王宜超 許建華 林國(guó)生 周永建
GIST是一種罕見(jiàn)病,國(guó)外報(bào)道的發(fā)病率約為1~2/100 000[1],1983,年當(dāng)Mazur和Clark首次提出“胃間質(zhì)瘤”概念時(shí)[2],醫(yī)療專(zhuān)家還在為這種放化療不敏感、預(yù)后不佳的腫瘤頭痛不已。1998年Kindblom等[3]報(bào)道了GIST存在特征性的c-kit基因、CD117、CD34陽(yáng)性表達(dá),并猜測(cè)GIST可能來(lái)源于Cajal細(xì)胞,同年Hirota等發(fā)現(xiàn)GIST的c-kit突變可能是GIST的重要發(fā)病機(jī)制之一,但直到2002年小分子酪氨酸激酶抑制劑——伊馬替尼異軍突起,才將GIST治療的有效率從不到5%提高到了88%以上[4],這才使GIST成為了受全世界腫瘤研究者矚目的靶向治療腫瘤成功的標(biāo)桿性疾病之一。
目前認(rèn)為GIST的發(fā)病機(jī)制以kit或PDGFRA基因突變引起c-kit高度激活狀態(tài)為主,而手術(shù)和抑制c-kit則作為原發(fā)GIST的主要治療手段在世界范圍內(nèi)普及。對(duì)于局限性或潛在可切除GIST患者,首選手術(shù)治療;而對(duì)晚期、不可切除或轉(zhuǎn)移性GIST患者,則首選c-kit靶向治療,即酪氨酸激酶抑制劑。隨著GIST分子生物學(xué)研究的不斷成熟,c-kit靶向藥物的逐漸迭代,GIST患者的預(yù)后已經(jīng)有了很大改善。然而由于原發(fā)性耐藥或二次突變等原因引起的繼發(fā)性耐藥問(wèn)題仍然限制著GIST療效的提高,加上近期歐洲一項(xiàng)臨床研究報(bào)道了伊馬替尼治療高危險(xiǎn)度GIST患者2年后停藥3年得到的無(wú)病生存率與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異[5],讓研究者不得不思考從其他途徑探索GIST的治療方法。
熱休克蛋白(heat shock proteins, HSPs)是一類(lèi)在生物受到環(huán)境刺激時(shí)自身合成的高度保守的蛋白質(zhì)。1960年Ritossa[6]首次發(fā)現(xiàn)HSPs大量存在于真核和原核生物中,同時(shí)在多肽合成、蛋白質(zhì)生成、折疊、活性調(diào)控以及降解過(guò)程中發(fā)揮分子伴侶的功能。而HSP90是目前研究較為深入的一種熱休克蛋白,其在細(xì)胞總蛋白中約占1%~2%,通過(guò)與三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)合參與蛋白的激活和成熟[7],其客戶蛋白包括Akt、Her2、C-Met、EGFR、BRaf等。有研究報(bào)道,HSP90在胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等多種腫瘤組織中表達(dá)量很高,并與腫瘤分級(jí)、分期還有預(yù)后相關(guān)[8-9],研究發(fā)現(xiàn)33.7%的GIST存在HSP90高表達(dá),有非胃來(lái)源、混合組織類(lèi)型、多核分裂象、高惡性度和特殊突變類(lèi)型的特征[8]。
HSP90抑制劑主要分為天然抑制劑及其衍生物和合成抑制劑兩類(lèi)。天然抑制劑包括格爾德霉素(Geldanamycin,GA)、根次殼菌素、姜黃素等十余種及其衍生物(hsp90review)[10],合成類(lèi)抑制劑包括PU-H71、PU-DZ8等。天然HSP90抑制劑脂溶性較好,水溶性很差,有較強(qiáng)的肝毒性,因此限制了其廣泛應(yīng)用,但隨著多種低毒性的天然HSP90抑制劑及合成HSP90抑制劑的開(kāi)發(fā),以及其臨床實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行[11-14],HSP90在腫瘤治療中的應(yīng)用前景漸趨光明。
對(duì)于GIST治療,已經(jīng)在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中證明有效的有格爾德霉素衍生物 17-AAG、IPI-504、IPI493 等[12,15-16],以及二代合成非格爾德霉素HSP90抑制劑AUY922、AT13387等[17],其中IPI-504是較早被研究的格爾德霉素衍生物之一。2013年《Clinical Cancer Research》上報(bào)道了一篇關(guān)于IPI-504的I期臨床實(shí)驗(yàn),對(duì)伊馬替尼和/或舒尼替尼治療后進(jìn)展或復(fù)發(fā)或不可切除的GIST患者進(jìn)行400 mg/m2靜注,一周兩次,每?jī)芍荛g隔1周的治療方案下患者的不良反應(yīng)較少,37例GIST患者中2.7%部分緩解(partial response,PR),73%PR或疾病穩(wěn)定(stable disease,SD)維持超過(guò)6周,16.2%維持超過(guò)12周,中位無(wú)進(jìn)展生存期達(dá)到 10.6周[18],長(zhǎng)于 2013年《Lancet Oncology》上一篇GIST舒尼替尼二線治療再次復(fù)發(fā)恢復(fù)使用伊馬替尼治療的安慰劑隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)報(bào)道的1.8個(gè)月(約為7.2周)的中位無(wú)進(jìn)展生存期[19],值得關(guān)注的是,這項(xiàng)IPI-504研究中的唯一一位部分緩解的患者在入組之前已經(jīng)經(jīng)過(guò)了伊馬替尼和舒尼替尼的治療仍出現(xiàn)疾病進(jìn)展(PD,progressive disease),入組后經(jīng)過(guò)IPI-504的持續(xù)治療未出現(xiàn)進(jìn)展,截止到該研究報(bào)道PR維持了5年。遺憾的是該研究報(bào)道的中位生存時(shí)間與《Lancet》2006年、2013年的兩篇分別關(guān)于舒尼替尼二線治療和瑞戈非尼三線治療的安慰劑隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道的5.5個(gè)月和4.8個(gè)月的中位無(wú)進(jìn)展生存期仍有較大差距[20-21],加上使得其后續(xù)的Ⅲ期實(shí)驗(yàn)進(jìn)展不順利的肝毒性[22],限制了IPI-504在GIST治療中的進(jìn)一步應(yīng)用,但仍為HSP90抑制劑的臨床研究奠定了基礎(chǔ)。
為了降低HSP90抑制劑的肝毒性,研究人員開(kāi)發(fā)了第二代合成非格爾德霉素HSP90抑制劑AUY922,并于2013年報(bào)道了一項(xiàng)研究其在進(jìn)展期實(shí)體瘤患者治療中的臨床有效劑量的I期臨床實(shí)驗(yàn),并基于其較長(zhǎng)的半衰期和安全性提出了70 mg/m2靜注一次每周的推薦方案,用于Ib和Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)[23],后續(xù)針對(duì)難治性GIST(25個(gè)入組患者,84%的入組患者對(duì)伊馬替尼和舒尼替尼均耐藥)的Ⅱ期實(shí)驗(yàn)得出3.9個(gè)月的中位無(wú)進(jìn)展生存期[24],相比IPI-504的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有所提高,但頻繁出現(xiàn)的視覺(jué)障礙(可能是神經(jīng)毒性引起)、腹瀉等副作用使得AUY922的Ⅲ期臨床研究計(jì)劃擱淺,研究者也提出如果不能找出能從HSP90抑制劑治療中獲益的GIST患者類(lèi)型,將很大程度上限制HSP90抑制劑的臨床應(yīng)用。同年另一項(xiàng)發(fā)表在Oncology的Ⅱ期臨床研究提出BIIB021對(duì)于伊馬替尼和舒尼替尼耐藥或不耐受的GIST患者的治療有效[25],用FDG-PET評(píng)價(jià),在600 mg兩次每周用藥下部分緩解率為25%(3/12),在400 mg三次每周用藥下部分緩解率為18%(2/11),并且副作用較少,沒(méi)有出現(xiàn)類(lèi)似服用AUY922引起的視覺(jué)障礙,但疾病控制的時(shí)間較短,平均只有35天,因此限制了BIIB021在GIST方向的臨床應(yīng)用。
2014年Danar-Farber腫瘤研究所的 Shapiro等[26]發(fā)表的研究指出二代格爾德霉素衍生物AT13387對(duì)于多種進(jìn)展期肉瘤患者(共61例患者,7例GIST者)有獲益,用藥期間1位患者PR(2%),21位患者SD(34%),22位患者PD(35%)。累計(jì)有4位GIST患者(總共7位GIST患者)達(dá)到SD或PR,其中PR的患者無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survivor,PFS)達(dá)到113天(約3.8個(gè)月),并且該患者伊馬替尼治療復(fù)發(fā)前后經(jīng)基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有引起酪氨酸耐藥的突變(耐藥前為11外顯子558-572缺失突變,耐藥后出現(xiàn)17外顯子D816H,D820H的二次突變),說(shuō)明AT13387可能對(duì)二次突變引起的酪氨酸激酶抑制劑耐藥的GIST患者有效,而另外3位療效達(dá)到SD的患者PFS分別達(dá)到43天(約1.4個(gè)月),231天(約7.7個(gè)月)和335天(約11.2個(gè)月),其中PFS達(dá)到335天的64歲患者伴有術(shù)后廣泛腹腔種植轉(zhuǎn)移,雖然因?yàn)橹行粤<?xì)胞減少不能耐受伊馬替尼治療,但在AT13387治療下維持SD達(dá)到335天,甚至在研究結(jié)束后三年CT復(fù)查結(jié)果為SD。AT13387的副作用較小,雖然沒(méi)有一代格爾德霉素引起的肝損傷的副作用,但部分患者仍有輕微的視覺(jué)障礙出現(xiàn)(17-AAG、AUY922的研究中也有報(bào)道類(lèi)似副作用),研究者據(jù)此猜測(cè)視覺(jué)毒性是水溶性的HSP90抑制劑的固有特點(diǎn)。后續(xù)2016年EJC上發(fā)表的針對(duì)AT13387治療轉(zhuǎn)移性GIST(一種以上TKI治療后)的小樣本有效劑量研究(n=26)推薦Ⅱ期實(shí)驗(yàn)進(jìn)行220 mg/m2每周一次,每三周休一周的治療方案[27],研究中患者的中位無(wú)復(fù)發(fā)生成期達(dá)到112天(43~165,約4個(gè)月),并有1個(gè)患者達(dá)到PR(3.8%)并且持續(xù)到其推出研究后376天,9位患者達(dá)到SD(34.6%),其中有一位患者維持SD達(dá)到303天(約10個(gè)月),研究者還比較了患者基因突變與HSP90療效的關(guān)系,14位檢測(cè)出KIT外顯子9或11突變的患者中有6位患者(43%)療效達(dá)到SD,另外有一位檢測(cè)到PDGFRA18外顯子842-845缺失突變(與伊馬替尼耐藥有關(guān))的患者在聯(lián)合治療下達(dá)到PR,說(shuō)明這類(lèi)突變患者可能從AT13387與伊馬替尼聯(lián)合治療中獲益,研究者也指出該研究得出AT13387治療TKI耐藥GIST患者的PFS(約3.5個(gè)月)長(zhǎng)于伊馬替尼治療二次TKI耐藥GIST患者的PFS(約1.8個(gè)月)[19],雖然仍短于舒尼替尼二線治療和瑞戈非尼三線治療的結(jié)果,其在GIST患者多種TKI耐藥的治療中仍有應(yīng)用的前景。
目前,HSP90抑制劑發(fā)展的限制在于沒(méi)有理論上應(yīng)該出現(xiàn)的無(wú)論在耐藥還是非耐藥GIST患者中廣泛有效的結(jié)果,其使用人群可能為有特定突變的人群,未來(lái)HSP90抑制劑的發(fā)展方向一方面是確定其治療有效的突變類(lèi)型進(jìn)行針對(duì)性的治療,另一方面是更加深入研究作用機(jī)制,努力研發(fā)出適用范圍更廣、更有效、毒性更小的新一代HSP90抑制劑。近年來(lái)HSP90抑制劑在臨床上的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)不斷開(kāi)展,對(duì)于轉(zhuǎn)移性或不可切除、耐伊馬替尼GIST的治療,HSP90抑制劑已經(jīng)顯示出了一定的作用,后續(xù)的研究方向與TKI藥物類(lèi)似,重點(diǎn)在降低藥物相關(guān)的毒性以及發(fā)掘能從HSP90抑制劑治療中獲益的GIST患者的基因突變類(lèi)型,以確定HSP90抑制劑能有效應(yīng)用的GIST患者群。隨著藥理學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科的不斷發(fā)展和相互促進(jìn),新型小分子HSP90抑制劑的研究和合成、其作用機(jī)制的進(jìn)一步探索,相信在不久的將來(lái)HSP90抑制劑對(duì)GIST的治療會(huì)迎來(lái)新的突破。
表1 胃腸間質(zhì)瘤相關(guān)治療靶點(diǎn)的臨床研究
藥物專(zhuān)家一直在尋找針對(duì)耐伊馬替尼GIST的新藥,也不斷有新的藥物投入臨床研究(表1)[28],但仍然沒(méi)有突破性的進(jìn)展。近期有報(bào)道SR1-kit的單克隆抗體無(wú)論在體內(nèi)還是體外均有很強(qiáng)的腫瘤生長(zhǎng)抑制力,尤其對(duì)已產(chǎn)生繼發(fā)突變的細(xì)胞有很強(qiáng)的作用,說(shuō)明其可能對(duì)伊馬替尼耐藥的GIST仍有效[29]。2013年在美國(guó)臨床腫瘤學(xué)年會(huì)首次報(bào)道的BEAMing技術(shù)原理是從外周血中提取循環(huán)游離DNA(cf-DNA)和血漿游離DNA(fcDNA)來(lái)測(cè)序,檢測(cè)kit及PDGFRA的突變情況[30],其進(jìn)行繼發(fā)突變效率甚至高于組織活檢,有臨床應(yīng)用的前景。
現(xiàn)在GIST的致病機(jī)制研究臻于成熟,但相關(guān)領(lǐng)域仍有待進(jìn)一步探索,包括新型靶向治療、免疫治療制劑、腫瘤代謝機(jī)制等,HSP90抑制劑的應(yīng)用也為GIST治療帶來(lái)了新的思路,期待這些研究能進(jìn)一步完善我們對(duì)GIST的認(rèn)知,并對(duì)GIST患者的治療提供更好的指導(dǎo)。