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肺癌个体化诊疗研究进展

 负鹏载舟 2015-02-19

肺癌个体化诊疗研究进展


 
 

译自:Ravi Salgia, MD, PhD The university of Chicago. Chicago, IL

近年来,尽管肺癌的治疗取得了一些进展,但该病仍居美国癌症死亡的第一位。肺癌复杂的病理生理学特征仍是目前肿瘤界研究的热点。随着肺癌分子生物学研究的深入,一系列有可能影响癌症治疗的新的成果逐步涌现。这些成果包括:发现了一些新的分子靶点、发现新的提示预后的生物标记物、开发能够对诊断和治疗提供指导的新技术。以下就最近,尤其是去年有关肺癌分子生物学研究的进展进行探讨。

EML4-ALK

EML4-ALK融合蛋白是最新发现的NSCLC分子靶点之一。ALK最初以部分染色体转位的形态存在于分化不良的大细胞淋巴瘤中,ALK可以与核磷蛋白(NPM)结合形成复合体NPM-ALK。一系列不同的染色体转位导致不同的NPM-ALK产生,这些NPM-ALK对下游信号有可能起不同的调控作用。后续研究表明,ALK在血液肿瘤以及实体瘤中受一系列不同机制的调控,这些调控机制包括络氨酸激酶区域的染色体转位或基因突变。

1ALK促肿瘤生成

2007年,在一例肺腺癌的外科手术标本中首次发现EML4-ALK融合蛋白。EML4ALK的细胞内激酶区融合,在染色体2P形成倒位。EML4-ALK融合蛋白有明显的促肿瘤生长活性,肺泡细胞特异性表达EML4-ALK的转基因小鼠,几周之内可以在肺部形成上百个腺癌结节。

2、表达EML4-ALKNSCLC的临床病理学特征

尽管EML4-ALKNSCLC中表达率不高,文献报告大约在1%-7%之间,但EML4-ALK代表了NSCLC的一个独特亚型。在截至目前最大型的一项有关EML4-ALK的研究中,研究者将符合以下条件至少2项的NSCLC病人纳入基因筛选研究:1、女性;2、亚洲人;3、无吸烟或少量吸烟史;4、病理诊断为腺癌。共筛选141例病人,发现19例患者存在EML4-ALK突变,31例患者存在EGFR基因突变。与既往研究结果相似的是,EML4-ALKEGFR无明显关联。与表达突变型EGFR或表达野生型EML4-ALK及野生型EGFR的肿瘤患者相比较,表达突变型EML4-ALKNSCLC更趋向年轻及男性。既往的研究认为突变型EML4-ALK在吸烟的NSCLC病人中表达率较高,但此项研究发现,与表达野生型EML4-ALK的人群比较,突变型EML4-ALK在不吸烟或轻度吸烟的NSCLC患者中有较高表达,这一结果似乎与突变型EGFR的表达特征有相似之处。

3EML4-ALK作为NSCLC的治疗靶点

最为重要的是,EML4-ALK可作为一个潜在的靶点,用于NSCLC的治疗。目前的研究表明,以顺铂为基础的联合化疗方案治疗突变型EML4-ALKNSCLC的远期疗效与表达野生型EML4-ALKNSCLC相似。近期,应用EML4-ALK抑制剂PF-02341066治疗EML4-ALK阳性表达的NSCLCI期临床试验结果表明,PF-02341066PR53%10/19),为验证这一I期试验结果的更大规模的临床试验正在进行之中。

MET

MET是一个在肿瘤细胞及正常细胞中都能表达的受体络氨酸激酶。MET通过肝细胞生长因子/分散因子的信号传导途径对肿瘤细胞的各种进程,如肿瘤细胞增殖、肿瘤血管生成、肿瘤浸润以及肿瘤转移等,起重要的调控作用。MET信号系统通过多种机制对NSCLCSCLC进行增殖调控,这些机制包括基因过度表达、基因突变、基因扩增以及HGF的自分泌/旁分泌激活。

1MET是一个潜在的预后标志

年龄、性别、一般状况、体重减轻以及其它的预后因素在一定程度上提示病人的临床进程,但是这些宏观的指标存在一定的局限性。有证据表明,MET有可能与NSCLC的预后相关。有人用FISH方法检测NSCLC标本,发现MET的过度表达的手术病人预后较差。另一项研究对447NSCLC术后标本进行检测,发现MET过度表达(5个以上拷贝/细胞)的病人的OS显著低于MET阴性的患者(25.8:47.5月,P=0.005)。MET能否作为预后的标志?试图回答该问题的研究正在进行之中。

2MET可介导肿瘤对表皮生长因子受体抑制剂的耐药

MET的扩增有可能促进肿瘤细胞对EGFR络氨酸激酶抑制剂(TKIs)的耐药性。肿瘤耐药是一个由多种机制调控的复杂过程,耐药经常是由于瘤细胞基因产生新的突变所致。T790M途径诱导的TKIs耐药是目前研究最广泛的机制之一,T790M可以通过改变络氨酸激酶区域的构象而使得特罗凯或易瑞沙无法与EGFR结合,从而导致肿瘤细胞耐药。研究发现,通过MET扩增

ERBB3激活PI3K的途径,可导致约20%NSCLC病人对TKIs产生耐药。这一发现对于在应用TKIs过程中产生耐药的NSCLC病人有重要的治疗学意义。有数项针对MET抑制剂的初步临床试验正在进行之中,目的是证实:同时应用METEGFR抑制剂是否可以克服肿瘤细胞对EGFR的耐药问题。


 

译自:Ravi Salgia, MD, PhD The university of Chicago. Chicago, IL

EGFR

EGFR/HER1HER2/neuHER3以及HER4构成的表皮生长因子受体家族与多种细胞进程有关,这些进程包括增值、凋亡抑制、细胞活力以及血管生成。在NSCLC中,EGFR由多种机制调控,包括基因过度表达、基因扩增或突变。

EGFR可以预测NSCLC的疗效

EGFR抑制剂在NSCLC的治疗地位正逐步提高。EGFR TKIsNSCLC二线治疗中的疗效已经被证实,但是已往部分研究未能证实该疗法在一线治疗中的疗效。亚洲、女性、腺癌、不吸烟(吸烟教授)等4个因素已被证实与EGFR TKIs的临床疗效相关,而目前的进一步研究发现这部分病人具有独特的瘤细胞分子生物学特征,即这些病人多数存在EGFR络氨酸激酶区的突变。进来,有人应用上述4项临床病理学特征作为筛选标准,开展了易瑞沙作为一线治疗与标准一线化疗方案的疗效对比研究。随访到12个月时,易瑞沙治疗组的PFS24.9%,明显高于化疗组(6.7%),HR=0.7495%CI 0.65-0.85。在261存在EGFR突变的病人中,接受易瑞沙治疗的患者的PFS较接受化疗的患者明显延长(HR=0.48CI 0.36-0.64P0.0001)。EGFR阴性表达的病人接受化疗的疗效优于易瑞沙。患者对易瑞沙的耐受性良好,出现3-4度毒副反应的比例显著低于接受化疗的病人。上述研究提示,有必要先对NSCLC患者进行分子筛选,然后根据检测结果给予针对性的EGFR TKIs治疗。

肺癌的种族特异性

虽然肺癌在不同种族都占据肿瘤死亡的第一位,但是最近的许多研究都针对肺癌的种族特异性。最令人注目的发现是黑人种族有着特征性的肺癌发生风险和生存特点。与白人种族比较,黑人种族的肺癌发病风险更高、死亡风险更大。目前,针对黑人生活方式、种族文化、社会经济等风险因子开展的流行病学调研尚未得出明确的结论。

种族与分子异质性

随着肺癌的异质性逐步在分子水平得到揭示,不同人类种族是否与这种基因表达的变异存在相关性?这一问题日益成为研究的热点。数项课题开展了易感基因与肺癌发病关系的研究。既往多项课题针对不同种族吸烟人群与肺癌的关系展开了研究,但研究的结论不一致。另外,有人发现,TP53的基因多态性表现为存在该基因阳性表达的黑色人种比白人具有更大的肺癌得病风险。最近的一项有关NSCLC基因分析表明,METEGFR在特定种族的病人中高表达,这一研究进一步说明基因表达存在种族特异性。有人对141例亚洲人、76例白种人、66例黑种人的NSCLC的基因表达进行了比较,发现亚洲人群MET的表达率最高,占13%,而在黑色人群中未发现MET的阳性表达;研究还发现,最常见的、在导向蛋白区发生突变的基因是N375S,该基因突变提示肿瘤对MET抑制剂耐药。多项研究已经证实不同种族的NSCLCEGFR有不同的表达,该项研究发现突变型EGFR在亚洲人群的表达率为32%,而在白种人以及黑色人群中的表达率仅为3%。上述研究成果对NSCLC的治疗有重要的指导意义,由于不同人群存在不同的突变型MET的表达,因此有必要采用更大样本量的研究以更好地揭示NSCLC的种族相关性分子生物学特征


 

译自:Ravi Salgia, MD, PhD The university of Chicago. Chicago, IL

CBL

CBL是一种E3泛素连接酶,具有受体络氨酸激酶调节活性,对包括METEGFRPDGFR以及VEGFR等多种受体起调节作用。CBL在肿瘤及正常组织中都有表达,在生血组织中的表达率最高。

CBL促肿瘤生成

RTKs的泛素化以及降解有赖于CBL的参与。CBL不仅能调节RTK信号,而且还有可能是一个双重的信号转导分子。最近有研究发现,在NSCLC中存在CBL基因的变异,而这种变异有可能成为诱发肺癌的关键因素。该项研究对119NSCLC进行突变型CBL的检测,发现8种新的CBL基因的变异,而特定的变异发生在特定的种族(该研究纳入了黑种人群、白种人群以及台湾人),而且22%的台湾人表现为CBL基因座的杂合子缺失。体外研究发现,上述基因的异常表达,可增加瘤细胞的生存能力和活性,但并不改变CBL作为E3泛素连接酶的活性。50例台湾病人同时接受了EGFRMETP53以及KRAS的检测,令人感兴趣的是,虽然EGFRMET的突变与P53KRAS的突变不相重叠,但与CBL的表达并非互不相干。上述研究提示CBL促肿瘤生成的作用与其激酶调节活性无关。未来的研究重点应该是确定CBL促肿瘤形成路径中的关键因素以及针对该信号途径实施干预的可能性。

基因表达图谱分析

微阵列方法能够同时检测数以千计的基因表达,满足了基因表达图谱分析的要求。这一技术使得研究者具备了以肿瘤不同的基因表达图谱区别肿瘤风险的能力。目前,在肺癌研究领域已经推出数个能够对肺癌风险进行评估的基因表达图谱。有一项研究应用5基因标记对101例肺癌术后标本进行分析,中位随访时间为20个月,结果发现59例经基因标记判断为高风险的患者的生存期明显低于低风险患者(20个月:40个月;P0.0001),这一结果进一步在60例类似病人中得到验证。对肺癌复发风险评估的基因标记也已产生,“肺癌多基因模型”是其中之一,这一模型被证实对早期NSCLC复发风险的预测精度高于传统的预后因子分析,该模型所筛选出的具有高风险的IANSCLC的基因图谱对于患者术后的辅助治疗具有重要的指导意义,因为目前的研究尚未证实辅助治疗对IA期患者的好处,但是临床确实发现有一部分IANSCLC病人最终复发并死于肿瘤。目前,一项旨在应用多基因模型指导INSCLC辅助治疗的研究正在进行之中,一旦证实有效,多基因模型将对早期NSCLC的治疗带来重要影响。

循环中瘤细胞的分子生物学检测

存在肿瘤转移的患者血液中可以检测到肿瘤细胞,这一事实已被广泛接受。既往检测血液中瘤细胞(CTCs)的方法仅能分离很少一部分肿瘤细胞,限制了对瘤细胞进行进一步的分子生物学研究。最新推出的CTCs芯片应用微流体技术可以对CTCs进行高精度的分离和分析。微芯片技术应用一种在外周存在上皮细胞粘附分子的微球,通过血液中的肿瘤细胞与上皮细胞粘附分子的结合分离出有活性的肿瘤细胞。应用此方法可收集CTCs中的基因组DNA用于突变基因的分析。在一项针对27例转移性NSCLC的基因研究中,应用CTCs进行了突变EGFR的检测。对12例在最初手术标本被证明为EGFR阳性的病人分别进行血液及血浆的EGFR检测,结果血液检测(11/12)的敏感性高于血浆检测(4/12);令人感兴趣的是,T790M突变不仅见于早先接受过EGFR TKI治疗的病例,而且见于疗前活检标本。治疗前检测到T790M突变的患者的PFS明显缩短(7.7月:16.5月,P0.001)。除此之外,CTCs的突变表型随肿瘤的进程而有所改变,比如说,虽然最初标本中出现T790M突变的几率不高,但是该指标的阳性率似乎随疾病的进程而有所提高,且与耐药相关。

有充足的理由表明微芯片技术代表了肿瘤诊疗的一项显著的进步。获得足够的肿瘤组织是件不容易的事,微芯片技术使得我们能够不用太多的侵入性方法获得用于基因检测的可靠标本。另外,该技术还可以实时监测肿瘤基因表达的变化,患者初始基因表达图谱随着疾病的进程而有可能发生变化,应用这种技术能够帮助我们及时了解肿瘤细胞生物学特征的变异从而为我们实施更加精确的个体化治疗奠定基础。

结论

肺癌的治疗相当复杂并存在许多挑战。虽然目前肺癌的诊疗取得了一定的进展,但是我们对肺癌分子生物学的许多特征仍未完全掌握。我们需要进一步开展新的肺癌诊疗方法的研究,本篇综述中所涉及的新的发现为未来的研究指明了方向。

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