劉春花 宋 勇
肺癌作為最常見的惡性腫瘤之一,具有預后差、中位生存期短和5年生存率極低的特點。包括鱗癌、腺癌、大細胞癌等,非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占肺癌總數(shù)的85%,相對于小細胞肺癌來說,對于傳統(tǒng)化療反應不佳,造成了臨床上的治療難題[1-2]。雖然自2002年起,針對NSCLC的分子靶向治療的表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI)已應用于臨床,但臨床研究表明,并非所有NSCLC患者都對EGFR-TKI敏感[3]。在NSCLC患者中,間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK)基因重排的陽性率大約為3%~5%。在腺癌、從未吸煙或少量吸煙的患者中,棘皮動物微管相關(guān)類蛋白4(echinoderm microtubule-associated protein-like 4,EML4)與ALK融合的幾率高,與ALK陰性的NSCLC患者相比,ALK陽性患者年齡較輕,但預后較差。由輝瑞公司研發(fā)的克里唑替尼(crizotinib,商品名:xalkori)用于治療ALK基因重排的NSCLC,于2011年8月26日獲得美國FDA批準使用,是FDA第一個批準進行Ⅲ期臨床實驗的ALK酪氨酸激酶受體抑制劑[4]。現(xiàn)就克里唑替尼的作用機制、藥代動力學、臨床試驗、耐藥問題和不良反應做一全面綜述。
已知在NSCLC中,異常融合基因EML4-ALK由于染色體2p上的染色體倒置而形成,此異常基因融合之后,產(chǎn)生一種能夠持續(xù)活化酪氨酸激酶的融合蛋白,引起下游的磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B, PKB/Akt)、信號傳導轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducers and activators of transcription, STAT)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)等信號轉(zhuǎn)導通路被ALK酪氨酸激酶異常激活,促進腫瘤細胞增殖,并抑制腫瘤細胞凋亡[2,5-7]。克里唑替尼(分子式:C21H22Cl2FN5O)具有pKa 9.4的哌啶陽離子和 pKa 5.6的吡啶陽離子,在水中以大于10 mg/ml到小于0. 1 mg/ml的溶解范圍在pH1.6~8.2的環(huán)境中遞減,其是包括ALK和肝細胞生長因子受體(hepatocyte growth factor receptor, HGFR),及c-Met在內(nèi)的酪氨酸激酶受體的抑制劑。它主要通過抑制細胞內(nèi)ALK和c-Met的磷酸化作用,進而阻斷其信號通路和下游信號,從而達到抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤細胞凋亡的作用[8]。克里唑替尼具有濃度性依賴ALK和c-Met的磷酸化作用,同時在對大鼠表達c-Met的腫瘤異種種植和棘皮動物的微管樣蛋白 4( EML4)-或核磷蛋白(NPM) -ALK的融合蛋白中具有抗癌活性。
關(guān)于克里唑替尼的最佳劑量,對于包括直腸癌、間變性大細胞淋巴瘤、胰腺癌和NSCLC的開放、多中心、單劑量I期臨床試驗中,患者的最大耐受劑量為250 mg bid。I期臨床試驗研究顯示當克里唑替尼劑量逐漸由50 mg qd 增至200 mg bid時,可出現(xiàn)丙氨酸激酶升高,增至300 mg bid時,可出現(xiàn)疲倦的毒性反應[9]。克里唑替尼在單次口服給藥后的4~6 h后可達到峰濃度,在給藥250 mg bid后的15 d內(nèi)可達到穩(wěn)定狀態(tài),中位半衰期為42 h,中位血清蓄積率為4.8[10]。250 mg克里唑替尼單次口服后的絕對生物利用度為32%~66%,平均水平為43%。這一數(shù)值與年齡、種族、性別和體重無關(guān),且在不同腫瘤中與NSCLC患者無明顯差異[11]。可能由于CYP3A對于克里唑替尼具有多次給藥之后的抑制作用,在多次給予克里唑替尼250 mg(2次/d)之后,達到穩(wěn)定狀態(tài)時的平均表觀清除率為60 L/h,低于單次給藥的水平(100 L/h)[12]。
已知EML4-ALK融合基因在2007年由Soda等[13]在NSCLC患者的組織標本中發(fā)現(xiàn)。克里唑替尼在2005年被人工合成,其對于NSCLC中EML4-ALK的臨床作用在2008年被首次發(fā)現(xiàn),之后有關(guān)克里唑替尼治療NSCLC的臨床試驗在世界各國廣泛開展。在Kwak等[14]進行的Ⅰ期臨床試驗中,82例EML4-ALK融合基因陽性的NSCLC患者在接受6.4個月的克里唑替尼(250 mg,bid)治療之后,1例為完全緩解,46例為部分緩解,27例患者疾病穩(wěn)定未再進展。客觀有效率(objective response rate, ORR)達57%,預計6個月無進展生存期(progression free survival, PFS)達72%。而在2011年Camidge等[15]對于119例EML4-ALK融合基因陽性的NSCLC患者進行的單組、多中心Ⅰ期臨床試驗中,治療中位有效時間達48.1周,PFS達10個月,ORR為61%,至第16周,疾病控制率達67%。Shaw等[16]的Ⅰ期臨床試驗則發(fā)現(xiàn)在年齡、性別、吸煙史、轉(zhuǎn)移情況無顯著差異的情況下,克里唑替尼可明顯提升EML4-ALK陽性患者的生存率和中位生存時間。其中應用克里唑替尼化療的EML4-ALK陽性患者的1年生存率為71%,2年生存率為61%,遠遠高于應用傳統(tǒng)化療的EML4-ALK陽性患者的46%和9%。同時發(fā)現(xiàn),即使是EML4-ALK陰性患者,應用克里唑替尼化療后,1年和2年生存率也有明顯上升。
在2011年開始由Crino等[17]開展的Ⅱ期臨床試驗,對于最終入選的76例患者的治療中,予以克里唑替尼2次/d,每次250 mg,目前結(jié)果顯示治療中位有效時間為49.1周,其中共有68例患者獲得緩解, ORR為50%,41例患者腫瘤縮小超過30%,腫瘤得到縮小的患者共有63例,占83%。
針對克里唑替尼治療NSCLC患者的Ⅲ期臨床試驗目前有兩項處于進行狀態(tài)中。其中一項包括334例EML4-ALK陽性的非小細胞肺癌患者,分別予以培美曲塞+順鉑(或卡鉑)和克里唑替尼治療,旨在比較患者研究終點的PFS;另一項則為包括318例EML4-ALK陽性的非小細胞肺癌患者,分別予以培美曲塞(或紫杉醇)與克里唑替尼治療,同樣是比較患者的PFS[18]。
克里唑替尼的耐藥問題主要體現(xiàn)為EML4-ALK基因中C1156Y和L1196M的二次突變。其中C1156Y突變后可以改變ALK 環(huán)狀結(jié)構(gòu)1122-1130片段和β-折疊1145-1152和α-螺旋 1157-1174的空間構(gòu)象,進而減弱克里唑替尼對于原有靶點的親和力[19]。L1196M則通過改變ATP和藥物結(jié)合位點的空間結(jié)構(gòu)引起耐藥,與伊馬替尼在治療慢性粒細胞性白血病中產(chǎn)生BCR-ABL中的T3151I突變、及埃羅替尼、吉非替尼在治療EGFR陽性的NSCLC患者中產(chǎn)生耐藥機制相似[20]。此外,Doebele等[21]研究發(fā)現(xiàn)G1269A突變和由于EGFR突變而導致無持續(xù)的ALK基因重排可能也是NSCLC患者對于克里唑替尼耐藥的機制之一。
在有關(guān)克里唑替尼的臨床試驗中,已發(fā)現(xiàn)常見的不良反應有包括視力模糊、閃光幻視、飛蚊癥、畏光、復視等在內(nèi)的視覺障礙,胃腸道反應如腹瀉、便秘、惡心嘔吐等,及皮疹、頭暈、胃食管返流現(xiàn)象。但一般情況下患者可以耐受,且停藥后可以消失,不產(chǎn)生器質(zhì)性病變,上述反應均屬于1~2級水平[22]。在Nickens等[23]的研究中,發(fā)現(xiàn)部分患者(12/255)出現(xiàn)竇性心動過緩,有4例患者出現(xiàn)了治療相關(guān)性肺炎。此外,有關(guān)克里唑替尼較嚴重的不良反應還包括中性粒細胞下降、血小板和淋巴細胞下降、肝酶譜升高、呼吸困難等,并可導致較嚴重的后果,這些不良反應屬于3~4級[24]。上述不良反應使得29%~44%的患者須降低使用劑量,同時使得3%~6%的患者放棄了治療。
關(guān)于克里唑替尼和其他藥物的相互作用,因其同時為CYP3A的抑制劑和底物,當克里唑替尼以250 mg bid共服用28 d,和咪達唑侖同時服用時,會使咪達唑侖的血漿濃度時間曲線下面積(area under the plasma concentration time curve, AUC)增加3.7倍;當克里唑替尼單劑量150 mg和酮康唑(極強的CYP3A酶抑制劑)200 mg bid同服時,其AUC增加3.2倍;和強CYP3A酶誘導劑利福平600 mg qd共同口服時,其AUC減少82%[25]。
美國國家綜合癌癥網(wǎng)(NCCN)2012年公布的NSCLC臨床指南已經(jīng)推薦晚期NSCLC患者,特別是EML4-ALK基因陽性的患者首先接受克里唑替尼治療。這說明靶向治療能夠鎖定優(yōu)勢人群,進而針對性進行治療。雖然在多國的臨床試驗中發(fā)現(xiàn)克里唑替尼治療EML4-ALK陽性患者具有不良反應小,PFS長,有效率高的特點,但Ⅲ期臨床試驗尚不完善,有待進一步的臨床研究加以證實。由于克里唑替尼是特異性針對EML4-ALK陽性的NSCLC患者,對于該基因進行有效的早期篩選,在早期應用克里唑替尼方面顯得至關(guān)重要。而有關(guān)克里唑替尼的最佳使用劑量及耐藥性這一問題,也有待今后研究解決。
針對NSCLC的靶向治療,目前已有包括EGFR、BRAF、HER-2、K-ras、PIK3CA等基因被陸續(xù)發(fā)現(xiàn),針對這些基因,開展NSCLC個體化治療,令更多患者從靶向治療中獲益,也是未來研究的重要方向之一。
綜上所述,由于NSCLC是一種多因素及多基因產(chǎn)生的疾病,因而在對于該類患者的治療中,應當采用綜合系統(tǒng)的治療方法,不可能完全依賴某一種單一的藥物,而是需要根據(jù)患者的具體情況制定個體化的治療方案。在個體化治療中,靶向治療是重要的一個環(huán)節(jié),克里唑替尼就是靶向治療中的重要成果之一,提示著靶向治療藥物的飛快發(fā)展。在未來關(guān)于克里唑替尼的研究主要應著重于其Ⅲ期臨床試驗及針對其耐藥機制和不良反應的研究。
參 考 文 獻
1 錢桂生. 為提高我國呼吸系統(tǒng)疾病的診治水平而努力[J/CD]. 中華肺部疾病雜志: 電子版, 2012, 5(1): 1-3.
2 Sasaki T, Rodig SJ, Chirieac LR, et al. The biology and treatment of EML4-ALK non-small cell lung cancer[J]. Eur J Cancer, 2010, 46(10): 1773-1780.
3 Pao W, Miller V, Zakowski M, et al. EGF receptor gene mutations are common in lung cancers from′never smokers′and are associated with sensitivity of tumors to gefitinib and erlotinib[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101: 13306-13311.
4 董江萍. FDA批準克里唑替尼及其基因測試法治療晚期非小細胞肺癌[J]. 藥物評價研究, 2011, 34(5): 402.
5 Gaughan EM, Costa DB. Genotype-driven therapies for non-small-cell-lung cancer: focus on EGFR, KR AS and ALK gene abnormalities[J]. Ther Adv Med Oncol, 2011, 3(3): 113-125.
6 Shaw AT, Solomon B. Targeting anaplastic lymphoma kinase in lung cancer[J]. Clin Cancer Res, 2011, 17(8): 2081-2086.
7 Weickhardt AJ, Camidge DR. The therapeutic potential of anaplastic lymphoma kinase inhibitors in lung cancer: rationale and clinical evidence[J]. Clin Invest, 2011, 1(8): 1119-1126.
8 Camidge DR, Bang Y, Kwak EL, et al. Progression-free survival (PFS) from a phase I study of crizotinib ( PF-02341066) in patients with ALK- positive non-small cell lung cancer ( NSCLC)[J]. J Clin Oncol, 2011: 29(Suppl. 1): S2501.
9 Bang Y, Kwak EL, Shaw AT, et al. Clinical activity of the oral ALK inhibitor PF-02341066 in ALK-positive patients with non-small cell lung cancer ( NSCLC)[J]. J Clin Oncol, 2010, 28 (Suppl. 1) : S3.
10 Kwak EL, Camidge DR, Clark J, et al. Clinical activity observed in a phase I dose escalation trial of an oral c-met and ALK inhibi-tor, PF-02341066[J]. J Clin Oncol, 2009, 27 (Suppl. 1 ) : S3509.
11 Li C, Alvey C, Bello A, et al. Pharmacokinetics (PK) of crizotinib (PF-02341066) in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) and other solid tumors[J]. J Clin Oncol, 2011, 29(15): e13065.
12 Cui JJ, Tran-Dubé M, Shen H, et al. Structure based drug design of crizotinib (PF-02341066), a potent and selective dual inhibitor of mesenchymal epithelial transition factor (c-MET) kinase and anaplastic lymphoma kinase (ALK)[J]. J Med Chem, 2011, 54(18): 6342-6363.
13 Soda M, Choi YL, Enomoto M, et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small cell lung cancer[J]. Nature, 2007, 448(7153): 561-566.
14 Kwak EL, Bang YJ, Camidge DR, et al. Anaplastic lymphoma kinase inhibition in non-small-cell lung cancer[J]. N Engl J Med, 2010, 363(18): 1693-1703.
15 Camidge DR, Bang YJ, Kwak EL, et al. Progression-free survival (PFS) from a phase I study of crizotinib (PF-02341066) in patients with ALK-positive non-small cell lung cancer (NSCLC) [J]. J Clin Oncol, 2011, 29(Suppl 1): S2501.
16 Shaw AT, Yeap BY, Solomon BJ, et al. Impact of crizotinib on survival in patients with advanced, ALK-positive NSCLC compared with historical controls[J]. J Clin Oncol, 2011, 29(15): 7507.
17 Crinò L, Kim D, Riely GJ, et al. Initial phase Ⅱ results with Crizotinib in advanced ALK-positive non-small cell lung cancer (NSCLC): PROFILE 1005[J]. J Clin Oncol, 2011, 29(15): 7514.
18 Ou SH. Crizotinib: a novel and first-in-class multitargeted tyrosine kinase inhibitor for the treatment of anaplastic lymphoma k inase rearranged non-small cell lung cancer and beyond[J]. Drug Des Devel Ther, 2011, 5: 471-485.
19 Sun HY, Ji FQ. A molecular dynamics investiga-tion on the crizotinib resistance mechanism of C1156Y mutation in ALK[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2012, 423(2): 319-324.
20 Choi YL, Soda M, Yamashita Y, et al. EML4-ALK Mutations in lung cancer that confer resistance to ALK in-hibitors[J]. N Engl J Med, 2010, 363(18): 1734-1739.
21 Doebele RC, Pilling AB, Aisner DL, et al. Mechanisms of resistance
to crizotinib in patients with ALK gene rearranged non-small cell lung cancer[J]. Clin Cancer Res, 2012, 18 (5): 1472-1482.
22 Crino L, Kim D, Riely GJ, et al. Initial phase Ⅱ results with crizotinib in advanced ALK-positive non-small cell lung cancer( NSCLC)[J]. Clin Oncol, 2011, 29: 7514.
23 Nickens D, Tan W, Wilner K, et al. Pharmacokinetic/pharmacody-namic evaluation of the concentration-QTc relationship of crizo-tinib, an anaplastic lymphoma kinase and c-MET/hepatocytegrowth factor receptor dual inhibitor administered orally to patients with advanced cancer[C]. the 101 st Annual Meeting ofthe Ameri-can Association for Cancer Research, Washington, DC, 2010: 1673.
24 Curran MP. Crizotinib in locally advanced or metastatic non-small cell lung cancer[J]. Drugs, 2012, 72(1): 99-107.
25 Xalkori (crizotinib ) drug information[EB/OL]. http: //www. rxlist. com/xalkori-drug.htm, 2011-09-06.