肺鱗癌驅(qū)動基因研究進展

洪衛(wèi) 綜述 張沂平 審校

癌基因成癮（oncogene addiction）是指某些腫瘤維持其惡性生物學表型依賴于某個或某些活化癌基因的現(xiàn)象，這些癌基因也稱為驅(qū)動癌基因（driver oncogenes）[1]。癌細胞需要驅(qū)動癌基因持續(xù)發(fā)揮功能，而正常細胞則不需要。因此，以癌基因為治療靶點，可以使靶向藥物特異性地殺傷腫瘤細胞，而不損傷正常細胞。

肺癌居全球范圍內(nèi)癌癥死亡原因的首位，非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）約占肺癌的80%，鱗癌是僅次于腺癌的NSCLC最常見的組織學類型，導致全世界每年約有40萬患者死亡[2]。2004年世界衛(wèi)生組織（World Health Organization, WHO）的分類中，將鱗癌分為乳頭狀、基底樣、透明細胞及小細胞4種亞型。一般認為，肺鱗癌均表達癌基因p63而不表達甲狀腺轉(zhuǎn)錄因子-1（thyroid transcription factor-1, TTF-1）。多項研究[3-5]認為，P40（DeltaNp63），P63的同型異構(gòu)體抗體，對診斷肺鱗癌特異性更高。

以驅(qū)動基因為靶點的肺腺癌的治療新進展使得人們對靶向治療充滿憧憬，例如多個表皮生長因子受體酪氨酸激酶活性抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI）在治療EGFR基因突變的NSCLC[6-9]以及克唑替尼（crizotinib）治療棘皮動物微管相關(guān)蛋白樣4-間變淋巴瘤激酶融合基因陽性（echinodern microtubule-associated protein-like 4 anaplastic lymphoma kinase, EML4-ALK）的晚期NSCLC，均取得突出療效，有效率可以高達60%-80%[10]。盡管肺鱗癌的研究進展較慢，但近年仍取得了一些進展[2]，本文對肺鱗癌驅(qū)動基因的研究進展作一綜述。

1 驅(qū)動基因篩查研究

近年來，系統(tǒng)地進行肺鱗癌驅(qū)動基因的研究比較少。一項來自癌癥基因組圖譜研究網(wǎng)絡(luò)（Cancer Genome Atlas Research Network, CGARN）的研究，對包括178例初治肺鱗癌進行表觀基因組學和基因組學研究，已經(jīng)發(fā)表的包括18個基因的結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)平均每個標本有360個外顯子突變，165個基因重排，323個基因拷貝數(shù)異常。抑癌基因TP53突變幾乎見于所有的標本，并存在多種的信號通路異常，包括泛素連接酶復合體銜接蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1, KEAP1）/小鼠核因子E2相關(guān)蛋白2（Rat nuclear factorerythroid 2-related factor 2, NFE2L2）占所有標本的34%，鱗癌分化基因占44%，磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B/mammalian target of Rapamycin, PI3K/Akt/mTOR）信號通路占47%等[2]。而更早期的一項磷酸酪氨酸信號通路的研究[11]中，包括41個NSCLC細胞株和多達150個標本，揭示多種激酶通路的基因組學異常，包括盤狀結(jié)構(gòu)域受體（discoidin domain receptor tyrosine kinase, DDR）1和2，血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR）1和2，血小板源性生長因子受體α多肽（plateletderived growth factor receptor alpha, PDGFRα）等。這些異常的發(fā)現(xiàn)使得靶向肺鱗癌的治療成為可能。

2 肺鱗癌驅(qū)動基因

盡管已經(jīng)篩查發(fā)現(xiàn)許多肺鱗癌的差異表達基因，但目前比較公認的并已經(jīng)進入臨床研究驅(qū)動基因并不多，簡述如下。

2.1 FGFR1 纖維母細胞生長因子受體1（fibroblast growth factor receptor 1, FGFR1）是FGFR家族成員（包括FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4）之一，是一種酪氨酸跨膜激酶受體，編碼基因位于8p12[12]，在正常生理功能中有重要作用，參與胚胎的發(fā)育、細胞增殖、分化和血管生成。它通過4條通路來調(diào)節(jié)，即MAPK、PI3K-AKT、STAT及磷脂酶Cγ[13]。通過熒光原位雜交（f l uorescence in situ hybridization, FISH）方法，Weiss及其研究小組[14]首次報道：在155例肺鱗癌標本中22%例標本存在FGFR1擴增，而581例非鱗癌患者中，僅1%存在FGFR1基因擴增。結(jié)果提示，F(xiàn)GFR1擴增可能是肺鱗癌特有的分子標志。進一步動物試驗中發(fā)現(xiàn)在裸鼠致瘤模型中運用FGFR1抑制劑PD173074可使存在FGFR1基因擴增的肺鱗癌小鼠的腫瘤明顯縮小，肺癌細胞的生長依賴于FGFR1的擴增。其他研究小組的研究[14,15]也發(fā)現(xiàn)，肺鱗癌FGFR1的擴增的比例約20%，而腺癌則小于5%。因此，目前研究認為FGFR1是肺鱗癌驅(qū)動基因。

有研究[16]檢測262例肺鱗癌標本，發(fā)現(xiàn)肺鱗癌FGFR1擴增與吸煙相關(guān)，正吸煙、曾吸煙及從不吸煙者，擴增比例分別為28.9%、2.5%和0，這需要進一步觀察驗證。韓國的這項研究還發(fā)現(xiàn)，在手術(shù)切除的標本中檢測到FGFR1擴增的患者預后明顯（無疾病生存時間26.9個月 vs 94.6個月，總生存時間51.2個月 vs 115個月）[14]。也有研究在高加索人群226例患者的中發(fā)現(xiàn)FGFR1擴增與預后無關(guān)[17]，推測得出不同的結(jié)論可能與不同的擴增定義設(shè)定或人種差異等相關(guān)，需要進一步觀察。

目前有多項針對FGFR1的臨床研究正進行中，dovitinib作用于FGFR1擴增的肺鱗癌的II期臨床研究正進行中（NCT01861197）；AZD4547在選擇性的人群中正針對FGFR1和FGFR2的擴增（NCT01795768）進行早期臨床研究；BGJ398針對FGFR1和FGFR2的擴增及FGFR突變的人群也正進行中（NCT01004224）。

2.2 PI3KCA PI3K/Akt信號傳導通路 PI3KCA PI3K/Akt信號傳導通路與腫瘤細胞的存活、代謝、運動及血管生成相關(guān)。PI3KCA基因突變編碼PI3K的催化亞單位p110α，其突變集中于外顯子9和20，在鱗癌較腺癌常見，報道的突變率在2%-6.5%[18,19]。

肺鱗癌PI3KCA基因突變與EGFR或KRAS突變可能并不互相排斥[19,20]。一項包含1,125例患者的術(shù)后病理組織一項研究發(fā)現(xiàn)，突變患者占2%（23例），16例（70%）合并其它突變[21]。但也有學者認為肺鱗癌有時候與腺鱗癌及分化差的腺癌難以區(qū)別，他們以DeltaNp63 (p40)(+)/TTF-1(-)作為肺鱗癌的免疫組化診斷標準，發(fā)現(xiàn)PI3KCA基因突變比例約4%（4/95），沒有發(fā)現(xiàn)合并EGFR或KRAS突變[22]。

PI3KCA基因的擴增遠較突變常見，鱗癌可以高達33.1%，而腺癌（6.2%）和小細胞癌（4.7%）[19]，體外研究[23]鱗癌細胞株發(fā)現(xiàn)PI3KCA基因擴增促進腫瘤細胞生長。目前認為，PI3KCA基因突變與擴增的關(guān)系并未進行充分的研究，一般認為PI3KCA基因突變，對腫瘤生物學行為影響更大，目前針對PI3KCA基因突變的單藥II期研究，包含肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌等多種癌癥，如BKM120（NCT01501604）已經(jīng)結(jié)束入組。

口服PI3K激酶抑制劑-GDC-0941，針對的是非選擇人群的研究，有兩項研究，分別是與化療聯(lián)用的治療肺癌的加或不加貝伐珠單抗的（NCT00974584研究）及XL147治療多種實體瘤的NCT00756847研究，他們也已經(jīng)結(jié)束入組。

2.3 DDR2盤狀結(jié)構(gòu)域受體（discoidin domain receptor 2,DDR2） DDR2的編碼基因位于1q23.3，是調(diào)節(jié)腫瘤細胞粘附、增殖和遷移的受體酪氨酸激酶[12]。它可以被I型膠原激活，與Src及Shc相互作用[24]。DDR2突變后，可以改變激酶活性，改變與配體的結(jié)合及改變DDR2的位置[25]。Hammermann等[26]篩查290例肺鱗癌標本，發(fā)現(xiàn)DDR2基因突變頻率約為3.8%。體外研究發(fā)現(xiàn)，應用RNA干擾的技術(shù)敲除DDR2基因，或多靶點激酶抑制劑達沙替尼（dasatinib），可以選擇性殺死DDR2突變的肺鱗癌細胞。

肺鱗癌DDR2突變率雖然不高，一項針對DDR2突變肺鱗癌的臨床研究已經(jīng)結(jié)束入組（NCT 01491633），若研究發(fā)現(xiàn)肺鱗癌DDR2突變者對達沙替尼確實有效，將會對該亞型患者治療帶來突破性的研究進展。

3 其他潛在的候選驅(qū)動基因

另有一些基因突變率更低，但有多項藥物已經(jīng)進行中，對具有這些分子特征的肺鱗癌患者的靶向治療帶來新的希望。

3.1 MET基因擴增 MET基因是一種編碼HGFR蛋白原癌基因，是一種酪氨酸激酶膜受體，位于染色體7q21-q3，其與配體肝細胞生長因子（hepatocyte grow factor, HGF）均促進腫瘤發(fā)生[27]。MET擴增可見于鱗癌和腺癌。MET擴增與EGFR-TKI繼發(fā)耐藥有關(guān)，有報道[28]認為是通過激活ERBB-3通路相關(guān)。盡管有報告[29]認為在肺癌的擴增比例約3%-21%，但由于這是一種低水平的擴增，有學者認為突變的比率要低的多，估計肺鱗癌為1%，腺癌為2%。

多項MET抑制劑正研究中，目前的研究一般均針對MET過表達的NSCLC，并非僅針對鱗癌。例如：克唑替尼是MET和ALK的雙重抑制劑；多靶點藥物cabozantinib（XL184）以MET、RET和VEGF2為靶點[30]；Tivantinib（ARQ197）則是以MET為靶點的小分子藥物，但有一定的細胞毒性[31]；而單克隆抗體MetMAb聯(lián)合厄洛替尼治療復治NSCLC[32]。

3.2 BRAF BRAF是KRAS下游的絲氨酸/蘇氨酸激酶，將RAS鳥苷三磷酸連接到絲裂原活化蛋白激酶家族的下游蛋白，控制細胞增殖。RAF激酶家族包括3個成員：ARAF、BRAF和RAF-1（也稱為CRAF）[33]。BRAF突變與酶活性增加相關(guān)，導致MAPK2和MAPK3組成型活化。BRAF突變最初是在黑色素瘤中被發(fā)現(xiàn)，約80%的突變，影響激酶結(jié)構(gòu)域中外顯子15的Val600殘基。一般認為其突變在腺癌和鱗癌相當，約2%左右，但在肺癌的突變中與在惡性黑色素瘤中的常見突變V600E不同，值得進一步研究[33]?，F(xiàn)已研發(fā)出多個BRAF抑制劑（PLX4032、XL281、selumetanib、GSK2118436），其中GSK2118436治療BRAF突變肺癌（包括鱗癌）的研究正進行中（NCT01336634）。盡管BRAF小分子抑制劑PLX4032（vemurafenib）對BRAF V600E突變陽性的黑色素瘤有非常明顯的療效[34]，其對肺癌的療效還有待評價。

4 展望

目前EGFR-TKI的出現(xiàn)使得肺癌的靶向治療成為現(xiàn)實，但針對肺鱗癌的靶向治療研究進展相比腺癌明顯比較慢，到目前為止尚未開展一項III期臨床研究。目前也僅發(fā)現(xiàn)約40%肺鱗癌患者攜帶不同的驅(qū)動基因，還有相當多的驅(qū)動基因未被發(fā)現(xiàn)。腫瘤的形成是一個多基因參與的異常復雜的過程，現(xiàn)有的靶向藥物如小分子激酶抑制劑大多是針對一個靶點而設(shè)計，因此只有發(fā)現(xiàn)更多的驅(qū)動基因，闡明基因之間的相互作用關(guān)系，開發(fā)出更多的靶向藥物，聯(lián)合應用或聯(lián)合其它的治療方式，才有可能收到理想的療效。

總之，真正實現(xiàn)肺鱗癌的個體化靶向治療仍然任重而道遠。