胃腸間質瘤治療中HSP90抑制劑的應用

王宜超 許建華 林國生 周永建

一、胃腸間質瘤（gastrointestinal stromal tumors，GIST）

GIST是一種罕見病，國外報道的發(fā)病率約為1～2/100 000［1］，1983，年當Mazur和Clark首次提出“胃間質瘤”概念時［2］，醫(yī)療專家還在為這種放化療不敏感、預后不佳的腫瘤頭痛不已。1998年Kindblom等［3］報道了GIST存在特征性的c-kit基因、CD117、CD34陽性表達，并猜測GIST可能來源于Cajal細胞，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桿性疾病之一。

目前認為GIST的發(fā)病機制以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普及。對于局限性或潛在可切除GIST患者，首選手術治療；而對晚期、不可切除或轉移性GIST患者，則首選c-kit靶向治療，即酪氨酸激酶抑制劑。隨著GIST分子生物學研究的不斷成熟，c-kit靶向藥物的逐漸迭代，GIST患者的預后已經有了很大改善。然而由于原發(fā)性耐藥或二次突變等原因引起的繼發(fā)性耐藥問題仍然限制著GIST療效的提高，加上近期歐洲一項臨床研究報道了伊馬替尼治療高危險度GIST患者2年后停藥3年得到的無病生存率與對照組相比無明顯差異［5］，讓研究者不得不思考從其他途徑探索GIST的治療方法。

二、熱休克蛋白90（hot shock protein 90，HSP90）及其抑制劑的研究進展

熱休克蛋白（heat shock proteins, HSPs）是一類在生物受到環(huán)境刺激時自身合成的高度保守的蛋白質。1960年Ritossa［6］首次發(fā)現(xiàn)HSPs大量存在于真核和原核生物中，同時在多肽合成、蛋白質生成、折疊、活性調控以及降解過程中發(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，其在細胞總蛋白中約占1%～2%，通過與三級結構蛋白結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。有研究報道，HSP90在胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等多種腫瘤組織中表達量很高，并與腫瘤分級、分期還有預后相關［8-9］，研究發(fā)現(xiàn)33.7%的GIST存在HSP90高表達，有非胃來源、混合組織類型、多核分裂象、高惡性度和特殊突變類型的特征［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。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，有較強的肝毒性，因此限制了其廣泛應用，但隨著多種低毒性的天然HSP90抑制劑及合成HSP90抑制劑的開發(fā)，以及其臨床實驗的進行［11-14］，HSP90在腫瘤治療中的應用前景漸趨光明。

三、HSP90抑制劑在GIST治療中的應用

對于GIST治療，已經在體內外實驗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》上報道了一篇關于IPI-504的I期臨床實驗，對伊馬替尼和/或舒尼替尼治療后進展或復發(fā)或不可切除的GIST患者進行400 mg/m2靜注，一周兩次，每兩周間隔1周的治療方案下患者的不良反應較少，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6周，16.2%維持超過12周，中位無進展生存期達到 10.6周［18］，長于 2013年《Lancet Oncology》上一篇GIST舒尼替尼二線治療再次復發(fā)恢復使用伊馬替尼治療的安慰劑隨機對照實驗報道的1.8個月（約為7.2周）的中位無進展生存期［19］，值得關注的是，這項IPI-504研究中的唯一一位部分緩解的患者在入組之前已經經過了伊馬替尼和舒尼替尼的治療仍出現(xiàn)疾病進展（PD，progressive disease），入組后經過IPI-504的持續(xù)治療未出現(xiàn)進展，截止到該研究報道PR維持了5年。遺憾的是該研究報道的中位生存時間與《Lancet》2006年、2013年的兩篇分別關于舒尼替尼二線治療和瑞戈非尼三線治療的安慰劑隨機對照實驗研究報道的5.5個月和4.8個月的中位無進展生存期仍有較大差距［20-21］，加上使得其后續(xù)的Ⅲ期實驗進展不順利的肝毒性［22］，限制了IPI-504在GIST治療中的進一步應用，但仍為HSP90抑制劑的臨床研究奠定了基礎。

為了降低HSP90抑制劑的肝毒性，研究人員開發(fā)了第二代合成非格爾德霉素HSP90抑制劑AUY922，并于2013年報道了一項研究其在進展期實體瘤患者治療中的臨床有效劑量的I期臨床實驗，并基于其較長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期臨床實驗［23］，后續(xù)針對難治性GIST（25個入組患者，84%的入組患者對伊馬替尼和舒尼替尼均耐藥）的Ⅱ期實驗得出3.9個月的中位無進展生存期［24］，相比IPI-504的實驗結果有所提高，但頻繁出現(xiàn)的視覺障礙（可能是神經毒性引起）、腹瀉等副作用使得AUY922的Ⅲ期臨床研究計劃擱淺，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患者類型，將很大程度上限制HSP90抑制劑的臨床應用。同年另一項發(fā)表在Oncology的Ⅱ期臨床研究提出BIIB021對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評價，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，沒有出現(xiàn)類似服用AUY922引起的視覺障礙，但疾病控制的時間較短，平均只有35天，因此限制了BIIB021在GIST方向的臨床應用。

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對于多種進展期肉瘤患者（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%）。累計有4位GIST患者（總共7位GIST患者）達到SD或PR，其中PR的患者無進展生存期（progression-free survivor，PFS）達到113天（約3.8個月），并且該患者伊馬替尼治療復發(fā)前后經基因檢測發(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），說明AT13387可能對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位療效達到SD的患者PFS分別達到43天（約1.4個月），231天（約7.7個月）和335天（約11.2個月），其中PFS達到335天的64歲患者伴有術后廣泛腹腔種植轉移，雖然因為中性粒細胞減少不能耐受伊馬替尼治療，但在AT13387治療下維持SD達到335天，甚至在研究結束后三年CT復查結果為SD。AT13387的副作用較小，雖然沒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障礙出現(xiàn)（17-AAG、AUY922的研究中也有報道類似副作用），研究者據(jù)此猜測視覺毒性是水溶性的HSP90抑制劑的固有特點。后續(xù)2016年EJC上發(fā)表的針對AT13387治療轉移性GIST（一種以上TKI治療后）的小樣本有效劑量研究（n=26）推薦Ⅱ期實驗進行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復發(fā)生成期達到112天（43～165，約4個月），并有1個患者達到PR（3.8%）并且持續(xù)到其推出研究后376天，9位患者達到SD（34.6%），其中有一位患者維持SD達到303天（約10個月），研究者還比較了患者基因突變與HSP90療效的關系，14位檢測出KIT外顯子9或11突變的患者中有6位患者（43%）療效達到SD，另外有一位檢測到PDGFRA18外顯子842-845缺失突變（與伊馬替尼耐藥有關）的患者在聯(lián)合治療下達到PR，說明這類突變患者可能從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個月）長于伊馬替尼治療二次TKI耐藥GIST患者的PFS（約1.8個月）［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果，其在GIST患者多種TKI耐藥的治療中仍有應用的前景。

目前，HSP90抑制劑發(fā)展的限制在于沒有理論上應該出現(xiàn)的無論在耐藥還是非耐藥GIST患者中廣泛有效的結果，其使用人群可能為有特定突變的人群，未來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型進行針對性的治療，另一方面是更加深入研究作用機制，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HSP90抑制劑在臨床上的應用實驗不斷開展，對于轉移性或不可切除、耐伊馬替尼GIST的治療，HSP90抑制劑已經顯示出了一定的作用，后續(xù)的研究方向與TKI藥物類似，重點在降低藥物相關的毒性以及發(fā)掘能從HSP90抑制劑治療中獲益的GIST患者的基因突變類型，以確定HSP90抑制劑能有效應用的GIST患者群。隨著藥理學、分子生物學、生物信息學等學科的不斷發(fā)展和相互促進，新型小分子HSP90抑制劑的研究和合成、其作用機制的進一步探索，相信在不久的將來HSP90抑制劑對GIST的治療會迎來新的突破。

表1 胃腸間質瘤相關治療靶點的臨床研究

四、GIST治療的新認知和最新研究進展

藥物專家一直在尋找針對耐伊馬替尼GIST的新藥，也不斷有新的藥物投入臨床研究（表1）［28］，但仍然沒有突破性的進展。近期有報道SR1-kit的單克隆抗體無論在體內還是體外均有很強的腫瘤生長抑制力，尤其對已產生繼發(fā)突變的細胞有很強的作用，說明其可能對伊馬替尼耐藥的GIST仍有效［29］。2013年在美國臨床腫瘤學年會首次報道的BEAMing技術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）來測序，檢測kit及PDGFRA的突變情況［30］，其進行繼發(fā)突變效率甚至高于組織活檢，有臨床應用的前景。

現(xiàn)在GIST的致病機制研究臻于成熟，但相關領域仍有待進一步探索，包括新型靶向治療、免疫治療制劑、腫瘤代謝機制等，HSP90抑制劑的應用也為GIST治療帶來了新的思路，期待這些研究能進一步完善我們對GIST的認知，并對GIST患者的治療提供更好的指導。