非小细胞肺癌患者驱动基因与静脉血栓栓塞症相关性的研究进展

李爽 邢西迁

静脉血栓栓塞症(venous thromboembolism, VTE)包括深静脉血栓形成(deep vein thrombosis, DVT)和肺栓塞(pulmonary embolism, PE),是与癌症相关的常见并发症[1]。与其他恶性肿瘤相比,肺癌患者的VTE发生率约为7%～13%[2]。近几十年来,靶向治疗已成为具有特定基因突变患者的标准临床治疗方法,并显著提高患者的生存率。指南建议,所有晚期或转移性非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者应进行靶向驱动基因检测,以作为指导治疗的手段[3, 4]。由于不同的驱动基因在肿瘤生物学行为、治疗反应和预后方面表现出异质性,因此在血栓形成过程中,驱动基因也可能表现出异质性。同时,已有研究表明,驱动基因状态与VTE的发生风险之间存在着关联[5]。由于癌症患者VTE的一级预防不是有效的管理策略,所以有必要开发出适合临床的VTE风险评估工具,帮助临床医生早期发现VTE高危患者,及时采取有效的预防措施。

一、NSCLC驱动基因与VTE发生的可能机制

肺癌驱动基因状态与VTE风险发生的确切机制尚不清楚。目前,可能与VTE发生的相关分子机制如下。

1. 肿瘤细胞表达组织因子可致血液高凝状态,促进血栓形成

组织因子(tissue factor, TF),又称为因子Ⅲ、CD142或促凝血酶原激酶,是一种跨膜糖蛋白。它能和血浆中的Ⅶ因子结合,并激活Ⅸ、Ⅹ因子,从而启动内源性和外源性凝血途径。正常情况下,TF常在成纤维细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞及血管外膜表达。然而,在肿瘤组织中,TF表达异常升高。一项前瞻性研究检测到[6]TF在循环血液中肿瘤细胞释放的微粒(microparticles, MPs)上过度表达,研究证实TF在肿瘤 VTE 中起重要作用。MPs[7]是由活化细胞和凋亡细胞形成的小膜泡, 其磷脂表面可以聚集凝血因子,产生促凝血电位。此外,在一项荟萃分析[8]中也发现了含TF的MPs与癌症患者VTE发生风险增加有关。近年来,越来越多的研究表明肿瘤组织中的TF升高可能与血栓形成和癌基因表达密切相关[9]。另外,肿瘤相关的多种癌基因和抑癌基因(比如EGFR、KRAS、TP53和MET)可调控TF的表达[10, 11],导致血液高凝状态,进一步促进血栓形成[12]。

2. 癌黏蛋白可影响微血栓的形成

黏蛋白(mucins, MUC)是由上皮细胞合成的高度O-糖基化的大分子糖蛋白,根据其结构可分为膜黏蛋白和分泌黏蛋白两大类[13]。膜黏蛋白由MUC1、MUC3A、MUC3B、MUC4、MUC12、MUC13、MUC15、MUC16、MUC17、MUC20和MUC21等11个成员组成;分泌型黏蛋白由7个成员组成,可进一步细分为成胶型黏蛋白(MUC2、MUC5AC、MUC5B、MUC6、MUC19)和非成胶型黏蛋白(MUC7、MUC8)。在正常肺组织中表达MUC1、MUC3B、MUC4、MUC11、MUC13、MUC20。但在肿瘤组织中,表达异常的糖基化结构将大量黏蛋白释放到循环中,干扰肿瘤微环境,进而促进肿瘤的发生、增殖及转移[14]。在Shao等人[15]的研究中发现,向小鼠体内静脉注射癌黏蛋白制剂可在肺和其他器官中形成富含血小板的微血栓,反之,缺乏白细胞L-选择素和血小板(但不是内皮细胞)P-选择素的小鼠体内静脉注射癌黏蛋白制剂可抑制微血栓的形成。因此,该研究的结论是癌黏蛋白可通过P-选择素和L-选择素的相互激活引发血栓形成。另外,一项对79名胰腺癌患者的前瞻性队列研究[16]也证明含TF的MPs和MUC1的升高可加剧胰腺癌的凝血功能异常,促进血栓发生。

二、NSCLC驱动基因与VTE的相关性

近年来,NSCLC发现了众多癌基因,主要包括EGFR、ALK、KRAS、BRAF、HER-2、ROS1、RET、MET和PIK3CA等基因。VTE是肺癌患者常见的并发症[17],其中以腺癌发生VTE的风险最高[18]。有研究显示,NSCLC患者中驱动基因状态与VTE形成风险增加相关[19, 20],包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)、间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK)、鼠类肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene, KRAS)、c-ros原癌基因1(c-ros oncogene 1, ROS1)。

1. EGFR基因突变与VTE

EGFR基因是NSCLC最常见的靶向驱动基因,全称为表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR),属于酪氨酸激酶型受体[21]。

国内外研究报道的NSCLC患者EGFR突变状态与VTE的发生风险各有差异。Magnus等人的研究显示VTE的发生可能与EGFR突变过度表达TF有关[22]。王静等[23]的回顾性研究中纳入323例肺腺癌患者,结果33例患者在手术后发生VTE,发生率为10.2%。术后患者行基因检测后发现VTE组的EGFR突变率为60.6%,明显高于非VTE组(33.4%,P=0.002)。多因素Logistic回归分析显示,EGFR基因突变是NSCLC患者术后发生VTE风险的危险因素,以肺腺癌VTE发生率最高。Joanna Roopkumar等[24]进行了一项队列研究,该研究纳入了461例肺癌患者,在中位随访33.1个月期间,有98例(21.3%)发生了VTE。EGFR突变型NSCLC患者VTE的累积发生率21.2% (n=35/165),野生型为17.2% (n=43/250)。随访6个月时,EGFR突变型的VTE的累积发生率8.8%(95%CI:4.4%～13.2%),野生型为9.2%(95%CI:5.4%～12.9%)。进一步分析结果显示,EGFR突变患者发生VTE的风险并不高 (HR=1.2,95%CI:0.7～1.8,P=0.53)。且使用EGFR-TKI治疗的患者发生VTE的风险无统计学意义(HR=1.0,95%CI:0.5～2.0,P=0.94)。然而在Dou等人[25]对605例NSCLC患者进行了前瞻性观察性研究,其中在244例EGFR突变患者中,22例(9.0%)发生了VTE,而361例EGFR野生型患者中有49例(13.6%)发生了VTE。进一步多变量分析中发现了EGFR野生型患者的VTE发生风险更高(HR=1.81,95%CI:1.07～3.07),EGFR突变可能降低VTE风险。此项研究还对EGFR外显子18、19、20和21进行分析,但均无统计学意义,考虑可能与种族差异有关。

综上所述,目前关于NSCLC患者EGFR突变状态与VTE发生的风险各研究结果并不一致,可能和大部分为回顾性研究以及样本量的大小有关。

2. ALK基因重排与VTE

在NSCLC患者中ALK基因重排的突变率约为5%～6%[26]。ALK在年轻、非吸烟、肺腺癌患者多见,一般不与EGFR突变共同发生。当发生ALK基因重排时,可活化下游信号传导通路,发挥抗凋亡和促进肿瘤生长作用。

已有大量研究显示了NSCLC患者中发生VTE的风险与ALK基因重排有直接相关性。Hanny Al-SamkariSamkari等人[27]对ALK重排患者进行了回顾性队列研究,该研究采用Cox回归分析显示,ALK基因重排组发生VTE的风险明显高于非ALK组(HR=3.70,95%CI:2.51～5.44,P<0.001)。在竞争性风险分析中,也发现ALK重排组发生VTE的风险显著增加(HR=3.91,95%CI: 2.55～5.99,P<0.001)。在Yang等人的[28]的研究中显示ALK重排患者的VTE发生率高于513例总纳入的患者(20.7%vs5.8%,P=0.017)。在ALK重排阳性组织中41.67%(n=10/24)TF蛋白高表达,明显高于ALK阴性组(11.54%,n=3/26,P=0.015)。结果表明ALK重排和TF蛋白表达可作为预测高危人群VTE的生物标志物。Dou等人[29]对341例NSCLC患者平均随访7.5个月发现,相比ALK阴性的患者,ALK重排的NSCLC患者发生VTE的风险较高,其风险增加了2.47倍(95%CI:1.04～5.90),并且VTE风险在癌症诊断后的前6个月内最高。在Qian等人[30]的一项系统评价与荟萃分析中显示与ALK野生型患者相比,ALK重排导致的VTE风险约为ALK野生型患者的两倍,ALK重排患者的VTE发生率为27%(95%CI:20～35)。 Wei等[31]的回顾性研究也认为ALK基因重排的患者VTE发生率高(19.0%),经多因素分析ALK基因重排是VTE的独立危险因素(HR=1.685, 95%CI:1.065～2.215,P<0.001)。Mohammed等[32]进行了一项旨在研究恶性实体瘤患者基因突变与静脉血栓栓塞风险关系的荟萃分析,结果表明基因突变是VTE风险确定的重要标志物,特别是NSCLC患者的ALK重排。这项研究支持了将基因突变纳入新的VTE风险预测评分。一项来自以色列大型全国性队列研究[33]中纳入了4762名NSCLC患者,其中155名(3.2%)ALK阳性。总的5年VTE发生率为15.7%(95%CI:14.7%～16.6%)。ALK阳性患者的VTE风险高于ALK阴性患者(HR=1.87,95%CI:1.31～2.68),12个月VTE发生率为17.7%(13.9%～22.7%),而ALK阴性患者为9.9%(9.1%～10.9%)。该研究证实了ALK重排是NSCLC中VTE的一个重要危险因素,并提示有必要对ALK阳性NSCLC患者的血栓预防策略进行研究。

目前大部分研究都证实了ALK突变型晚期肺腺癌患者VTE发生风险增加[24, 27, 34],并且支持将基因突变纳入新的VTE风险预测模型中,以进一步识别VTE的高风险人群。关于ALK重排患者发生VTE的机制,已有研究表明[28]ALK重排与TF蛋白高表达密切相关,进而促使血栓形成。其他研究显示ALK重排可通过PI3K/AKT或CD30下游信号通路激活NF-κB 信号通路参与TF的表达[35, 36],致使血栓形成。

3. ROS1基因重排与VTE

c-ros原癌基因1 (c-ros oncogene 1, ROS1)是一种受体酪氨酸激酶,与ALK蛋白结构相似。研究表明[37]在NSCLC的腺癌患者 ROS1基因融合的突变率为1%～2%。ROS1基因与SDC4、CD74等基因发生融合后,会激活JAK/STAT、P13K/AKT、PAS/MAPK等信号通路,促使肿瘤的发生和发展[38]。

多项研究表明ROS1基因重排的NSCLC患者VTE的发生率较高[34, 39]。一项关于ALK和ROS1阳性的NSCLC患者血栓栓塞症的系统回顾和荟萃分析中[34]证实了与ALK阳性的患者相比,ROS1基因重排的NSCLC患者更容易发生VTE。Marliese等[40]纳入了来自澳大利亚6家医院的42例ROS1重排的NSCLC患者,VTE的发生率为45%(n=19/42),进一步验证了ROS1重排的NSCLC患者VTE高发生率。该研究不仅证实了VTE在围诊断期的高发病率,而且新证明了无论治疗策略如何,VTE的风险持续存在。与国际上报道的ROS1重排的NSCLC患者队列研究中描述一致[39]。Rita等人[41]的一项多中心前瞻性Ⅱ期临床试验研究指出,携带ROS1重排的患者患上VTE的风险明显增加,比一般NSCLC患者高出3-5倍。因此,在VTE的诊断和预防上,建议将NSCLC的分子特征纳入风险评估工具中。以前关于ROS1重排NSCLC的研究主要涉及白种人患者。一项来自中国多中心的观察性研究中[20]确定了47例ROS1重排的新诊断晚期NSCLC患者,发生VTE的发生率为23.4%(n=11/47)。该研究结果也报告了ROS1重排的NSCLC患者的VTE发生率和复发率很高。来自中国台湾地区的一项回顾性研究也报道了ROS1重排患者在围诊断期间VTE发生率较高[5]。

ROS1重排的肺腺癌含有丰富的黏蛋白[42]。有学者认为,富含黏蛋白的腺癌细胞可以激活血小板聚集,导致血栓形成[15]。这可能是血栓风险的重要因素。癌症相关的黏蛋白可以连接L-选择素,产生各种信号,最终导致血小板激活和聚集,促使血栓发生[43]。

4. KRAS基因突变与VTE

鼠类肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene, KRAS)是一种GDP/GTP结合蛋白,属于RAS家族成员之一。KRAS基因突变占NSCLC的腺癌的27%[44, 45]。关于KRAS基因突变与血栓风险之间的研究结果不一。Corrales[46]等的一项回顾性病例对照研究表明KRAS基因突变与NSCLC患者发生VTE风险有关(OR=2.67,95%CI:1.12～6.42,P=0.014),是血栓栓塞风险的驱动因素。也有研究报道了KRAS基因突变与VTE的发生不相关。Dou等[25]的前瞻性研究中有62例KRAS突变型患者,其中有10例(16.1%)发生了VTE,而在543例KRAS野生型患者中,61例(11.2%)发生了VTE。1年后KRAS基因突变者发生VTE的概率为16.1%,无KRAS突变者为10.6%;2年后发生VTE的风险分别为18.8%和12.4%,该研究结果显示KRAS突变与VTE的发生无关。导致上述研究结果的不同,可能是种族差异及样本量少所致[47, 48]。

对于二者发生的关系,有研究[49]认为活化的KRAS基因可通过上调TF表达,从而增加血栓风险的发生。目前对于KRAS基因突变与VTE发生风险的临床研究数据有限,未来更需要进行大量的临床基础研究来进一步证实。

三、NSCLC治疗方式对VTE的影响

对于晚期NSCLC患者主要的治疗手段包括放疗、化疗和靶向治疗。先前的研究已证实,化疗是VTE的危险因素之一,尤其以顺铂为主要药物的治疗方案导致VTE的发生最为显著[50, 51]。此外,有研究报道,放疗亦是导致VTE风险增加的危险因素[52, 53]。

近年来,随着二代测序技术的快速发展,人类疾病的精准诊疗进展得到质的飞跃。目前,分子靶向治疗已经成为晚期NSCLC的主要治疗手段,如表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs)(如奥希替尼、吉非替尼等)以及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)-TKIs(如贝伐珠单抗)等[54]。虽然新的分子靶向治疗提高了晚期NSCLC患者的生存率和生活质量,但VTE的发生风险也随之增加。一项来自真实世界的研究报道,接受奥希替尼治疗EGFR突变的NSCLC患者,其VTE的发生风险显著增高[55]。此外,最近在Moik等的研究中也表明VEGF-TKIs、EGFR-TKIs均具有促进血栓形成的作用[56],而对于ALK或ROS1突变的NSCLC患者VTE发生率也显著增加,但与靶向TKI的使用与否无关,可能与血栓形成前癌症表型相关[24, 56, 57]。因此,在NSCLC精准靶向分子治疗过程中需及时识别VTE的危险因素,做到“早预防、早发现、早诊断、早治疗”,改善NSCLC患者的生存结局,实现最大化临床获益。

四、NSCLC患者的VTE的风险评估

目前常用的预测VTE风险的临床评分系统有:Khorana、Caprini、Vienna CATS、PROTECHT和COMPASS-CAT等。随着非小细胞肺癌靶向治疗的进展,这些风险预测评分仍存在局限性。例如,临床上常用的Khorana评分(KS)主要依赖于肿瘤类型和部位,不考虑影响VTE发展的治疗相关因素,在肺癌患者中敏感性较低[58]。虽然现针对中国肺癌人群已经开发了相应的VTE风险模型,但一些报告表明[59],它可能不适用于特定的当地人群,例如:肺癌门诊患者或接受门诊化疗的患者。然而在一项回顾性的、真实世界的中国队列研究中[60]对3398例肺癌患者构建了一个简化模型,该模型选择了五个最相关的特征:Karnofsky Performance Status (KPS)、VTE病史、重组人内皮抑素、EGFR-TKI和血小板计数,该预测模型更适用于现实的临床环境。因此,未来有望将ROS1和ALK基因重排纳入VTE风险评估模型中,有利于临床医生筛查具有VTE高危的NSCLC患者,以帮助制定血栓预防决策,使患者获益。

五、总结和展望

通过回顾既往相关文献,对NSCLC患者的驱动基因突变与VTE的相关性研究进行了总结和分析,我们已经发现在NSCLC患者中驱动基因突变状态与VTE的发生确实存在一定的相关性。从目前的研究资料来看,ALK、ROS1基因重排与VTE的发生关系较为明确,是VTE发生的危险因素。但EGFR、KRAS基因仍存在争议,可能是由于部分研究多为回顾性、样本量小、统计学方法存在差异以及治疗方式影响所致。因此,仍需积极研究NSCLC的分子特征与VTE发生的关系。在我们获得大量临床研究数据的基础上,为未来在临床上建立一个适合NSCLC患者的VTE风险预测模型是极具意义的,将会为我们的临床病人诊疗工作以及降低疾病发生风险、及时使用抗凝治疗、延长病人的生存时间,提高生活质量提供参考依据。