肺癌治療中常見肺鱗癌的研究進展

肺癌治療中常見肺鱗癌的研究進展

癌癥是世界上最常見的人類疾病之一，其死亡率是與癌癥相關的死因因素的第一位。診斷的肺癌患者中約80%-85%為非小細胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC),其中肺鱗癌(squamous-celllungcancer,SQCLC)約占NSCLC的20%-30%,屬于一種常見的肺癌病理類型。SQCLC治療除傳統(tǒng)手術及放化療外,靶向治療成為其目前治療的重要手段。隨著表皮生長因子受體酪氨酸激酶受體抑制劑(epidermalgrowthfactorreceptortyrosinekinaseinhibitor,EGFR-TKI)問世,給肺腺癌患者帶來巨大獲益后,肺腺癌的各種靶向藥物也已相繼進入臨床,其治療效果、生存期得到明顯改善。相比肺腺癌,SQCLC的研究較滯后,仍無有效的靶向藥物指導臨床實踐,原因可能是由于缺乏對其生物學特征的了解。隨著對基因?qū)W的深入研究為認識SQCLC分子生物學特征提供了可能。在SQCLC發(fā)生發(fā)展過程中,相關分子靶點表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)、磷脂酰肌醇-3-激酶催化亞單位α(phosphoin-3-kinasecatalyticalphapolypeptide,PIK3CA)、成纖維細胞生長因子受體1(fibroblastgrowthfactorreceptor1,FGFR1)、盤狀結構域受體2(discoidindomainreceptor2,DDR2)、第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因(phosphataseandtensinhomologdeletedonchromosometen,PTEN)、BRAF、MET、胰島素樣生長因子1受體(insulin-likegrowthfactor1receptor,IGF-1R)等發(fā)揮著重要作用。本文就SQCLC潛在分子靶點EGFR、PIK3CA、FGFR1、DDR2、PTEN、BRAF、MET、IGF-1R結構特點、生物學特征改變及靶向藥物治療的最新研究進展綜述如下。1egfr突變EGFR是原癌基因c-erbB1的表達產(chǎn)物,是一個具有酪氨酸激酶活性的糖蛋白受體,屬于表皮生長因子受體(HER)家族成員之一,該家族包括HER1(ErbB-1)、HER2/c-neu(ErbB-2)、HER3(ErbB-3)和HER4(ErbB-4)。EGFR基因位于第七號染色體短臂上(7q12),長約118kb,由28個外顯子組成。編碼的EGFR是分子量為170kDa的跨膜糖蛋白,編碼的蛋白由1,186個氨基酸殘基組成。EGFR位于細胞膜的表面,靠與配體結合來激活,目前發(fā)現(xiàn)的與EGFR胞外區(qū)結合的配體有:表皮生長因子(epidermalgrowthfactor,EGF)、轉(zhuǎn)化生長因子α(transforminggrowthfactor-α,TGF-α)、B細胞生長因子(B-cellgrowthfactor,BCGF)、表皮調(diào)節(jié)素(epiregulin,EPR)。EGFR活化后可激活下游多條細胞信號轉(zhuǎn)導途徑,激活可能導致細胞的分化、增殖、浸潤以及新血管的發(fā)生,其高表達還可導致組織癌變,促進腫瘤細胞生長、粘附及遠處轉(zhuǎn)移,與預后差有關。EGFR在SQCLC中的突變率文獻報道各不相同,EGFR基因突變率在東亞裔肺腺癌人群中為30%-40%,但在同地區(qū)其他組織類型的NSCLC(包括SQCLC)中則較低。Mu等報道SQCLC的EGFR突變率為5.9%(6/102),而Lai等報道282例SQCLC中有41例EGFR突變,突變率為14.5%。Hata等研究認為,純SQCLC無EGFR突變。然而有些學者認為,EGFR在SQCLC中有突變是由于肺SQCLC中混有肺腺癌成分所致。通過王碧波等認為EGFR突變確實發(fā)生在肺SQCLC患者中,EGFR是SQCLC的驅(qū)動基因之一。在臨床研究和實踐中,肺腺癌患者EGFR突變率明顯比SQCLC的高,且大部分EGFR-TKI對肺腺癌患者有益,EGFR突變的SQCLC患者是否也具有肺腺癌突變者同樣的EGFR-TKI治療療效,目前缺乏大樣本的研究報道,因此需大樣本的證實才能得出準確的結論。Shukuya等臨床研究對33例非腺癌患者進行分析,其中27例為鱗癌,3例為腺鱗癌,21例患者發(fā)生EGFR突變,證實EGFR突變的SQCLC患者應用EGFR-TKI治療的有效率、疾病控制率、中位無進展生存期(27%、67%-70%和3個月)明顯低于EGFR突變的肺腺癌患者(66%、92%-93%和9.4個月)。SQCLCEGFR突變者臨床獲益程度也明顯低于EGFR突變的肺腺癌患者,之所以遠遠低于肺腺癌患者,可能原因是與EGFR下游多條信號通路異?；罨嘘P。如在肺癌中可檢測到PIK3CA突變和拷貝數(shù)增加,且在SQCLC患者中出現(xiàn)的頻率明顯高于肺腺癌患者。有關SQCLC分子靶向藥物EGFR-TKI——厄洛替尼的相關研究報道極少,但根據(jù)前瞻性研究和有關文獻證實,SQCLC厄洛替尼的治療療效及患者的耐受程度似乎好于吉非替尼,這是否與在常規(guī)治療下厄洛替尼處于高的血藥濃度及體外研究顯示其對部分野生型腫瘤細胞有效相關,尚未明確仍需進一步研究。還有學者認為SQCLC厄洛替尼治療有效者也可能是通過EGFR突變以外的機制調(diào)節(jié)介導的。另外有研究報道,約30%SQCLC有EGFR擴增,故基因的高拷貝數(shù)可能是預測SQCLCEGFR-TKI治療療效的一個指標。因此隨著分子生物學和基因工程技術的飛速發(fā)展,利用其對大量EGFR-TKI治療有效的SQCLC患者進行全方面、深層次的研究、分析,有可能發(fā)現(xiàn)EGFR潛在的藥物治療新靶點。2pikca基因突變PIK3CA基因是由利用原位雜交技術(insituhybridization,ISH)檢測到的一種癌基因、一種脂質(zhì)激酶編碼基因,還是逆轉(zhuǎn)錄病毒v-p3k癌基因在細胞內(nèi)的同系物,其長34kb,定位于3q26.32,包含20個外顯子,編碼1,068種氨基酸,該氨基酸產(chǎn)生一組長124kDa的蛋白。PIK3CA基因是由一個85kDa調(diào)節(jié)亞基和一個110kDa催化亞基組成,能編碼I類特異性磷酸化磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol3-kinases,PI3Ks)的p110催化亞單位。在生長因子的作用下,p85與酪氨酸激酶受體結合解除了p85對p110a的抑制,從而使PIP2磷酸化生成PIP3。PIP3作為第二信使可激活AKT,PI3K/AKT細胞信號轉(zhuǎn)導通路是調(diào)節(jié)細胞功能的重要途徑,PI3Ks通過參與PI3K/AKT信號通路調(diào)節(jié)細胞的增殖、粘附、遷移和凋亡。PIK3CA突變主要發(fā)生在螺旋區(qū)和激酶區(qū),且大部分集中在外顯子9和20。PIK3CA可在結腸癌、乳癌、肝癌、胃癌、肺癌等不同類型腫瘤中發(fā)生體細胞突變,且在結腸癌、乳癌、肝癌、胃癌突變率比較高,而在NSCLC中相對少見。Okudela等運用熒光原位雜交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)法檢測PIK3CA在肺癌中的突變率低為4.2%。Kawano和他的同事調(diào)查確認日本肺癌患者PIK3CA的突變率也較低為3.6%,并且證明其在鱗癌的突變率為5.6%,在腺癌突變的發(fā)生率僅為1.5%,由此可見PIK3CA在鱗癌突變率明顯高于腺癌。而PIK3CA在SQCLC中的擴增率較突變率高,Ji等用聚合酶鏈反應(polymerasechainreaction,PCR)法證實近一半中國SQCLC患者有PIK3CA擴增。目前已有針對PIK3CA突變的靶向藥物進入肺癌早期臨床研究中,PIK3CA發(fā)生體細胞突變的活性可以被PI3K特異性抑制劑LY294002所抑制,其也可抑制NSCLC細胞系生長且還與放化療具有協(xié)同作用。而PI3K特異性抑制劑BKM120的I期臨床實驗結果也證明一半以上的患者疾病處于穩(wěn)定期,且患者一般耐受性好。目前BKM120的II期正在進行有針對轉(zhuǎn)移性NSCLC的臨床試驗,所有患者均接受P13K/AKT信號通路的檢測,或可通過檢測PIK3CA基因突變明確其變異與BKM120治療療效的相關性。另外,通過檢測發(fā)現(xiàn)SQCLCEGFR敏感性突變的患者,EGFR-TKI的治療療效明顯低于突變的肺腺癌患者,可能與脂質(zhì)激酶活性增強及EGFR下游P13K/AKT細胞信號轉(zhuǎn)導通路異常激活密切相關。大量研究結果表明PIK3CA基因突變見于具有EGFR基因突變的腫瘤患者,PIK3CA突變與EGFR突變?yōu)榉桥潘?如兩者共同存在突變則可導致耐藥,影響EGFR-TKI的治療療效,對此還需進一步進行大規(guī)模、多方面、深入性的臨床研究。3fgfr1基因在sqclc中的擴增FGFR1是FGFR家族成員之一,是一類具有自身磷酸化活性的跨膜酪氨酸激酶受體。該基因位于染色體8p12,其在細胞增殖、分化、抗凋亡、遷移以及血管生成中起重要作用。FGFR1酪氨酸激酶家族包括FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4,通過擴增、突變或易位從而導致細胞發(fā)生癌變。FGFR1基因擴增是SQCLC最常見的改變之一。Weiss等研究的結果也顯示,FGFR1基因擴增主要見于SQCLC,SQCLC常見于吸煙患者,由此FGFR1基因擴增的患者傾向于不良的生存預后。Zhang等分析報道中國人FGFR1基因在SQCLC中的擴增率高于肺腺癌患者,與Heist等報道的美國、德國患者結果一致。Dutt等分析證實了57例SQCLC樣本中,有FGFR1擴增的SQCLC為21%,而腺癌僅占3%。Schildhaus等研究報道402例NSCLC組織中FGFR1的水平,發(fā)現(xiàn)其中有20%-30%的SQCLC患者存在擴增,而肺腺癌中未見擴增。中外研究均證實,SQCLC中FGFR1擴增率明顯高于肺腺癌,且在亞歐人群中不存在明顯的種族差異。Weiss等在SQCLC的細胞中首次發(fā)現(xiàn)FGFR1激活可引起腫瘤細胞的生長,特異性阻斷其激活,能使腫瘤細胞靶病灶明顯縮小。FGFR1過表達與吸煙的鱗癌患者有關,提示煙草中可能有破壞該蛋白質(zhì)的編碼基因,該編碼基因與SQCLC的發(fā)生發(fā)展密切相關。還通過對155例SQCLC患者中進行單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)分析,發(fā)現(xiàn)15例存在FGFR-1基因缺陷,其中11例有吸煙史,余4例吸煙狀態(tài)具體不詳。而借助FISH的方法在其他153例SQCLC標本中進行檢測,得出22%存在FGFR1擴增。相比較鱗癌患者,非鱗癌患者基因缺陷發(fā)生率低。肺癌FGFR1抑制劑是PD173074,通過PD173074的作用進行分析,發(fā)現(xiàn)PD173074能抑制腫瘤細胞的生長并導致其死亡。進一步研究動物試驗表明,FGFR1抑制劑PD173074治療存在FGFR1基因缺陷的SQCLC患者,能使患者從中獲益。以FGFR1為靶點的抑制劑BIBF1120、BGJ398、TK1258和E3180等研究正在進行之中,其中進行的一項II期臨床試驗研究結果顯示,以化療失敗后的晚期NSCLC患者,接受BIBF1120治療后中位無進展生存期可長達5個月,通過對其分析顯示鱗癌與非鱗癌患者可同樣獲益。4ddr2突變與達沙替尼耐藥水DDR2基因定位于染色體1q23.3,是一種可以和膠原蛋白結合的受體型酪氨酸蛋白激酶。在細胞調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,可調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡。DDR2配體為纖維型膠原,通過其與受體結合調(diào)節(jié)細胞外重建機制、可誘導細胞內(nèi)DDR2磷酸化還可誘導EGFR下游多條信號轉(zhuǎn)導。DDR2的激活也與腫瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移有關,其活性形式主要是體細胞突變,而擴增相對比較少見。Hammerman等研究報道290例鱗癌組織標本DDR2總體突變率為3.8%,277例SQCLC組織樣本突變率為3.2%。通過對DDR2突變率與臨床病理特征的關系進行分析,發(fā)現(xiàn)DDR2突變與患者的年齡、性別、吸煙情況等特征無明顯相關性。同時大量學者還發(fā)現(xiàn),DDR2是SQCLC潛在的藥物靶向治療位點。EGFR-TKI——達沙替尼可抑制DDR2突變的SQCLC患者細胞的生長,因此可認為DDR2突變與達沙替尼具有相關性。在對DDR2進行臨床研究測試發(fā)現(xiàn),DDR2突變可以被達沙替尼聯(lián)合厄洛替尼抑制劑所抑制。如1例接受達沙替尼和厄洛替尼聯(lián)合治療的EGFR野生型的SQCLC患者,在治療后穩(wěn)定期可長達14個月之久。如果大樣本量研究能夠證實,DDR2突變對達沙替尼療效具有預測作用,則可為SQCLC分子靶向治療帶來新的突破,更可進一步為中晚期SQCLC尤其是為耐化療藥及化療失敗的患者提供更全面、更合理的治療方案。5pten基因缺失活相關耐藥基因的構建PTEN定位于染色體10q23.3區(qū),全長200kb,由9個外顯子和8個內(nèi)含子組成,其cDNA含有1,209個核苷酸組成的開放閱讀框架,編碼著由403個氨基酸組成、分子量為47,000的蛋白質(zhì)。PTEN蛋白中與抑癌功能相關的結構由氨基端(N端)磷酸酯酶結構域、脂質(zhì)結合的C2結構域和羧基端(C端)結構域這3個區(qū)域共同組成。在PTEN蛋白的氨基酸序列中,N端與細胞骨架張力蛋白(tensin)、神經(jīng)觸突泡轉(zhuǎn)運相關輔助蛋白(auxilin)具有高度同源性。其中輔助蛋白與神經(jīng)突觸小泡的運輸密切相關,張力蛋白參與細胞的聚集與粘附。脂質(zhì)結合C2結構域能以Ca2+非依賴性方式使PTEN與細胞膜磷脂結合,參與PTEN催化結構域在細胞膜的正確有效定位和體內(nèi)細胞的信號轉(zhuǎn)導。羧基端結構域包括兩個PEST序列和尾去的一個PDZ結構域,PEST序列酪氨酸、絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化和PDZ結構域蛋白質(zhì)之間的蛋白-蛋白的作用對調(diào)節(jié)其自身的穩(wěn)定性和酶活性有重要作用。PTEN可使絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基去磷酸化,拮抗由蛋白酪氨酸激酶(PTK)介導的信號傳導,同時作為酯性磷酸酶、磷酸酰肌醇-3,4,5三磷酸酯(PIP3)及負性調(diào)節(jié)1-磷酸酰肌醇-3-激酶(PI3K)的信號傳導通路。PTEN基因失活可表現(xiàn)為突變、缺失及PTENmRNA或蛋白的低表達、失表達、甚至不表達。PTEN具有不穩(wěn)定性,其失活在NSCLC中廣泛存在。Tang等報道發(fā)現(xiàn),46.1%的NSCLC患者存在PTEN缺失,其中鱗癌高達52.9%。PTEN缺失也可引起PI3K/AKT等多條下游信號通路的異常調(diào)節(jié),促進腫瘤細胞增殖、遷移、粘附,抑制其凋亡,并介導腫瘤患者對治療的耐藥。目前尚無特異性針對PTEN基因的靶向治療藥物,但由于PTEN是PI3K/AKT信號通路的負性調(diào)節(jié)因子,故其能阻斷PI3K/AKT信號通路,而起到抗腫瘤治療的作用,因此主要靶向治療藥物均特異性作用于下游AKT靶點。據(jù)文獻報道,PTEN基因突變與AKT抑制劑有緊密的關聯(lián)性,因此AKT抑制劑可治療PTEN突變的腫瘤患者。目前正在研發(fā)的AKT抑制劑有GDC-0068、MK-2206等,其中GDC-0068的研究正處于NSCLC治療的I期臨床試驗,而MK-2206則已進入II期臨床試驗。6braf基因BRAF基因首先是在人類尤文氏瘤中發(fā)現(xiàn)并克隆確認,是一個活性的DNA序列,與CRAF和ARAF具有很高的同源性,因此稱其為BRAF。BRAF是RAF家族成員之一,該家族還包括ARAF、CRAF。BRAF基因位于人類染色體7q34,編碼著783個氨基酸的蛋白,其是最為關鍵的激活因子。BRAF蛋白是RAS-絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)信號通路中一種重要的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,參與調(diào)控細胞生長、分化和凋亡。發(fā)生突變后的BRAF能持續(xù)激活MAPK通路,激活后可導致MEK/ERK信號通路過度紊亂,紊亂后的MEK/ERK與細胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子相結合,激活下游多種因子,從而導致細胞的增殖、惡變。目前BRAF基因突變最主要有2種類型:約20%的突變發(fā)生于外顯子11,80%發(fā)生于外顯子15,即酶功能域的V600E。BRAF基因的突變在黑色素瘤是最早發(fā)現(xiàn)的也是最常見的,其次是甲狀腺癌,在直腸癌、卵巢癌、淋巴瘤、肝癌及肺癌中發(fā)生率低。約3%的SQCLC中存在BRAF突變,且突變的類型以發(fā)生在外顯子11為主,通過此檢測研究可能為臨床治療帶來新的思路。BRAF抑制劑已研制出很多,有索拉菲尼、PLX4032、GSK2118436等,其中索拉菲尼已被批準用于肝癌、腎癌等多種腫瘤,屬于多個受體激酶抑制劑,因此缺乏特異性。以PLX4032為代表的BRAF抑制劑在發(fā)生V600E突變的黑色素瘤臨床試驗中取得了明顯的治療療效,GSK2118436選擇性抑制劑在對膠質(zhì)瘤的研究中顯示了明顯的抗腫瘤活性,而目前針對NSCLC的II期臨床研究正在進行試驗中。7met為靶點的小分子抑制劑MET屬于能編碼肝細胞生長因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)酪氨酸激酶受體(receptortyrosinekinasesRTKs)超家族成員之一。MET是一種具有自主磷酸化活性的跨膜受體,還是一種酪氨酸激酶受體。MET位于人類染色體7q31區(qū),其持續(xù)激活后可促進腫瘤細胞增殖、分化、抗凋亡。與此同時,MET擴增也是腫瘤細胞對吉非替尼產(chǎn)生耐藥的原因之一。以前普遍認為MET在肺腺癌和SQCLC兩種NSCLC中的擴增水平無明顯差別,而目前認為其實在肺癌組織中MET的真正擴增是比較少見的。Go等在97例SQCLC中檢測到6%左右的MET的真實擴增,而肺腺癌卻未檢測到。以MET為靶點的小分子抑制劑有PF-02341066、GSK13630889、XL184等均已相繼進入臨床試驗中。Hellerstedt等調(diào)查的一項以肺癌晚期(IV期)為主的II期臨床試驗,約30%的肺癌患者病理類型為鱗癌,接受Cabozantinib(XL184)治療的患者中約有65%出現(xiàn)腫瘤消退現(xiàn)象。8關于igf-1r抑制劑的臨床應用IGF-1R是一種跨膜的酪氨酸蛋白受體,屬于跨膜酪氨酸受體家族,對細胞的增殖、分化及凋亡具有非常重要的調(diào)控作用。IGF-1R可與IGF家族中的IGF-I、IGF-II、胰島素3個配體結合,而與IGF-I結合的親和力最高,結合后可激活酪氨酸激酶,啟動下游一系列細胞信號轉(zhuǎn)導通路,參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展,促進細胞增殖分化、抑制細胞凋亡。IGF-1R基因位于染色體15q26,能促進G1期至S期細胞的增殖,抑制腫瘤細胞的凋亡。Nakagawa等發(fā)現(xiàn),IGF-1R在