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肝内胆管癌的靶向治疗研究进展

 茂林之家 2020-04-25

作者:周叶明 江伟 黄静 华永飞 陆才德

文章来源:中华肝胆外科杂志, 2020,25(12)

摘 要

肝内胆管癌(ICC)发病率逐年上升,但多数患者确诊时已无手术切除机会。常规化疗和放疗对ICC患者长期生存率的提高并不理想,患者总体预后较差。近年来,随着对胆道系统恶性肿瘤分子机制的深入了解,确立了一些与ICC发病机制相关的关键基因和信号通路,从而为靶向治疗指明方向。本文就ICC重要分子机制及靶向治疗作一综述。

肝内胆管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)指肝二级胆管至末梢胆管上皮细胞来源的恶性肿瘤,是仅次于肝细胞性肝癌的第二大常见肝原发恶性肿瘤,占肝原发恶性肿瘤的10%~20%及所有胆管癌的10%左右。流行病学资料显示,ICC的发病率逐年上升,但切除率只有15%左右,中位生存期不到3年。放化疗可延长部分患者生存时间并有助改善其生活质量,但总体预后差。

目前对ICC分子发病机制的了解已经取得较大进展,为分子靶向治疗奠定了基础。了解ICC关键信号转导途径和遗传改变在确定新的药物靶点中起着重要作用。现就ICC病变过程中涉及的关键基因和信号通路及其相关的靶向治疗进展作一阐述。

一、异柠檬酸脱氢酶

存在于细胞线粒体内的异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)在柠檬酸循环中催化异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸(α-KG)。最新突变谱研究表明,IDH1/2突变较为常见,约30%的ICC患者存在此基因突变。IDH1/2突变将导致D-2-羟基戊二酸(D-2-HG)水平上调,这是一种致癌代谢物,可引起广泛的表观遗传改变。D-2-HG与α-KG的结构相仿,可竞争性抑制依靠α-KG参与的双加氧酶的活性,促使P53及DNA甲基化水平上调,从而导致细胞异常分化。

有学者对IDH1/2突变与组织病理学关系进行了研究,发现IDH1/2突变与伴透明细胞改变和组织低分化有关。在一项纳入326例ICC关于IDH1/2突变与预后关系的研究中发现IDH1/2突变与ICC术后总生存时间和无复发生存时间呈正相关。但另一研究对200例ICC术后标本进行基因突变分析显示,IDH1/2突变对ICC术后长期生存率没有影响。因此,IDH1/2突变对ICC术后的预后意义尚无定论。

上述研究引发了突变型IDH抑制剂可能具有治疗意义的猜测,研究人员对某些突变型IDH小分子疗效进行了评估。AG-120 (Ivosidenib)是一种新型口服突变型IDH1抑制剂,该药在73例胆管癌患者的Ⅰ期临床试验评估中显示6%的患者产生部分应答,56%处于疾病稳定期,并且耐受性良好。

目前一项Ⅲ期双盲随机多中心试验正在招募晚期胆管癌患者(NCT02989857),进一步评估该药的疗效、安全性和耐受性,有望提供更多的信息。达沙替尼是另一种突变型IDH抑制剂,相关临床试验正在进行(NCT02428855),以评估其在晚期ICC患者中的疗效。突变型IDH2抑制剂如AG221,正在进行Ⅱ期临床试验(NCT02273739),招募对象为晚期胆管癌在内的具有IDH2突变的实体肿瘤患者。相关研究初步显示,突变型IDH抑制剂有利于提高ICC患者的长期存活率。

二、成纤维细胞生长因子受体通路

成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor receptor,FGFR)信号通路调节着许多生物学过程,包括细胞增殖、分化、生长、损伤修复、血管生成和细胞移行。在包括ICC在内的恶性肿瘤中,FGFR信号转导失调与肿瘤的发生密切相关,其中最常见的是FGFR2融合突变改变FGFR信号转导。大约13%~20%的ICC中存在FGFR2融合基因,与其他基因如BICC1、PPHLN1、MGEA5、TACC3、CCDC6的染色体融合,从而激活下游信号通路,如RAS/RAF/MEK/MAPK信号通路。

此外在ICC分子机制的研究中发现FGFR2融合(FGFR2-AHCYL1、FGFR2-KIAA158)和鼠类肉瘤病毒癌基因(KRAS)突变具有显著相关性,而2%~57%的ICC中存在KRAS激活突变。值得注意的是,FGFR2基因异常多见于女性患者,且发病年龄低。其次,存在FGFR2融合基因的ICC具有明显的病理特征,表现出胆管内生长、管状结构相通和纤维组织增生。FGFR2融合突变对ICC预后影响仍不明确,有研究表明存在FGFR2突变患者的生存率较高,而另一些研究则表明两者没有显著差异。FGFR1和FGFR3突变在ICC中也有发生,但较少见。

上述研究的意义在于发现这些融合基因常作为驱动突变具有潜在的靶向性。FGFR2融合基因已被确认为治疗晚期ICC的新靶点。FGFR2融合基因中含有酪氨酸激酶结构域,因此在ICC靶向药物研究中,针对FGFR2异常的酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)的试验研究颇多,成果显著。主要靶向药物包括BGJ398、帕纳替尼、ARQ087、TAS-120、INCB054828等(详见表1)。

除了小分子TKI,抗FGFR2-Ⅲb抗体有望成为治疗ICC特殊的靶向药物。与小分子TKI相比,抗FGFR2-Ⅲb抗体的副作用较少,耐受性好。此外,作为FGFR家族伴侣蛋白之一的热休克蛋白90(HSP90)也是一个潜在的靶点,其靶向药物HSP90抑制剂作用于相应靶点并使其失活,导致FGFR不能折叠成准确的结构而降解,因此可能对ICC的治疗有效。

肝内胆管癌的靶向治疗研究进展

三、HGF/c-Met信号通路

HGF/c-Met信号转导在细胞增殖、抗凋亡、增强细胞活力、促血管生成等细胞行为中起关键作用。该信号通路转导失调会引起肿瘤细胞生长、侵袭和转移。在12%~58%的ICC患者中存在c-Met原癌基因过表达,其编码产生的受体酪氨酸激酶c-MET为肝细胞生长因子(HGF)受体。HGF结合c-MET激酶后启动MAPK/ERK、PI3K/AKT、JAK-STAT3等下游信号通路,从而促使肿瘤细胞产生一系列不受调控的生物学行为。

通过c-MET激酶抑制剂阻断HGF/c-Met信号通路是多数恶性肿瘤的治疗理念。c-MET激酶抑制剂Tivantinib(ARQ197)联合吉西他滨治疗包括胆管癌在内的实体瘤患者Ⅰ期试验显示46%的患者产生部分应答,27%病情无进展。评估卡博替尼(cabozantinib)的Ⅱ期临床试验(NCT01954745)表明在未经选择的晚期难治性胆管癌患者中疗效欠佳,存在严重毒副作用。

四、IL-6介导的JAK-STAT信号通路

多数ICC存在炎性细胞因子IL-6介导的JAK-STAT信号通路异常激活。JAK-STAT信号通路广泛参与细胞增殖、分化、凋亡等过程。IL-6过表达可导致细胞因子信号转导抑制基因SOCS-3的表观遗传沉默,而其编码的SOCS蛋白对JAK-STAT信号通路具有负调节作用,从而异常激活JAK-STAT信号通路,使髓样细胞白血病-1(myeloid cell leukemia-1, MCL-1)过表达。

MCL-1是一种抗凋亡蛋白,存在约20%的ICC中。MCL-1通过抑制细胞的线粒体凋亡途径,从而抑制肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)介导的细胞凋亡,诱导细胞生长、分化和增殖。此外IL-6还可增强端粒酶活性,促进癌细胞分裂,改变相应生长因子受体的甲基化模式。Kotschy等研究了一种小分子BH-3类似物靶向药S63845,它以高亲和力结合并抑制MCL-1,激活BAX/BAK(一类促凋亡蛋白)依赖的线粒体凋亡途径从而消除依赖MCL-1的癌细胞。

五、表皮生长因子受体信号通路

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是由原癌基因c-erbB1编码的具有酪氨酸激酶活性的糖蛋白产物,在调控肿瘤细胞生长周期、移行和血管生成中起着重要作用[11]。研究发现,约55%的ICC存在EGFR过表达。EGFR过表达激活细胞外信号调节蛋白激酶信号通路(如MAPK/ERK)和p38信号通路,触发细胞异常分化和抗凋亡,从而促使肿瘤生长。EGFR属于erb-b2受体酪氨酸激酶(ERBB)家族的一员,此外还包括ERBB2(HER2)、ERBB3和ERBB4三种不同受体。约1%的ICC患者中存在HER2过表达,从而异常激活RAS/RAF/MEK/ERK和PI3k/AKT/mTOR等下游信号通路,导致肿瘤生长。

目前,作用于EGFR的靶向药物主要有两类:一类是通过胞内途径抑制EGFR的小分子TKI,如吉非替尼、厄洛替尼,另一类是通过胞外途径使EGFR失活的EGFR单克隆抗体,如西妥昔单抗、帕尼单抗。一项Ⅰ期临床试验表明厄洛替尼通过阻断EGFR通路治疗晚期胆管癌,疗效并不理想(无进展生存率仅为17%),并且有效患者均有轻度皮肤毒性。一项多中心、随机Ⅱ期试验评估了西妥昔单抗联合GEMOX方案(吉西他滨+奥沙利铂)治疗晚期胆管癌,与单纯行GEMOX方案相比,联合西妥昔单抗并不能显著延长患者无进展生存期(6.7个月比4.1个月,P>0.05)和总生存时间(10.6个月比9.8个月,P>0.05)。

帕尼单抗在Ⅱ期试验中联合吉西他滨和伊立替康治疗晚期胆管癌患者,结果令人满意(5个月无进展生存率为69%),但对同时伴有KRAS突变的患者疗效较差。目前该药联合GEMOX方案用于晚期胆管癌的临床试验正在进行(NCT01206049)。值得注意的是,HER2靶向药曲妥珠单抗或拉帕替尼对细胞外结构域突变可能有效,但对激酶结构域突变的效果较差。Javle等认为曲妥珠单抗对HER2突变的胆管癌患者毫无疗效。

六、BRCA1相关蛋白表达缺失

BRCA1是一种抑癌基因和染色质重塑基因。其相关蛋白BAP1具有抑癌作用,但机制尚不明确。最近美国MD Anderson癌症中心研究发现,BAP1抑制肿瘤生长部分是通过抑制SLC7A11和刺激铁死亡(一种新发现的细胞死亡方式,是铁参与的脂质过氧化累积介导的非传统死亡方式)来完成。大约9%~26%的ICC患者中存在BRCA1突变,从而导致其相关抑癌蛋白BAP1的缺失。现有的治疗方案对存在该基因突变的患者效果较差。针对ICC染色质重塑基因靶向药物的临床试验尚未开始。

七、血管内皮生长因子

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)作为一种血管生成刺激因子,在多种恶性肿瘤中呈现过表达,它刺激肿瘤血管的生成,并且与肿瘤的生长、浸润及转移密切相关。Yoshikawa等研究认为53.8%的ICC患者存在VEGF的过表达,且与预后不良相关。

贝伐单抗(bevacizumab)是一种针对VEGF的重组单克隆抗体,通过竞争性结合VEGF而发挥作用。在一项纳入35例晚期胆管癌患者的研究中评估了贝伐单抗的疗效,与GEMOX化疗方案相比,联合使用贝伐单抗的无进展生存率更高,并且两组在不良反应方面没有显著差异。

另一项对13例ICC患者的回顾性研究显示,贝伐单抗联合FOLFIRI化疗方案(伊立替康+亚叶酸钙+氟尿嘧啶),结果同样令人满意。索拉非尼(sorafenib)是一种针对多靶点的TKI,VEGFR是其中一个目标靶点。研究表明,索拉非尼在体内和体外均能抑制ICC细胞增殖并诱导凋亡,但在一项纳入晚期ICC患者的Ⅱ期临床试验中并未得到预期结果。此外,索拉非尼联合其他靶向药物或化疗方案均未能使ICC患者显著获益。瑞戈非尼与索拉非尼化学结构类似,同样是一种针对多靶点的TKI,目前正在进行Ⅱ期临床试验(NCT02053376)。

八、ROS1酪氨酸激酶

ROS1是由ROS1编码的受体酪氨酸激酶。研究发现在1.1%~8.7%的胆管癌患者中存在ROS1基因重排,异常编码的ROS1融合蛋白将持续处于激活状态,激活其下游通路引起细胞异常分化。ICC患者中存在涉及ROS1相关激酶-间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)的融合基因。由于ROS1与ALK的生物学相似,某些ALK抑制剂已显示出对ROS1活性的有效抑制。目前正在进行一项Ⅱ期临床试验(NCT02374489),评估ROS1和ALK抑制剂赛立替尼(ceritinib)对存在ROS1或ALK融合的晚期ICC患者的疗效。

九、RAS/RAF/MEK/ERK及PI3K/AKT/mTOR信号通路

RAS/RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT/mTOR信号通路有一共同点,即都可被多种不同的受体酪氨酸激酶激活(如c-MET、FGFR、VEGF)。在RAS基因家族中,KRAS与人类肿瘤的发生发展最为密切,9%~24%的ICC患者存在KRAS的激活突变。KRAS具有特殊的意义,除了沿着RAS/RAF/MEK/MAPK序列传递信号外,它还能交叉影响PI3K/AKT/mTOR通路。

RAS/RAF/MEK/ERK信号通路又称为MAPK/ERK信号通路,调控着细胞的分化、迁移和侵袭,还可能促进肿瘤微环境的形成。目前没有直接抑制KRAS的有效药物,因此研究方向重点在调节KRAS通路的下游信号。BRAF V600是B-Raf在癌症中最常见的突变基因。

在一项纳入8例胆管癌患者的临床研究中,1例患者持续12个月产生应答,4例患者病情无进展。此外,MEK抑制剂司美替尼(selumetinib)在28例晚期胆管癌的治疗中略显疗效。有文献报道,司美替尼联合GP化疗方案(吉西他滨+顺铂)患者中位无进展生存期6.4个月,并且耐受性良好。此外,MEK抑制剂联合其他辅助治疗的临床试验正在进行(NCT02042443, NCT01438554)。

大约25%的ICC患者存在PI3K/AKT/mTOR信号通路异常转导,从而使mTOR复合物异常磷酸化并且持续激活,促进肿瘤细胞增殖、侵袭、代谢和血管生成。MK2206是一种AKT抑制剂,但在8例晚期胆管癌患者的Ⅱ期试验中并未表现出显著疗效(NCT01425879)。

另一项研究评估了BKM120(一种PI3K抑制剂)联合mFOLFOX6化疗方案(奥沙利铂+亚叶酸钙+氟尿嘧啶)用于晚期实体瘤患者,76%的患者出现严重不良反应。相反,mTOR抑制剂依维莫司(everolimus)联合GP化疗方案对大部分转移性胆管癌患者有效,并且耐受性良好。

此外,BRAF、CDKN2A、PTPs基因突变,NOTCH (NOTCH1、NOTCH4上调)和WNT(WNT7B和WNT10A的过表达)信号通路在ICC的发生进展中也起重要作用。

几十年来,ICC系统性治疗进展甚微,但随着包括第二代测序在内的基因图谱的进一步完善,为确定目标靶点打开了大门。IDH1/2突变、以BRCA1为代表的染色质重塑和FGFR2融合突变是ICC分子机制中关键的驱动基因。虽然一些针对IDH1/2突变及FGFR介导的MAPK信号通路的新型靶向药物取得了满意的疗效,但目前包括西妥昔单抗、厄洛替尼等靶向药物的临床试验结果不尽人意。

因此,需要更多的临床研究来明确它们在ICC中的疗效,尤其是对存在KRAS和BRAF突变的ICC患者。研究出更多新型靶向药物需要进一步进行药物分子水平的高通量筛选以及临床前或临床试验。同时,肿瘤微环境中的基质细胞,如活化的基质成纤维细胞和炎性细胞,有望成为肿瘤实质之外有价值的靶点。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献【略】

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