小圆细胞肉瘤靶向治疗的研究进展
2023-08-05闵丽梅张晗溪位子健李想刘宝瑞李茹恬
闵丽梅 张晗溪 位子健 李想 刘宝瑞 李茹恬
小圆细胞肉瘤是一组来源于间叶组织的恶性肿瘤,主要发生于儿童、青少年和年轻人中[1]。小圆细胞肉瘤包括起源于骨与软组织的具有不可分辨的组织学、免疫组化或表明肿瘤细胞特征起源的分子特征的未分化肉瘤,这些肿瘤在形态学上通常具有与尤文肉瘤相似的圆形细胞或梭形细胞的显微结构,缺乏组织学特异性;尤文肉瘤是最常见的小圆细胞肉瘤[2]。
一、小圆细胞肉瘤的分类
小圆细胞肉瘤可分为尤文肉瘤与尤文样肉瘤两类。近年来,随着现代免疫组化和分子技术的发展,对尤文肉瘤和尤文样肉瘤的分类也进一步细化。以 EWSR1 为特征性驱动基因的尤文肉瘤中,85%~90% 患者由于 t (11;22)(q24;q12) 易位,具有 EWSR1-FLI1 基因融合;5%~10%患者由于 t (21;22) (q22;q12) 易位,具有 EWSR1-ERG 基因融合;其它少见融合位点还包括 ETV1、ETV4、FEV等[2-3]。另一类以 FUS 为主导基因的尤文肉瘤可见 FUS 与ERG、FEV 的融合[2-3]。而尤文样肉瘤相较于尤文肉瘤,缺少 EWSR1 / FUS 基因与 ETS 转录家族之间的易位。迄今为止,已经确定了四类尤文样肉瘤,包括 CIC 重排肉瘤、BROC 重排肉瘤、EWSR1 融合非 ETS 基因家族成员的肉瘤以及未分类的圆形细胞肉瘤[4]。许多研究表明,小圆细胞肿瘤不同的分子亚型具有不同的临床特征,并与治疗及预后有密切关系[5-6]。
当今,小圆细胞肉瘤的治疗包括手术切除、化疗、放疗等多种手段;尤文肉瘤对化疗高度敏感,而尤文样肉瘤因缺乏针对性的临床研究,在治疗上多参照尤文肉瘤。基于分子靶向的癌症治疗由于其特异性高、耐受性良好等优点,在癌症治疗中发挥着越来越重要的作用[7]。小圆细胞肉瘤因其罕见性、异质性,缺乏一定的研究人群基础,导致现阶段对与小圆细胞肉瘤的靶向治疗药物研究大多数还处于转化研究和临床试验阶段。为了更好地总结小圆细胞肉瘤的靶向治疗概况,为临床治疗方案的制订提供依据,笔者拟介绍小圆细胞肉瘤靶向治疗药物的发展现状。
二、小圆细胞肉瘤的诊断与鉴别诊断
在多数情况下,形态学与免疫组化相结合能够准确诊断小圆细胞肉瘤,而随着分子检测技术的发展,特异性基因融合检测也被用于提高诊断的准确性,比如基于 NGS的诊断方法[8]。检测肿瘤特异性 EWSR1-FUS-ETS 融合基因对诊断尤文肉瘤至关重要[2-3,9]。尤文肉瘤的诊断依赖临床表现、影像学、活组织检查及病理诊断[10]。约 95% 的尤文肉瘤具有非特异性的 CD99 弥漫性模性表达[11]。CIC重排肉瘤中常见 CIC 与 DUX4、FOXO4 及 NUTM1 等基因发生融合[12],WT1 及 ETV4 表达可见于 90%~100% 的肿瘤中[11]。BROC 肉瘤中 BROC-CCNB3 是最常见的基因融合,约占 60%[8];其它基因融合还包括 BCOR-MAML3和 ZC3H7B-BCOR[13]。EWSR1 融合非 ETS 基因家族成员的肉瘤中包括 EWSR1-NFATc2 与 EWSR1-PATZ1 等基因融合[14]。联合特异性基因融合结果,能够提高诊断的准确性。
许多儿童肿瘤表现为圆形细胞形态,鉴别诊断很广泛。包括肉瘤性的小圆细胞肿瘤及非肉瘤性的神经母细胞瘤、淋巴瘤及白血病等。结合临床表现、细胞形态及免疫组化,能对多数非肉瘤性疾病作出鉴别[14]。
三、尤文肉瘤靶向治疗
大多数尤文肉瘤发生于骨骼中,约 30% 以上发生于软组织中[15]。随着多种治疗模式的发展,尤文肉瘤的 5 年生存率达 65%,但在诊断时已发生转移或复发的患者,5 年生存率仅为 25%~30%,提示预后不良[2,16-17]。虽然对于尤文肉瘤家族肿瘤的新型靶向药物疗效有限,但在一小部分接受治疗的患者中可观察到明显和持久的抗肿瘤反应[18]。目前针对尤文肉瘤的靶向药物主要包括以下几类。
1.IGF-1R 抑制剂 (胰岛素样生长因子受体-1 抑制剂):IGF-1R 在肿瘤的发生发展过程中起着重要作用[19]。但针对这一通路的抑制剂最近才出现;这类 IGF-1R 抑制剂对 IGF-1R 信号传递通路有共同的影响,且已被证实在尤文肉瘤中的临床活性[20]。目前处于临床试验阶段的IGF-1R 抑制剂单药治疗方案包括 Figitumumab (芬妥木单抗)[21]、Robatumumab (罗妥木单抗)[22]、Dalotuzumab (达罗妥珠单抗)[23]、R1507[24-25]。四种药物均在尤文肉瘤中表达出抗肿瘤活性。值得一提的是:Robatumumab 在经过至少 3 种标准药物治疗后耐药的难治性尤文肉瘤患者中有较好的临床疗效,中位生存时间 (OS) 为 6.9 个月;对出现肿瘤反应的受试者进行 Robatumumab 维持治疗,部分患者疾病缓解时间至少 4 年[22]。一项针对 R1507 的 Ⅱ 期临床试验入组 115 例复发性或难治性尤文肉瘤的患者,结果显示 CR / PR 率为 10%,中位缓解持续时间 (DoR) 为29 周,中位 OS 为 7.6 个月[25]。Dalotuzuma 对尤文肉瘤的抗肿瘤活性只报道于个别病例,参考价值相对较低[23]。
在联合用药治疗方案中,IGF-1R 抑制剂与 mTOR 抑制剂联合用药的临床试验或基础实验结果显示治疗对晚期儿童实体瘤有相当的耐受性。在一项 Ⅰ 期临床试验中,入组的 17 例尤文肉瘤患者经 Cixutumumab (西妥木单抗)联合 Temsirolimus (替西罗莫司) 方案治疗,其中 5 例的肿瘤消除至少 20%;先前对不同 IGF-1R 抑制剂产生耐药的 6 例尤文肉瘤中有 1 例肿瘤反应达到 CR,提示对经过预处理的尤文肉瘤的抗肿瘤活性[26]。另一项相同研究药物的 Ⅰ 期临床试验中入组的 3 例尤文肉瘤患者中观察到2 例治疗后肿瘤缩小,目前扩展队列研究正在招募中[27]。IGF-1R 抑制剂与 CDK4 / 6 抑制剂联合用药的基础试验结果发现,二者联合是尤文肉瘤临床应用的候选协同组合,为之后的临床试验的开展提供了一个思路[28]。
2.mTOR (哺乳动物雷帕霉素靶蛋白) 抑制剂:其作用机制为首先与 fkbp-12 蛋白生成复合物,复合物再与mTOR 的 frb 区域结合,由此抑制 mTOR 的功能,从而抑制下游的相关因子的功能,将肿瘤细胞阻滞于 G1 期从而使肿瘤细胞生长受抑制,阻止细胞增殖,诱导细胞凋亡[29]。mTOR 抑制剂单药治疗方案中 Deforolimus (地磷莫司) (AP23573;MK-8669) 单药应用治疗晚期实体瘤有一定的抗肿瘤活性,在一项 Ⅰ 期临床试验中入组患者有1 例尤文肉瘤患者表现出部分肿瘤反应[30]。
3.PARP (多聚 ADP 核糖聚合酶) 抑制剂:PARP 抑制剂通过 DNA 修复基因突变的合成致死反应诱导细胞死亡[31]。PARP 能识别并修复常见的 DNA 单链断裂 (SSBs)所致细胞损伤,使用 PARPi (PARP 抑制剂) 后未被修复的 SSB 会转成双链断裂 (DSBs),DSB 可通过同源重组修复 (HRR) 修正,但当 HRR 发生缺陷时,DSB 将无法修复,引起细胞凋亡;故给予同源重组修复缺陷 (HRD) 的肿瘤细胞 PARPi 后,可通过合成致死效应诱导肿瘤细胞凋亡[32]。一项 Ⅱ 期临床试验入组 12 例化疗后进展的晚期尤文肉瘤,予 Olaparib (奥拉帕尼) 单药治疗,4 例病情稳定,其余 8 例病请进展,此 8 例的中位生存时间为5.7 周[33]。
联合治疗方案中,PARP 抑制剂联合化疗方案目前有两组临床试验结果被报道:(1) Niraparib (尼拉帕尼) + 替莫唑胺 / 伊立替康治疗晚期尤文肉瘤,两种方案的无进展生存期分别为 9.0 周与 16.3 周[34]。(2) Talazoparib (他拉唑帕尼) + 伊立替康联合或不联合替莫唑胺治疗晚期复发性 /难治性实体瘤,入组 41 例 (51% 为尤文肉瘤) 中 5 例尤文肉瘤可观察到抗肿瘤活性,结果提示 Talazoparib + 伊立替康联合或不联合替莫唑胺在尤文肉瘤中可行且有效[35]。
4.抗血管生成药物:实体肿瘤通过产生 VEGF (血管内皮生长因子) 等生长因子来启动血管生成,以支持肿瘤的发生发展,抑制肿瘤血管生成以发挥抗肿瘤效果是抗血管生成抑制剂的作用机制[36]。有关抗血管生成药物的临床试验单药治疗方案,包括 Axitinib (阿昔替尼)[37]、Cabozantinib (卡博替尼)[38-39]、Apatinib (阿帕替尼)[40]、三种药物。Cabozantinib 是一类 VEGFR2 抑制剂,对 MET 受体具有抑制活性;一项多中心、单臂、二阶、Ⅱ 期临床试验入组 90 例晚期尤文肉瘤和骨肉瘤患者 (入组之前接受全身治疗的线数没有限制)。结果提示在可评估疗效的39 例尤文肉瘤患者中,10 例可观察到肿瘤反应 (均为 PR)并维持 6 个月[38]。Apatinib 也是一类 VEGFR2 抑制剂,一项回顾性研究分析了 11 例尤文肉瘤患者接受阿帕替尼治疗后的安全性与疗效,结果提示 Apatinib 可以为 ES 患者提供二线或一线治疗选择,特别是对于化疗耐药患者,但受到样本量较小的局限性[40]。Axitinib 入组人群为实体瘤患者,试验结果中有尤文肉瘤患者受益,提示其在尤文肉瘤的治疗前景值得进一步研究[37]。
在联合治疗方案中,目前只有个案报道。1 例 14 岁播散性尤文肉瘤的患儿在接受高剂量化疗后予 pazopanib(帕唑帕尼) 维持治疗,此后 1 年内患者肿瘤几乎完全缓解,证明串联大剂量化疗后加入 Pazopanib 维持治疗是播散性尤文肉瘤治疗可能的选择[41]。
5.端粒酶抑制剂:端粒酶保持正常细胞的基因组完整性,在连续细胞分裂期间逐渐缩短会导致染色体不稳定。在大多数癌细胞中,端粒长度由端粒酶保持。因此,端粒长度和端粒酶活性对癌症的发病和肿瘤的存活至关重要[42]。抑制端粒酶活性,缩短端粒长度,使肿瘤细胞进入静止状态,最终诱导细胞凋亡。目前一项对 Imetelstat(伊美司地) 的 Ⅰ 期临床试验 ADVL1112 入组 20 例儿童复发 / 难治性实体瘤患者,评估药物的安全性与抗肿瘤活性;结果中有 1 例尤文肉瘤患者达到 PR 获益,需要对尤文肉瘤患者群的针对性研究进一步明确其对尤文肉瘤的治疗价值[43]。
6.其它药物:(1) CDK4 / 6 抑制剂:一项研究结合超增强剂分析、给予 shRNA 的近全基因组和小分子筛选,发现尤文肉瘤的生长及锚定依赖 CDK4 与环素 D1,CDK4 / 6 抑制剂可以作为尤文肉瘤的治疗方法[44],但此类药物的价值尚待临床试验支持。(2) TK-216:EWSR1-FLI1 是尤文肉瘤最常见的基因融合,该基因融合通过与 RNA 解旋酶 A 结合发挥其致癌作用[45]。YK-4-279 是 EWSR1-FLI1 / RHA 复合物的对映体特异性抑制剂,并已被验证为治疗靶点[45-46];其通过直接结合到 EWS-FLI1 上,抑制 FLI1 和 RNA 解旋酶 A (RHA) 之间的相互作用,直接抑制经典 EwS 融合蛋白的活性[46],从而诱导尤文肉瘤细胞凋亡,减少尤文肉瘤原位异种移植物的生长[45]。YK-4-279 联合长春新碱方案减轻了携带尤文肉瘤异种移植小鼠的肿瘤负担;其作用机制为 YK-4-279 迅速诱导 G2-M 周期停滞,增加细胞周期蛋白 B1 的丰度,并减少 EWS-FLI1 介导的微管相关蛋白的产生,从而增加肿瘤细胞对长春新碱的微管解聚影响[47]。TK-216 是一种新型的小分子,是 YK-4-279 的类似物,一项 TK-216 与长春新碱 (NCT02657005) 的 Ⅰ 期临床试验评估最近更新报道了 2 例的长期完全缓解[47-48]。2020年 10 月,FDA 批准 TK-216 作为“罕见儿童疾病治疗药物”,用于治疗尤文肉瘤。
四、尤文样肉瘤靶向治疗
伴有 EWSR1-non-ETS 融合的圆细胞肉瘤,CIC 重排肉瘤,伴有 BCOR 遗传学改变的肉瘤均属于未分化小圆细胞肉瘤中的罕见类型。目前尚缺乏针对这些类型靶向治疗的临床研究,甚至于没有相关的小样本回顾性分析,在部分关于上述肉瘤的报道中,Brčić 等[49]报道 1 例CIC-DUX4 融合的小圆细胞肉瘤患者采用了化疗和帕唑帕尼治疗后,获得了 14 个月的总生存期。因此,现阶段在治疗上暂时可参考尤文肉瘤。在临床前研究中,针对CIC 重排肉瘤特别是携带 CIC-DUX4 融合基因的肉瘤的研究占大多数。CDK4 / 6 抑制剂帕柏西利[50],DUSP6 抑制剂[51]以及 P300 / CBP 抑制剂 iP300w[52],均在动物模型上获得较好的抗肿瘤效果,期待相关的临床研究来评估其价值。
五、展望
由于小圆细胞肉瘤的罕见性及异质性,相关临床研究很难有大样本量入组及更具有针对性的分组研究,特别是其中更为罕见地尤文样肉瘤。笔者所参考的文献多数都是在入组实体瘤患者的基础上,观察到其中少部分尤文肉瘤患者出现抗肿瘤活性,直接入组尤文肉瘤的临床试验则很少,关于尤文样肉瘤的临床试验研究数量几乎接近于零。虽如此,这些少数案例中抗肿瘤活性的出现也为靶向药物在这类疾病中的应用提供了思路,或许在面对多线治疗后肿瘤进展的患者时,也能为患者提供可能的治疗策略。对于未来小圆细胞肉瘤的靶向治疗研究,针对尤文肉瘤来说,IGF-1R 信号通路作为其肿瘤发生发展的重要成分,其抑制剂是研究入手的一个可靠把手;抗血管生成药物作为一种较成熟的靶向治疗手段,如何更好地与尤文肉瘤患者结合起来,有待数据支持。在面对单药治疗并未出现可观抗肿瘤疗效的困境时,联合不同机制的靶向药物,或者将靶向药物与化疗联合,起到协同作用而发挥更好的疗效,但这也需要更多的相关研究支持。针对尤文肉瘤开展的临床试验包括:Figitumumab[21]、Robatumumab[22]及R150725 的 IGF-1R 抑制剂单药治疗,其中 R1507 对难治性 / 复发性尤文肉瘤表现出确切的疗效[25];Cixutumumab(IGF-1R 抑制剂) + Temsirolimus (mTOR 抑制剂) 联合治疗有 29.4% 患者肿瘤消退[26]。PARP 抑制剂 Olaparib 单药治疗对化疗后耐药的尤文肉瘤耐受性好,但疾病控制不佳,PARP 抑制剂联合化疗的研究正在开展中[33];Niraparib(PARP 抑制剂) + 替莫唑胺 / 伊立替康 (化疗) 治疗尤文肉瘤,二者无进展生存期分别为 9.0 周及 16.3 周[34]。抗血管生成药物 Cabozantinib 对尤文肉瘤有较好的抗肿瘤活性,出现肿瘤反应的患者持续时间达至少 6 个月[38]。TK-216 +长春新碱 (化疗) 后 2 例完全缓解[48],且 TK-216 已被FDA 批准为用于治疗尤文肉瘤的“罕见儿童疾病治疗药物”。而涵盖尤文肉瘤的实体瘤患者研究中,IGF-1R 抑制剂 Dalotuzumab[23]、mTOR 抑制剂 Deforolimus[30]、抗血管生成药物 Axitinib[37]、端粒酶抑制剂 Imetelstat[43]的单药治疗及 Talazoparib (PARP 抑制剂) + 伊立替康联合或不联合替莫唑胺[35]的联合治疗都报道了尤文肉瘤患者的抗肿瘤活性。有文献报道 Pazopanib (抗血管生成药物) + 化疗治疗 1 例尤文肉瘤表现出客观的临床疗效[41]。IGF-1R 抑制剂 + CDK4 / 6 抑制剂的基础研究表明二者在尤文肉瘤的治疗中具有协同作用[28]。关于抗血管生成药物 Axitinib[37]与 CDK4 / 6 抑制剂[44]的回顾性研究也为尤文肉瘤的治疗提供了新的选择。
此外,免疫治疗也为部分小圆细胞肉瘤治疗带来了新的希望。例如,针对尤文肉瘤,相关文献报道:开发针对癌睾抗原 (如 XAGE1) 的基因修饰的 T 细胞受体 T 细胞,对尤文肉瘤表面蛋白质组进行详细分析,发现表面靶点,以及采取联合治疗策略是未来尤文肉瘤免疫治疗可考虑的方向[53]。而由尤文肉瘤致癌融合基因诱导的 IL1RAP(白介素-1 受体辅助蛋白) 的失活能够触发失巢凋亡,抑制尤文细胞的传播转移;同时,IL1RAP 在成人及儿童的正常组织中表达低,提示 IL1RAP 可作为一个新的免疫治疗的表面靶点[54]。免疫相关性差异枢纽基因 NPM1 也有望成为尤文肉瘤免疫治疗的靶点[55]。CAR-T 疗法 (嵌合抗原受体 T 细胞疗法) 用于治疗尤文肉瘤是一个可行的策略,虽然其安全性与实用性还有待商榷[56];VEGFR2 (血管内皮生长因子受体 2) 是尤文肉瘤 CAR-T 细胞疗法的候选靶点[57]。CHM1319 特异性 TCR 转基因 T 细胞可在 TNF(肿瘤坏死因子)、IL-6 (白介素 6)、IL-1β (白介素 1β) 以及 PGE2 (前列腺素 E2) 等细胞因子的刺激下,上调促免疫原性 CD83、MHC Ⅰ 类、MHC Ⅱ 类及 ICAM-1 分子的表达,导致 CHM1319 特异性 TCR 转基因 T 细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤能力显著提高[58]。而 UPS6 (泛素特异性蛋白酶 6) 的活性能够增强免疫治疗反应[59]。如何增强自然杀伤 (NK) 细胞的细胞毒性,消除其自我耐受机制,以及开发与 NK 细胞相关的细胞疗法为治疗尤文肉瘤提供了新的思路[60];NK-92 细胞疗法治疗尤文肉瘤被证明是安全的,在复发性 / 难治性尤文肉瘤中显示出抗肿瘤活性[61]。此外,根据文献报道:化疗联合免疫治疗 (紫杉醇 + 纳武单抗) 对 1 例复发性尤文肉瘤有很好的抗肿瘤反应,停止治疗后免疫反应持续了 12 个月[62]。也有研究发现 CDK4 / 6 抑制剂、DUSP6 抑制剂以及 P300 / CBP 抑制剂均在尤文样肉瘤动物模型上获得较好的抗肿瘤效果。当然,上述的研究都还处于临床前、病例报道和早期临床探索阶段,期待未来有更多针对小圆细胞肉瘤的研究,能为这类患者寻找更多有效的治疗手段。