非小细胞肺癌脑转移靶向治疗及免疫治疗进展①

张语涵 李姗姗 刘 浩（蚌埠医学院药学院，安徽省生化药物工程技术研究中心，蚌埠 233030）

肺癌发病率及病死率在各种恶性肿瘤中均位居榜首。各种肺癌类型中，非小细胞肺癌（nonsmall cell lung cancer，NSCLC）患者高达85%，最常见的远处转移为脑转移。脑转移患者预后极差且常伴有神经功能障碍。研究显示，初诊时就发现约10%～25%肺癌患者伴有脑转移，整个发展过程中出现的比例更是高达50%［1］。NSCLC脑转移患者治疗可采用全脑放疗联合类固醇，改善脑转移患者神经功能障碍。接受立体放射外科治疗的单个脑转移患者存活率有所提高。健康状况良好伴有明显症状的脑转移患者手术治疗效果较好。但多数NSCLC患者发现脑转移时健康情况较差，无法接受手术或放射外科治疗。以顺铂为基础的化疗一直是晚期NSCLC的标准治疗方法，但血脑屏障（blood brain barrier，BBB）阻碍了大部分化疗药物抵达脑部肿瘤位置，中位生存期通常仅为3～6个月。靶向治疗与免疫治疗的出现将NSCLC治疗带入了“个体化治疗”和“精准治疗”时代。随着对NSCLC脑转移研究的不断深入，针对相应基因突变的分子靶向药物和免疫治疗相关药物的不断发展，患者疾病控制时间和总生存时间显著延长，给NSCLC脑转移患者带来曙光。现就NSCLC脑转移靶向治疗及免疫治疗进展综述如下。

1 NSCLC脑转移靶向治疗

分子靶向治疗是在细胞分子水平上，针对已明确的致癌位点设计相应治疗药物，药物进入体内会特异性结合致癌位点相并发挥作用，促使肿瘤细胞特异性死亡，但不会波及肿瘤周围正常组织细胞，因此分子靶向治疗又称为“生物导弹”。对于NSCLC脑转移患者，选择靶向治疗时需根据不同驱动基因突变类型选择治疗方案。表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）是NSCLC脑转移最常见的驱动基因。

1.1 表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）EGFR是上皮生长因子细胞增殖和信号传导受体，当EGFR发生突变或过表达时会引发肿瘤。与配体结合时，EGFR被激活，由单体转化为二聚体，进而激活细胞内的激酶通路。EGFR自磷酸化可引导下游通路蛋白磷酸化，包括MAPK、AKT和JNK通路，通过激活上述信号转导途径促进肿瘤发生、发展、增殖、分化、血管生成、肿瘤侵袭、转移及抑制细胞凋亡等。在亚洲，约40%～60%EGFR突变患者会发生脑转移。

吉非替尼（Gefitinib）和厄洛替尼（Erlotinib）是一代EGFR-TKI的代表药，通过与受体激酶区域可逆性结合抑制EGFR。与化疗相比，一代EGFR-TKI单药治疗脑转移患者几年前已被证实颅内有效率显著提高，患者无进展生存期（progression-free survival，PFS）和中位总生存期（overall survival，OS）显著延长［2-3］。吉非替尼单药治疗41例EGFR突变NSCLC脑转移患者，完全缓解13例，无患者出现≥4级毒性，中位PFS为14.5个月，OS为21.9个月，结果还表明外显子19缺失突变脑转移患者较21号外显子L858R突变患者预后更好［2］。脑脊液中厄洛替尼浓度比吉非替尼更高，因此厄洛替尼在预防和治疗脑转移方面可能比吉非替尼更有效，拥有更长的PFS和更低的中枢神经进展概率［4］。LI等［5］对279例NSCLC患者随访22个月发现，厄洛替尼一线治疗脑转移患者中枢神经进展时间为30个月，较吉非替尼15.8个月高出14.2个月，中枢神经系统（central nervous system，CNS）转移风险降低30.5%。一代EGFR-TKI治疗NSCLC脑转移患者已显示出优越疗效。但一代EGFR-TKI穿透BBB能力有限且终会出现抵抗力，出现最多的是获得性耐药T790M突变。研究显示，相比于标准剂量的厄洛替尼，采用厄洛替尼高剂量持续脉冲给药减少了脑转移进展并延缓耐药，由于样本量少，还需更多数据证明［6］。

阿法替尼（Afatinib）是EGFR突变阳性NSCLC二代靶向抑制剂。LUX-LUNG 3/6汇总研究发现，相比于化疗组，阿法替尼组治疗无症状脑转移患者PFS为8.2个月，较化疗组PFS（5.4个月）更长，这种改善与无脑转移患者观察到的PFS相似。根据3期LUX-LUNG试验综合分析，与化疗相比，阿法替尼治疗可有效预防NSCLC患者CNS进展。LUX-LUNG 3、6和7试验中，中位随访接受阿法替尼治疗的485例无基线脑转移患者13个月，患者CNS进展率为6.4%。与吉非替尼相比，阿法替尼显著延长了PFS和OS，在预防随后的脑转移方面两者具有相同效果［7］。荟萃分析表明，EGFR突变的NSCLC一线治疗中，还没有确凿证据表明阿法替尼比一代EFGRTKI疗效更好［8］。依旧不可避免的是阿法替尼治疗患者仍会在较短一段时间后继续发展。T790M突变是其耐药的主要机制，且该突变存在于50%以上患者。

奥希替尼（Osimertinib）是一种口服、高选择性的不可逆三代EGFR-TKI，可有效针对一、二代EGFR-TKI产生的T790M突变，保留了野生型EGFR活性，较一、二代EGFR-TKI具有更高的BBB穿透率（一、二代EGFR-TKI：1.13%～3.3%；奥希替尼：2.5%～16%），且在临床相关剂量下可诱导肿瘤持续消退［9-11］。Ⅲ期临床试验结果显示，将556例NSCLC患者按1∶1比例分配到奥希替尼组和标准EGFRTKI组，116例发生脑转移患者中，奥希替尼组中位PFS为15.2个月，较标准EGFR-TKI组（9.6个月）显著延长［12］。AURA3试验显示，奥希替尼组治疗T790突变阳性NSCLC脑转移患者中位PFS较顺铂加培美曲塞组患者延长4.3个月，与无脑转移患者效果几乎一致，3级或更高级不良事件发生率较化疗组更低［13］。奥希替尼疗效、安全性及脑转移治疗效果都要优于一、二代EGFR-TKI，可作为一线治疗最佳选择。YH-25448是一种新型突变体选择性、不可逆三代EGFR-TKI，有效影响T790M突变NSCLC细胞的EGFR信号及生存能力。体内外试验数据证明YH25448比奥希替尼拥有更强的抗肿瘤作用，是一种有前景的第三代EGFR-TKI［14］。目前除奥希替尼外，阿美替尼（Almonertinib）是国内首个，也是全球第二个获得国家药监局批准上市的肺癌第三代EGFR靶向药，用于既往EGFR-TKI治疗进展且T790突变阳性晚期NSCLC患者治疗。治疗脑转移方面，阿美替尼ORR为61.5%，奥希替尼颅内ORR为70%。基线有脑转移患者ORR为61.5%，基线无脑转移患者ORR为72.6%。影像学也证实了阿美替尼对脑转移患者的疗效，治疗后6周及12周可观察到脑转移病灶显著缩小甚至消失。与奥希替尼在AURA研究中的结果比较，阿美替尼能与奥希替尼比肩，不过脑转移控制能力逊于奥希替尼，3级及以上不良反应发生率也高于奥希替尼，但期待国产三代EGFR-TKI更出色的表现［15-16］。

存在特定EGFR突变情况下单用靶向药物治疗效果更为显著。临床研究靶向治疗NSCLC脑转移时，亦发现放疗联合靶向治疗效果更佳。一项涉及12项回顾性研究的文献表明，EGFR-TKI联合应用脑放疗治疗EGFR突变的NSCLC脑转移患者比单纯使用EGFR-TKI治疗具有更长的颅内PFS与OS［17］。一项多机构分析显示，预先使用EGFR-TKI和推迟脑放疗患者OS较低。多变量分析中，与前期使用EGFR-TKI相比，前期进行立体放射外科或前期全脑放疗均可提高生存率。对此还需更多随机试验确定EGFR突变的NSCLC脑转移患者全身和局部治疗的最佳顺序。同时更多针对EGFR突变的靶向药物正在研发中，将为更多NSCLC脑转移患者带来长期生存的希望。

1.2 VEGF拮抗剂肿瘤血管生成促进NSCLC侵袭和转移，VEGF和其他血管生长因子诱导新血管形成，改变肿瘤微环境。针对VEGF-A受体的贝伐单抗已被批准用于治疗转移性NSCLC。一项回顾性研究发现，51例NSCLC脑转移患者在接受贝伐单抗治疗前接受过单纯治疗或预处理，患者ORR为62.7%，颅内PFS为7.8个月，OS为14.0个月［18］。贝伐单抗与EGFR-TKI联合使用疗效更佳，208例EGFR突变型NSCLC脑转移患者中，149例患者接受EGFR-TKI单一治疗，59例患者接受EGFR-TKI加贝伐单抗作为一线治疗，EGFR-TKI联合贝伐单抗组颅内ORR为66.1%，颅内缓解期为14个月，OS为29.6个月，较贝伐单抗单用治疗组均显著延长［19］。因此，与单用贝伐单抗相比，EGFR-TKI联合贝伐单抗可能是患者的另一种治疗选择。

治疗脑转移瘤的具体障碍之一是BBB，限制了亲水性和/或大分子药物进入CNS，贝伐单抗对脑转移瘤的抗增殖作用及贝伐单抗在脑转移灶中的分布表明其有效穿透BBB的能力［20］。同时，血管损伤后伴随VEGF高表达，是放射性脑坏死发生发展的重要机制。贝伐单抗通过抑制VEGF，作用于脑坏死区周围血管组织，缓解NSCLC脑转移放疗后导致的脑水肿。GONZALEZ等［21］首次报道了贝伐单抗用于放射性脑坏死病例的研究。贝伐单抗拥有较长半衰期且给药方便，给药间隔相对较长，无需连续使用，因此贝伐单抗是治疗放射性脑坏死的一种针对性优势药物［22］。以上研究表明含贝伐单抗的方案可能是治疗NSCLC脑转移及放射治疗引起脑水肿的一种有效策略。

1.3 间变性淋巴瘤激酶抑制剂ALK重排在NSCLC患者中占2%～7%，无种族差异，多见于少吸烟和不吸烟的青年群体［23］。棘皮微管相关蛋白样蛋白4（echinodermmicrotubule-associatedprotein-like 4，EML4）-ALK与酪氨酸激酶融合后信号通路被激活致使细胞恶性突变，包括MAPK/ERK、PI3K/AKT和JAK/STAT通路，这些通路在增殖、分化和抗凋亡中起重要作用。ALK重排的NSCLC患者有30%确诊时就已出现脑转移，同时在全部病程发展过程中，脑转移发生率可能达到90%。

克唑替尼（Crizotinib）是首个获批针对ALK的口服酪氨酸激酶抑制剂，在ALK重排的晚期NSCLC患者中显示出强大的抗肿瘤效果。Ⅲ期PROFILE 1029/1014临床试验显示，NSCLC脑转移患者中，克唑替尼组疾病控制率显著高于化疗药物组，克唑替尼组患者PFS和OS也有所延长［24］。国内一项多中心、回顾性研究显示，174例ALK阳性NSCLC患者接受克唑替尼治疗，95例有基线脑转移患者中位颅内进展时间为19.3个月，中位OS为53.4个月，尽管克唑替尼效果显著，但患者仍会在较短时间内对其耐药，在所有接受克唑替尼治疗的患者中，新发颅内进展比例高达70%，可能由于克唑替尼对CNS的穿透能力较弱导致［25］。克唑替尼发生耐药可能是由于ALK发生继发性突变，阻断克唑替尼抑制该通路，或肿瘤细胞可绕过ALK激活，通过另一种方式激活该通路。且克唑替尼药物治疗可能引发多种不良事件，最常见的为转氨酶水平升高、视力障碍、腹泻、中性粒细胞减少等。

克唑替尼耐药性促使第二代ALK抑制剂塞瑞替尼（Ceritinib）和艾乐替尼（Alectinib）出现。塞瑞替尼用于治疗ALK阳性的NSCLC患者抑制ALK的效果是克唑替尼的20倍，BBB穿透能力较强，对脑转移病灶控制力较好。ASCEND-1期研究显示，塞瑞替尼对ALK重排的NSCLC患者疗效显著，ASCEND-2期研究中，100例脑转移患者赛瑞替尼治疗前接受过克唑替尼治疗，脑转移患者ORR为33.0%，中位PFS为5.4个月［26］。ASCEND-3结果显示，基线脑转移患者ORR为57.1%，中位PFS为10.8个月及中位OS为36.2个月。Ⅰ/Ⅱ期AF-001JP临床试验中，艾乐替尼治疗NSCLC脑转移患者显示出优异效果，患者脑疾病控制率为90%，脑有效率为52.4%，完全有效率为29%［27］。亦有数据显示，晚期NSCLC患者无论是否发生脑转移，对靶向治疗开始时无脑转移的患者，艾乐替尼组中位PFS为34.8个月，显著高于克唑替尼组的10.9个月，艾乐替尼治疗组1年的CNS进展累积发生率为4.6%，远低于克唑替尼组31.5%［28-29］。提示艾乐替尼治疗NSCLC脑转移具有比一代ALK抑制剂更好的临床疗效。基于更多临床试验，NCCN专家组建议将艾乐替尼作为治疗ALK阳性转移性NSCLC病例的一线首选药物。

目前正在研究的ALK抑制剂还包括第二代的布加替尼、恩沙替尼、第三代的劳拉替尼，均具有较高颅内转移有效率，为ALK阳性NSCLC脑转移患者开辟出更多靶向治疗方案。而如何选择ALK抑制剂，以及是否联合放化疗是应该深入思考的问题。研究显示，放疗联合克唑替尼治疗ALK阳性NSCLC脑转移患者较单独使用克唑替尼显著提高了颅内病变ORR（33%vs18%），延长了中位肿瘤进展时间（13.2个月vs7个月）［30］。接受放射治疗和靶向治疗的患者PFS能够显著增加到7个月甚至27个月，因此应用ALK-TKI为单一策略时，可根据患者具体情况确定是否进行联合治疗等。

2 NSCLC脑转移免疫治疗

肿瘤免疫微环境研究发现，免疫治疗已成为除放化疗及靶向治疗的一种新型肿瘤疗法。除经典免疫治疗方法外，针对程序性细胞死亡1（PD-1）及其配体（PD-L1）信号通路、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白（CTLA-4）的免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor，ICI）正迅速用于各种实体和血液恶性肿瘤临床。目前，三种针对PD-1/PD-L1通路的单克隆抗体（纳武单抗、帕博利珠单抗和阿特珠单抗）及CTLA-4抑制剂（伊匹单抗）被批准用于晚期NSCLC一线或后续治疗。但关于脑转移患者免疫治疗的安全性和有效性数据有限。

2.1 PD-1/PD-L1抑制剂PD-1是一种负性共刺激受体，表达于活化的T细胞，与肿瘤细胞表面PD-L1或PD-L2相互作用，引起免疫逃逸。2015年，FDA首次批准了NSCLC晚期病例适用的PD-1抗体纳武（Nivolumab），自此ICIs成为除放化疗及靶向治疗以外的第三个重要治疗方法。Checkmate 017和057期Ⅲ期试验证实了纳武单抗作为NSCLC二线治疗的有效性，包括无症状脑转移患者，未发现严重神经并发症。回顾性分析NSCLC脑转移病例使用纳武单抗的临床效果，脑内、外ORR分别达到9%、11%，颅内、外疾病控制率分别为51%和43%，中位随 访5.7个 月，中 位PFS为3.9个 月，中 位OS为7.5个月，发生5次不良事件，均不需要停止纳武单抗治疗［31］。基于KEYNOTE-024研究结果，帕博利珠单抗用药组PFS较化疗组延长近4个月，OS也显著延长，且帕博利珠单抗用药组缓解时间更长，副作用更低［32］；FDA批准帕博利珠单抗（Pembrolizumab）用于EGFR/ALK突变阴性、PD-L1＞1%的NSCLC晚期患者一线治疗［33］。KEYNOTE189Ⅲ期临床试验结果显示，中位随访23.1个月，帕博利珠单抗联合含铂标准双药化疗组治疗转移性NSCLC患者较单纯化疗组具有更高的PFS和OS，PD-L1表达对其结果无影响［34］。OAK试验研究显示，无症状脑转移患者治疗中，特珠单抗组中位OS优于多西他赛组（16个月vs11.9个月）［35］。

2.2 CTLA-4抑制剂CTLA-4是一种免疫检查点受体，由Tregs）表达，T细胞活化后通过与T细胞表面HLA-B7-1和HLA-B7-2相互作用而增强，在减少T细胞活化和维持自身免疫耐受中发挥重要作用。CTLA-4在NSCLC中过表达。CTLA-4封闭抗体（抗CTLA-4）作为一种临床批准的治疗性抗体，具有靶向CTLA-4的能力，且可通过消除Tregs免疫抑制活性和放大受体T细胞活性抑制肿瘤发展。

Checkmate 012Ⅰ阶段研究中，评估了Nivolumab联合Ipilimumab作为NSCLC一线治疗方案的安全性和活性，晚期NSCLC患 者（Nivolumab每2周3 mg/kg+Ipilimumab每12周1 mg/kg，n=38；Nivolumab每2周3 mg/kg+Ipilimumab每6周1 mg/kg，n=39）随机入组，ORR分别为47%和38%。PD-L1≥1%患者在Ipilimumab每12周队列中获得57%（12/21）ORR，在Ipilimumab每6周队列中获得57%（13/23）ORR［36］。另一项开放Ⅲ阶段试验中，肿瘤突变负担高患者使用Nivolumab+Ipilimumab的PFS明显长于化疗［37］。一年无进展生存率分别为42.6%和13.2%，中位PFS分别为7.2个月和5.5个月，ORR分别为47%和38%。Nivolumab联合Ipilimumab的3级或4级治疗相关不良事件发生率为31.2%，而化疗患者的3级或4级不良事件发生率为36.1%。对于抗CTLA-4单用治疗NSCLC脑转移的疗效研究有限，需要更多研究证实疗效并寻找CNS反应的预测生物标志物。

2.3 免疫细胞传统顺铂治疗仍是NSCLC患者的主要治疗方法，尚未发现更好的靶向治疗方法。在铂类和TKI药物存在与否的情况下，具有已知致癌基因突变的原发性NSCLC组织脑转移相关细胞因子表达。3D共培养中，携带EGFR突变的原代NSCLC来源细胞对厄洛替尼处理的反应优于KRAS突变型或KRAS/EGFR野生型（WT）癌细胞。相反，相同培养条件下，KRAS/EGFR WT或KRAS突变癌细胞对顺铂的敏感性高于EGFR突变细胞。药物反应和促炎细胞因子产生因驱动基因突变的不同而不同。顺铂可促进IL-6和IL-8分泌，而厄洛替尼不能促进IL-8分泌，且仅有IL-6可促进细胞迁移和增殖。因此，体外试验可用于确定肺癌亚型对计划治疗方法的反应。治疗药物的给药顺序决定了细胞因子产生，从而决定了治疗反应［38］。虽然脑转移瘤患者免疫治疗数据有限，但ICIs抑制剂单独或联合化疗已显示出良好的颅内疗效和安全性。ICIs抑制剂在脑转移瘤中的作用机制及其对肿瘤微环境的影响尚不清楚。脑转移瘤与NSCLC原发肿瘤相比，PD-L1表达降低，CD8+T细胞浸润减少，提示脑内存在免疫抑制的微环境。反应性星形胶质细胞和肿瘤相关巨噬细胞在NSCLC脑转移中起重要作用，促进肿瘤进展和免疫逃逸。原发肿瘤和脑转移瘤免疫图谱的不一致突显了肿瘤微环境及肺和脑内免疫系统相互作用差异。研究脑转移瘤的免疫表型特征，剖析免疫细胞、常驻基质细胞和癌细胞的相互作用，是揭示NSCLC和脑转移瘤有效免疫治疗途径的关键［39-41］。

2.4 ICIs治疗联合放疗（radiotherapy，RT）RT是脑转移患者治疗的主要手段，标准选择包括全脑放疗和立体定向放射外科/放疗，前瞻性试验已证实了这些方法的有效性，但治疗后的病变局部复发仍发生在相当比例的患者中，有时会导致神经死亡。早期数据表明，脑RT和免疫检查点治疗（immune checkpoint，ICT）的结合是安全的，可产生协同抗肿瘤活性［42-45］。但每种治疗的最佳时机以最大限度地发挥协同作用的数据较少。一项研究评估了RT和ICT的时机对继发黑色素瘤和NSCLC脑转移患者的应答率和局部复发的影响，为减少选择偏差，仅包括了ICT后90 d内接受RT治疗的个体转移瘤患者，同步治疗是在ICT疗程的同一天或两次剂量间提供RT，所有其他治疗则是非同步的，结果显示，340例脑转移患者中，102例脑转移患者同步治疗，238例非同步治疗，同步治疗应答率较高（70%vs47%，P＜0.001），进展率较低（5%vs26%，P＜0.001），多变量分析发现，与90 d内的非同步RT相比，同步RT和ICT可提高反应率并减少脑转移瘤局部复发［46］。这种组合需要在随后的前瞻性实验中进一步研究。

以上结果提示以PD-1/PD-L1轴为靶点的ICIs在NSCLC临床治疗中效果显著，从二线到一线，甚至在早期患者中也是如此。但有限的受益人群和抗药性阻碍了免疫疗法的进一步发展。随着抗癌免疫研究深入，还需更多新的ICIs扩大免疫治疗的受益人群。

3 小结与展望

综上所述，当前针对NSCLC晚期且有脑转移患者进行临床治疗的一线方案仍主要基于PD1/PD-L1表达、基因突变谱表达，尽早进行基因检测，确定基因突变状况，选择最佳靶向治疗药物或免疫治疗药物。针对伴有驱动基因突变阳性的多发脑转移患者，尽管靶向药物可能带来较高颅内缓解率，提高患者生存期和生活质量，但由于患者个体特异性，一种靶向药物使用一定时间就可能发生耐药现象，应再次进行基因检测，根据当前基因突变结果调整患者治疗方案，实施全程个体化治疗，达到治疗最大收益。BBB一直是阻碍药物渗透的潜在因素，放疗药物联合靶向药物的治疗方案对BBB有较好的破坏作用，能够提高药物渗透性，改善疗效。

NSCLC患者发生脑转移严重影响生命健康，对其潜在靶点的不断研究，尤其对新型免疫治疗靶点的研究将为NSCLC脑转移精准治疗带来新的希望。随着更多临床试验的进一步推进，放/化疗与靶向治疗结合、靶向治疗与免疫治疗结合、化疗与免疫治疗结合等多种联合疗法将成为NSCLC脑转移治疗的新方式，但如何确定联用药物的治疗顺序和治疗时机以获得最大生存效益仍需更多临床试验证据。