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讯飞xunfei-yixue 湖北讯飞医学检验有限公司——致力于成为实惠大众的基因健康服务商 <EGFR基因> 越来越多的研究表明个体遗传因素在这种预后差异中扮演了重要的角色。随着分子遗传学研究的不断进展，人们尝试识别导致NSCLC的关键基因突变。癌基因依赖这个概念应运而生，而它的存在是“肿瘤的生存非常依赖于单一的癌基因表达”这一观点的基础。这些存在遗传变异的癌基因能编码调控细胞增殖和存活的信号蛋白。具体到NSCLC，其癌基因依赖特性已被证明，也因此诞生了各种特异性的分子靶向药物。这些驱动基因包括EGFR、KRAS、HER2、PIK3CA、BRAF、MET等基因突变和ALK、ROS1和RET基因重排。EGFR是一种跨膜受体蛋白，与细胞增殖、转移、凋亡等多种信号转导通路相关。EGFR最常见的突变为外显子19缺失和外显子21 L858R点突变，二者均为EGFR-TKI的敏感性突变；而T790M突变和20外显子插入突变与EGFR-TKI获得性耐药有关。罕见突变如外显子18的G719X、外显子20的S768I和外显子21的L861Q对EGFR-TKI治疗也具有敏感性。EGFR基因突变状态是决定EGFR-TKI疗效最重要的预测因子，因此，检测EGFR基因的突变状态是决定患者是否能够应用EGFR-TKI治疗的先决条件。 <BRAF 基因> BRAF是人类最重要的原癌基因之一,大约8%的人类肿瘤发生BRAF突变。BRAF绝大部分突变形式为BRAF V600E突变，主要发生于黑色素瘤、结肠癌和甲状腺癌中。该突变导致下游MEK-ERK信号通路持续激活，对肿瘤的生长增殖和侵袭转移至关重要，是抗黑色素瘤等V600E突变肿瘤的有效作用靶标之一。2011年，首个BRAF V600E靶向抑制剂威罗菲尼被FDA批准上市，用于治疗BRAFV600E突变的晚期黑色素瘤患者，有效延长了患者无进展生存期及总生存期，取得了突破性的治疗效果，也是典型的基于基因诊断选择用药的靶向治疗药物。但是耐药性的出现使得药物治疗效果受到限制，其耐药机制、新药物开发以及预防或延缓耐药的研究成为目前需要解决的关键问题。部分没有KRAS基因突变的患者也会对EGFR靶向药物产生耐药性,研究证明这主要是由于KRAS下游的BRAF基因V600E突变造成的。BRAF基因突变在多种恶性肿瘤细胞中都有报道，除了结直肠癌外，BRAF在恶性黑色素瘤、肺癌、甲状腺癌、肝癌及胰腺癌等均存在不同比例的突变。 <KRAS 基因> RAS为原癌基因，其包括HRAS,KRAS和NRAS,是细胞内信号传导通路中重要的“开关”。其中KRAS基因与人类肿瘤的发生发展关系最为密切，且与抗肿瘤药物疗效相关。在肺癌患者中的突变率为5%-30%，在结直肠癌患者中为20%-50%。KRAS变异与吸烟史相关,与KRAS野生型患者相比,突变携带者具有更短的生存时间,与患者的不良预后相关。KRAS蛋白是EGFR信号传导通路中的一关键的下游调节因子。临床研究显示，具有KRAS突变的非小细胞肺癌患者对EGFR-TKI治疗不敏感。最近的研究还发现KRAS基因突变使结直肠癌患者对西妥昔单抗的治疗产生耐药性。因此检测KRAS基因的突变可作为EGFR靶向治疗抗药性的重要预测指标。 美国国家癌症综合网络（NCCN）临床指南中明确指出导致K-ras处于激活状态的突变部位主要是位于外显子2的密码子12和13。K-ras基因突变会使肺癌患者吉非替尼（易瑞沙）、厄洛替尼（特罗凯）等EGFR-TKI类药物产生耐药；使结直肠癌患者对西妥昔单抗（爱必妥）、帕尼单抗（维克替比）等单抗类药物产生耐药。所以NCCN提示，肺癌患者在接受易瑞沙、特罗凯等靶向药物治疗之前，必须进行K-ras基因突变检测；所有的转移性结直肠癌患者在接受爱必妥、维克替比等单抗类药物治疗之前，必须进行K-ras基因突变检测。 <NRAS 基因> NRAS突变的患者对以西妥昔单抗为主的EGFR单抗药物敏感性显著降低。2013年CSCO年会中3项大型临床研究指出，临床工作者在联合化疗使用抗EGFR单抗(帕尼单抗/西妥昔单抗)治疗mCRC患者前，需要了解患者更多更详细的基因背景，不仅仅是检测KRAS基因的突变热点第2外显子，还要检测其他外显子和NRAS基因。经过这样更精细检测和挑选的患者，才是抗EGFR单抗联合化疗的最大获益人群。2013年12月30日，默克雪兰诺联合欧洲药品管理局（EMA）与英国药品管理当局（MHRA）向医疗卫生专业人士发布通告，称对西妥昔单抗（爱必妥）的治疗适应症进行了更新，提示了在使用西妥昔单抗进行治疗之前明确野生型RAS状态的重要性。 <PIK3CA 基因> PIK3CA基因是参与细胞增殖的重要信号传递者。细胞表面存在众多信号接收器（受体分子），信号接收器接收到信号以后，会传递给细胞内的信号传递者，一个个依次传递下去，形成一条信号通路，通过信号通路来指导细胞的各种生理活动，如生长、分裂、死亡等。PIK3CA基因在EGFR、HER2信号通路中担任细胞内部的一个信号传递者。如果PIK3CA基因发生突变，导致PI3K信号途径在不同水平发生调控异常，最终无限制地促进细胞生长和繁殖，并抑制细胞凋亡，导致肿瘤发生。目前已发现在多种癌症中（如非小细胞肺癌、乳腺癌等）存在PIK3CA基因突变。PIK3CA基因突变导致PI3K/Akt信号通路持续性活化，PI3K作为EGFR下游信号分子被激活，导致肿瘤细胞对EGFR-TKIs、曲妥珠单抗等药物耐药。结肠直癌中PIK3CA 20号exon突变与西妥昔单抗疗效有关，PIK3CA突变对西妥昔单抗或帕尼单抗疗效差，可能预后不好。 <HER2 基因> HER2基因也称原癌基因人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2)，即c-erbB-2基因，定位于染色体17q12-21.32上，编码相对分子质量为185000的跨膜受体样蛋白，具有酪氨酸激酶活性。该蛋白由胞外的配体结合区、单链跨膜区及胞内的蛋白酪氨酸激酶区三部分组成，HER2蛋白介导的信号转导途径主要有Ras/Raf/分裂素活化蛋白激酶(MAPK)途径，磷脂酰肌醇3羟基激酶(P13K)/Akt途径，信号转导及转录激活(STAT)途径和PLC通路等。 当癌细胞内的HER-2基因扩增/高度表达时，细胞膜上会产生过多的HER-2蛋白，刺激癌细胞的疯狂增长，增加癌细胞的侵袭性。因此HER-2阳性乳腺癌患者的病情较为凶险，较容易出现复发转移，生存期较短，临床上医生称之为预后差，大约20%~30%的乳腺癌患者和22%的胃癌患者的肿瘤属于HER-2阳性。所有治疗决策均应在获知HER-2状态后做出。 <PDGFRa 和 c-KIT 基因> 索拉非尼是一种靶向RAF激酶、血管内皮生长因子受体(VEGFR)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)和其他酪氨酸激酶的多激酶抑制剂,具有双重抗肿瘤作用:(1)阻断RAF/MEK/ERK信号通路,直接抑制肿瘤细胞增殖;(2)作用于VEGFR和PDGFR来抑制新生血管的形成和切断肿瘤细胞的营养供应,从而遏制肿瘤生长。 PDGFRa和c-KIT基因突变是索拉非尼疗效预测的重要靶点，同时其也是舒尼替尼、阿西替尼相关血管靶向抑制剂敏感性位点。研究显示KIT突变多数位于由KIT外显子11编码的近膜区域，还有一些位于由外显子9编码的细胞外区域。此外,还有一些比较罕见的突变位于酪氨酸激酶区域(外显子13和外显子17)。 PDGFRa突变多数影响酪氨酸激酶区域2中的外显子18，还有很少一部分位于外显子12(近膜区域)及外显子14(酪氨酸激酶区)。在胃肠间质瘤（GIST）—伊马替尼、肝癌-索拉非尼等相关肿瘤治疗中KIT及PDGFRa激活突变检测可作为重要的疗效预测因素。 <AKT 基因> AKT基因编码蛋白激酶B（PKB），后者是与细胞生长、存活、增殖及血管生成相关的蛋白激酶。AKT是PI3K通路下游的调节因子，可因人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因（PTEN）的失活和PIK3CA的突变或扩增被激活，从而促进细胞过度增殖。AKT的突变以E17K为主（占88%），肺鳞癌患者中约有5.6%-7.1%携带E17K突变。 <ALK 基因> 间变性淋巴瘤激酶（ALK）基因重排是ALK和各伙伴基因之间的融合，包括棘皮动物微管结合蛋白4（EML4）。ALK融合已在非小细胞肺癌患者的一个亚组中识别出来，代表一个独特的非小细胞肺癌患者亚组，ALK抑制剂对其可能是一种非常有效的治疗策略。克唑替尼、色瑞替尼和阿雷替尼是FDA批准的用于治疗具有ALK基因重排（即ALK阳性）的转移性非小细胞肺癌患者的口服ALK抑制剂。 ALK非小细胞肺癌最常出现在一个独特的非小细胞肺癌患者亚组中，同时具有许多临床特征的非小细胞肺癌患者可能存在EGFR突变。然而，大多数情况下，ALK重排和EGFR突变是互相排斥的。 《2016非小细胞肺癌靶向药物治疗相关基因检测的规范建议》： 自首次发现NSCLC中存在染色体2P的倒位，造成棘皮动物微管相关类蛋白4（EML4）的N端与ALK的激酶区融合产生一个融合基因之后，截至目前，在NSCLC中已确定了至少26种具有功能活性的ALK融合变异体类型；其中EML4基因与ALK的融合（EML4－ALK）为最常见的类型。ALK融合基因主要出现在不吸烟或少吸烟的肺腺癌患者中，其阳性检出率仅约为5％。但EML4－ALK融合基因通常与EGFR基因突变不同时存在于同一患者，在EGFR和KRAS均为野生型的肺腺癌中可出现明显的富集现象。多项临床研究证实，ALK抑制剂能使ALK融合基因阳性的NSCLC患者显著获益，可用于ALK阳性的晚期或局部转移的NSCLC患者的治疗。 <ROS1 基因> ROS1融合是继EGFR突变、ALK融合之后又一明确的非小细胞肺癌的驱动基因，阳性发生率约1-2%。 尽管ROS1是一个独特的受体酪氨酸激酶，但是ROS1与ALK具有高度的同源性（在激酶结构域中约50%，在ATP结合位点中约75%）。ROS1阳性的非小细胞肺癌患者大多数对第一代ALK抑制剂克唑替尼应答；然而，某些其他ALK抑制剂如阿雷替尼对ROS1阳性的非小细胞肺癌似乎无效。1%–2%的非小细胞肺癌患者存在ROS1基因重排。 ROS1的基因重排被认为是另外一种不同的NSCLC（非小细胞肺癌）分子亚群，被视为NSCLC另一重要的致癌基因，其发生率约为1％～3％，并且常与其他重要基因改变无重叠。 ROS1融合基因与ALK融合基因的临床特征非常相似，提示这两种突变亚型可能有着共同的致病机制。作为ALK抑制剂的靶向药物对于晚期ROS1突变的NSCLC患者同样具有显著的抗肿瘤活性。 <MET 基因> c-MET为一种表达于上皮细胞和内皮细胞表面的受体酪氨酸激酶，可被其配体肝细胞生长因子(HGF)激活，在肿瘤细胞的生长、增殖、侵袭及抑制细胞凋亡方面发挥重要作用。c-MET基因的突变及扩增、蛋白质水平的表达均提示与NSCLC的预后相关，且c-MET的扩增亦可导致肿瘤对EGFR-TKI产生耐药性。MET也称c-Met或肝细胞生长因子（Hepatocyte Growth Factor，HFG）酪氨酸激酶受体，是由c-MET原癌基因编码的蛋白产物，c-MET基因在胚胎期和成人期均有表达。C-MET的配体是肝细胞生长因子（HGF），是由间质细胞分泌，HGF和c-MET的结合能够促进细胞的增殖、迁移、分化和形态改变。HGF/c-MET信号通路受到复杂的、高度的调节，在细胞增殖、分化和运动扮演重要作用。c-MET基因突变、MET和HGF过表达都可导致非小细胞肺癌的EGFR-TKI的耐药。目前已经证实MET基因14号外显子突变可以作为c-Met抑制剂治疗靶点。 <RET 基因> RET（Receptor of tyrosinekinase）蛋白由RET原癌基因编码，是一种酪氨酸激酶识别受体，它在恶性肿瘤形成过程中起着重要作用。RET基因发生重排后其编码的酪氨酸蛋白激酶功能区可发生持续的激活，通过下游信号的传导使细胞发生恶性转化。RET基因融合在几类甲状腺恶性肿瘤里很常见，目前有两种针对RET融合突变的靶向药物，分别是凡德他尼和卡博替尼（XL184），这两种药物都获批用于治疗进展期甲状腺髓样癌（MTC）。在非小细胞肺癌（NSCLC）及肝癌中，发生RET融合变异的患者，在使用凡德他尼、克唑替尼以及相关EGFR酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）药物时均可一定获益。 <PD-1&PD-L1> 肿瘤免疫治疗的理论基础是免疫系统具有识别肿瘤相关抗原、调控机体攻击肿瘤细胞的能力。科学家提出了肿瘤-免疫循环的概念来解释肿瘤抗原启动免疫反应的过程（图1）。
第一步：在生长形成肿瘤组织的过程中释放抗原并被树突细胞识别，这种免疫原性信号可能是由癌症细胞死亡释放的包括促炎细胞因子在内的物质释放； 第二步：树突细胞将捕获癌症抗原递呈给T细胞，激活T细胞； 第三步：启动效应T细胞抗癌症特异抗原的反应； 第四步：激活的效应T细胞随血液循环至肿瘤组织； 第五步：并在肿瘤组织中浸润； 第六步：特异性地识别； 第七步：并杀死肿瘤细胞，这些死掉的肿瘤细胞又释放了癌症细胞抗原，增加免疫反应的强度。 传统的手术或癌症药物是直接针对肿瘤细胞；而免疫疗法是针对人体免疫系统，增强免疫效应来杀灭肿瘤细胞，从而治疗癌症。 PD-1是广泛存在并有T细胞调控作用的CD28/CTLA-4家族成员之一。它包括有酪氨酸为基础的抑制性motif免疫受体（ITIM），并在外周性免疫耐受机制和自身免疫性疾病中起着重要的作用。在反应性淋巴组织增生性病变组织中它在生发中心亮区中相关性T淋巴细胞上表达，这种表达模式表明PD-1在生发中心细胞克隆选择中起着一定的作用。对外部和自身性抗原的免疫应答通常要求应答要有特殊性，能够清除病原体和肿瘤细胞，又得有自限性以维持免疫耐受。感应和维持T淋巴细胞的免疫耐受是通过PD-1及其存在于非造血细胞中的配体（PD-L1）来限制T淋巴细胞免疫应答效应并在免疫介导的组织损害性疾病中起保护组织作用。但是这种PD-1：PDL通路也会受到病原微生物和肿瘤的侵占，使机体免疫力下降，造成炎症迁延不愈或使肿瘤细胞避开机体免疫监视而造成肿瘤在体内存活。 PD-L1(B7-H1)属于B7家族，具有IgV和IgC样区、跨膜区及胞浆区尾部，PD-L1与其T细胞上的受体PD-1相互作用，在免疫应答的负性调控方面发挥着重要作用；该分子具有广泛的组织表达谱，在一些肿瘤细胞系上有较高的表达，许多研究均表明其与肿瘤的免疲逃逸机制相关。肿瘤部位的微环境可诱导肿瘤细胞上的PD-L1的表达，且表达广泛，表达的PD-L1有利于肿瘤的发生和生长，诱导抗肿瘤T细胞的凋亡。在许多人类肿瘤组织中均可检测到PD-L1蛋白的表达，且许多癌组织较正常组织中的PD-L1表达水平明显上调。应用免疫组化学方法，已先后在乳腺癌、肺癌、胃癌、肠癌、食管癌、卵巢癌、宫颈癌、肾癌、膀胱癌、胰腺癌、神经胶质瘤、黑色素瘤等人类肿瘤组织中检测到PD-L1蛋白的表达，且PD-L1的表达水平和患者的临床及预后紧密相关。 目前，PD-1和PD-L1免疫抑制剂能有效抑制局部肿瘤生长，临床数据表明，PD-L1蛋白高表达的肿瘤患者对PD-1和PD-L1免疫抑制剂有较好的应答。 美国临床肿瘤学会大会中公布的关于PD-1抑制剂用于肺癌一线治疗的临床试验Checkmate-012的初步数据中，PD-1抑制剂一线联合治疗PD-L1强阳性患者有效率高达92%。故建议患者使用PD-1和PD-L1免疫抑制剂前，先进行PD-L1蛋白表达检测。 2017版NCCN指南中首次将免疫检查点抑制剂PD-1单抗Pembrolizumab和Nivolumab推荐单独用于具有dMMR/MSI-H分子表型的，12个月内进行FOLFOX或CAPOX治疗的，不可切除的mCRC的转化治疗或者辅助治疗。 2017版非小细胞肺癌NCCN指南中增加了ROS1基因的融合检测及PD-L1的表达检测，新版指南显示，化疗失败后患者可直接选用PD-1单抗nivolumab或Pembrolizumab外，EGFR/ALK/ROS1靶向治疗失败后的患者在选用PD-1单抗时要求肿瘤PD-L1高表达（≥50%），增加了药物适用人群的筛选。 临床研究表明在NSCLC中,PD-L1表达阳性的患者药效更好。 目前FDA批准的针对PD-1/PD-L1进行免疫治疗的药物有:Nivolumab、Pembrolizumab,这两个药物都是PD-1抑制剂,可以结合至PD-1受体和阻断它与PD-L1和PD-L2相互作用,释放PD-1通路-介导的免疫反应的抑制作用,包括抗-肿瘤免疫反应。 现已获得FDA批准可用于免疫治疗的癌症见表1。另外,FDA已经授予Atezolizumab(一类PD-L1抑制剂)突破性药物资格,用于治疗PD-L1阳性转移性膀胱癌及表达有PD-L1且基于铂类药物化疗及TKI类药物靶向治疗后进展的NSCLC患者。 |
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