非小细胞肺癌脑转移的靶向治疗及耐药机制

何吉洪，龙江

非小细胞肺癌脑转移的靶向治疗及耐药机制

何吉洪，龙江

肺癌脑转移是肺癌晚期严重并发症，其中大部分为非小细胞肺癌来源。目前对非小细胞肺癌脑转移若不治疗，整体生存中位时间约2～3个月。传统治疗包括：系统性化疗、全脑放疗、立体定向伽马刀放射治疗及手术切除，但患者总体生存中位时间也不超过1年。近几年，大量临床资料显示靶向治疗用于非小细胞肺癌脑转移能显著改善患者的预后及生存时间，但随着治疗时间的延长，几乎都出现耐药现象，耐药机制有待进一步研究。本文就非小细胞肺癌脑转移靶向治疗及耐药机制的研究进展进行综述。

非小细胞肺癌；脑转移；靶向治疗；耐药机制

脑转移通常发生在恶性肿瘤晚期，约40%的恶性肿瘤患者最终发展成脑转移，常见的肿瘤分别是肺癌40%～50%，乳腺癌15%～20%和黑色素细胞瘤5%～20%，其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）约占40%[1]。NSCLC脑转移预后很差，若不治疗整体中位生存时间（median overall survival time，OS）为4～11周。目前对NSCLC脑转移患者的传统治疗包括：全脑放疗、系统性化疗、手术切除和立体定向放射手术学治疗及联合治疗，但疗效不甚理想。系统性化疗和全脑放疗的OS约为3～6个月，全脑放疗联合手术切除和（或）伽马刀治疗的OS也只有6～11个月[2]。随着肿瘤分子理论的进展，针对特有的分子靶标（EGFR活化突变、EML4-ALK融合蛋白）的药物以及抗血管生成药物在NSCLC脑转移治疗中，进行了大量的动物模型实验和临床试验，其中治疗EGFR活化突变的靶向药物（吉非替尼、埃罗替尼）在临床上收到较好的反应率[3,4]，但是随着治疗时间的延长均出现耐药现象，具体的耐药机制还有待进一步的研究。

1 NSCLC脑转移靶向治疗的分子基础

erbB家族、EML4-ALK融合基因及ROS1重排在NSCLC脑转移靶向治疗中有着重要的作用。erbB家族包括EGFR、HER2、HER3、HER4，均为受体酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinases，RPTKs），在与相应的配体结合后，它们之间发生同二聚体或异二聚体化引起自身活化进而活化下游的信号通路，包括：Ras/Raf/ERK1/2途径；PI3K/AKT途径；STAT途径和其他途径。其中ERK途径调控细胞的生存和增殖，STAT和AKT途径和细胞的生存和凋亡密切相关。Cappuzzo等[5]指出EGFR受体抑制剂（EGFR-TKIs）吉非替尼在治疗晚期NSCLC患者的敏感性与ERK1/2、STAT、AKT的活化都有关，其中AKT活化是最关键的因素。HER3上面存在很多PI3K亚基（P85a）的结合位点，参与PI3K的活化进而活化下游的AKT，抑制细胞的凋亡。在基因水平，通过对102例NSCLC患者每天用吉非替尼250 mg治疗中分析发现，EGFR基因外显子18～21部位存在突变，其中第19位外显子的一段序列的丢失（deE746～T751）和第21位外显子的点突变L858R最常见，且对吉非替尼有较好的反应率，同时指出EGFR基因的拷贝数增加也提高了该药的反应率，但整体生存时间不存在统计差异[6]。进一步临床研究表明第19位外显子的突变相对于第21位外显子的突变，对吉非替尼和埃罗替尼有更好的反应率。EGF同时也是促血管生成因子，能刺激肿瘤细胞通过PI3K/AKT途径的活化使其分泌血管生成相关因子（VEGF、IL-8）刺激肿瘤血管的生成。在肿瘤中内皮细胞和新生血管中也可见EGFR的表达，说明EGFR-TKIs可特异性的作用这些靶标。临床上也证明吉非替尼在抗肿瘤的同时抗肿瘤血管生成。EML-ALK融合基因由于染色体2P倒置使EML4基因与ALK基因融合，进而表达一种活化突变的ALK蛋白，持续活化下游信号通路，该突变的发生率约占NSCLC的6.7%，为治疗该型NSCLC及转移瘤的靶标[7]。ROS1重排也占NSCLC中的一小部分约2%，其治疗和临床特征同EML4-ALK型相似[8]。

2 血脑屏障在NSCLC脑转移靶向治疗中的作用

血脑屏障是正常脑组织与血液发生物质交换的一道屏障，包括结构性屏障和功能性屏障，前者主要由内皮细胞间的紧密连接组成，后者由酶屏障及药物外排蛋白载体组成，故血脑屏障的存在限制了化疗药物和靶向治疗药物的通过。在脑转移病灶中由于肿瘤细胞的存在，此时的血脑屏障为血瘤屏障，其结构性屏障功能也有一定的削弱，表现在紧密连接的断裂，通透性一定程度的增加，但并不影响功能性的屏障的改变。用PET联合CT和MRI检测EGFR抑制剂埃罗替尼在治疗脑转移过程中在脑中含量的变化时，发现在正常脑组织中由于血脑屏障的完整性致含量很低，而在脑转移部位的含量明显高于周围正常组织[9]。也有研究表明，微转移灶中的血脑屏障功能完整，而较大的病灶则出现血脑屏障通透性一定程度的增加。

3 NSCLC脑转移的靶向治疗

3.1 抗血管生成药物的靶向治疗

3.2 EGFR-TKIs的靶向治疗

EGFR突变在NSCLC患者的治疗中占有重要的地位并与患者的预后有密切关系。EGFR突变的发生率在NSCLC患者中与许多因素有关，研究表明，女性高于男性（20%9%），腺癌高于其他类型的NSCLC（21%2%），东亚人高于北美人（26%2%），从来不抽烟、过去抽烟和现在抽烟比例为（51%19%4%）[11]。有关EGFR与脑转移的关系存在争论，有人认为EGFR突变在脑转移之前的原发灶就已经存在，并且转移灶与原发灶保持一致的关系。Luo等[12]对136例NSCLC脑转移患者进行了回顾性分析得出，原发灶与脑转移灶的EGFR突变保持一致的关系，并提出能用原发灶的EGFR突变分子标记来替代脑转移灶中的该突变。然而Daniele等[13]得出原发灶和脑转移灶EGFR突变存在不一致，并提出需要做脑转移灶的活检才能确定该标记。由于不同时期的技术方法存在差异，需要更多的证据来说明。EGFR的表达量增加提高了NSCLC转移的能力，但不能作为 NSCLC脑转移的生物标记。EGFR-TKIs是一类抑制EGFR胞内区ATP酶与ATP结合的小分子靶向治疗药物，包括吉非替尼和埃罗替尼，其对EGFR过表达，EGFR基因多倍体和EGFR活化突变的大部分患者治疗均有疗效。但不是所有的EGFR扩增和EGFR突变都有效。Park等[4]做了EGFR-TKIs二期临床试验，在28个拥有EGFR突变的患者中每天给予吉非替尼或者埃罗替尼治疗，结果部分反应为83%，11%的患者病情稳定不进展，总的控制率为93%，中位无进展生存6.6个月，中位OS为15.9个月。Kim等[14]将EGFR-TKIs作为一线药应用，发现中位无进展生存为7.1个月，中位OS为18.8个月，控制率82.6%。是否用EGFR-TKIs作为一线治疗药物目前也存在争议。Mok等[15]整理了相关的文献认为，将该药作为一线或二线治疗对患者的中位OS并没有影响，但作为一线治疗能延长中位无进展生存和延缓患者放疗时间，从而提高患者生存质量。对于EGFR-TKIs治疗后出现耐药情况的治疗选择，Nishie等[3]回顾性分析治疗后出现耐药的患者的治疗的选择，得出继续使用该药相对于选择系统性化疗明显的改善了患者中位OS。埃罗替尼能增加放疗的敏感性，同时放疗又能改变血瘤屏障的通透性引起了关注。研究者们试想通过联合靶向治疗与放疗作为一种新的首选治疗方式来治疗NSCLC脑转移患者。Zhuang等[16]系统性的阐述了全脑放疗联合埃罗替尼治疗NSCLC脑转移的理论基础，并指出需要大量的数据来支持这种可能。Welsh等[17]对埃罗替尼联合全脑放疗进行了二期临床试验，发现在耐受范围内有一个良好的客观反应率，并发现对EGFR突变型的患者效果更好。Cai等[18]也做了相关研究，并认为该联合治疗在临床上应得到推广。

3.3 EML4-ALK融合蛋白与靶向治疗

EML4-ALK在NSCLC患者发生率相对于EGFR突变较低，其对化疗与EGFR-TKIs均不敏感，于是针对该融合蛋白的靶向药物得到了发展。克唑替尼一种抑制ALK激酶的靶向小分子抑制药，在临床一期试验中收到较好的反应率。但是对于该药在脑转移灶的报道还甚少。Kinoshita等[19]报道了一个该表型的病例，并给予克唑替尼治疗12个月后脑转移病灶也无进展，但需要更多的临床资料来支持。由于血脑屏障的存在成为了克唑替尼靶向作用的主要障碍，有文献报道EML4-ALK基因型的病灶对放疗敏感，并提出联合放疗来治疗[20]。

4 耐药机制的探讨

NSCLC脑转移靶向治疗的耐药普遍存在，分为原发性耐药和继发性耐药。EGFR突变型的NSCLC脑转移原发性耐药包括KRAS的活化突变和HGR-MET的活化，前者是EGFR信号通路下游分子GTP酶活性蛋白突变引起下游信号分子持续活化抑制凋亡和促进增殖，后者是独立于EGFR的另一膜受体的活化途径，其表达的增加或活化突变都是EGFR-TKIs治疗的重要原发性抵抗原因[21]。继发性耐药主要由EGFR的继发性点突变、EGFR表达水平的提高及基因拷贝数量的增加组成，其中以T790M点突变为主。T790M突变改变了EGFR-TKIs竞争性结合靶点的能力导致EGFR持续活化。对拥有EML4-ALK突变的NSCLC脑转移治疗中的耐药包括ALK基因的点突变（G1269A），ALK融合基因的扩增及细胞内广泛联系的信号蛋白的异常[22]。Huang等[23]指出TGF-β与肿瘤的耐药发生密切相关，并认为转录调节复合物MED12的缺乏可诱导肿瘤细胞呈现上皮向间叶转变表型继而出现耐药现象。当然血脑屏障的解剖生理上的药物抵抗也是产生耐药的重要原因[24]。

5 小结与展望

NSCLC脑转移的靶向治疗药物作为一线治疗或二线治疗以及联合其他治疗方式在临床试验中都有很好的客观反应率，这都要归功于在肿瘤分子理论上的进展，同时对于靶向治疗后均相继出现耐药现象又表现出肿瘤分子理论的远远不足。目前靶向治疗的发展主要是向2个方向进行：①寻找已存在的靶向药物的耐药机制，并针对该机制开发新的药物来单用或联合应用治疗；②寻找新的靶向药物作用的靶点。第三代EGFR-TKIs中CO-1686是一种不可逆抑制剂，能选择性抑制突变型EGFR包括T790M型耐药突变，目前该药在临床前期研究取得了较好的效果，但也会出现耐药现象。这种耐药现象的机制不是发生在EGFR基因上，而是出现一种上皮向间叶转变表型改变且对AKT抑制剂敏感[25]。抑制TGF-β受体信号通路的活化可以使MED12缺乏的肿瘤细胞恢复对靶向药物的反应[23]。近年对肿瘤分子机制的研究出现了新的可能靶点，如：EGFR信号通路下游的一种作用底物丙酮酸激酶M2（PKM2）通过EGFR活化介导“瓦尔堡效应”而促进肿瘤的形成[26]等。随着肿瘤分子理论的发展，靶向治疗具有良好的应用前景。

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（本文编辑：雷琪）

R741；R737.9

A DOI 10.3870/sjsscj.2014.05.022

昆明医科大学第一附属医院神经外科昆明 650032

2011年云南省应用基础研究面上项目（No. 2011FZ116）

2014-08-06

龙江longjiang69@163. com