王賢慧,劉丹丹
湖北醫藥學院1生物醫藥研究院,2基礎醫學院,湖北 十堰 442000
在全球,肺癌的發病率占惡性腫瘤總發病例數的11.6%,病死率占惡性腫瘤病死例數的18.4%,發病率和病死率居首位,嚴重威脅人類生命健康。根據分化程度、形態特征和生物學特征,肺癌可分為小細胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),其中SCLC占13%~15%。有研究表明,與NSCLC不同,SCLC呈侵襲性生長,并具有廣泛轉移性。部分SCLC患者確診時就已經可檢測到遠處轉移,即使給予聯合治療,預后也極不理想。實際上,SCLC患者的5年生存率相當低,僅為3%~8%。雖然化療依然是SCLC的主要治療手段,但SCLC治療藥物的效果往往不如NSCLC。因此,尋找新的潛在治療靶點,是深入研究SCLC分子發病機制、進行分子靶向治療的關鍵。本文根據SCLC的分子生物學特征,總結了SCLC的潛在治療靶點,以及其在基礎或臨床方面抗腫瘤治療進展,旨在為抗腫瘤新藥或新方案的研發奠定基礎,對改善SCLC患者的預后有重要意義。
EZH2
是多聚梳群基因家族成員之一,普遍表達于胚胎發育早期,具有抑制基因轉錄的作用。EZH2
高表達能促使細胞進入S期,除維持胚胎正常發育外,其在衰老細胞中表達水平較低,p53
基因通過下調EZH2
基因的表達使細胞發生復制性衰老。實體瘤中EZH2
過表達與腫瘤細胞侵襲、轉移,以及患者的不良預后有關。因此,調節EZH2
表達的轉錄因子在細胞增殖、腫瘤細胞生成、干細胞低分化狀態維持等過程中均發揮著重要作用。雖然有研究證實,miRNA-101表達缺失可以作用于EZH2
,該現象在NSCLC中非常特有。但視網膜母細胞瘤蛋白1(retinoblastoma protein 1,RB1)與轉錄因子E2F路徑的中斷成為SCLC的突出特點。RB1
在超過90%的SCLC患者中表達缺失,Coe等對EZH2在SCLC細胞中的表達情況進行研究,結果表明EZH2
基因的表達水平明顯升高,且蛋白質組學分析已經揭示E2F調控的上調因子中包括EZH2。這些結果提示EZH2在這些肺癌中的作用機制不同。2017年,在SCLC常見獲得性耐藥研究中,一項關于異種移植模型的研究指出,EZH2表達上調與H3K27me3
相關的schlafen家族成員11(schlafen family member 11,SLFN11)基因沉默可能是導致化療獲得性耐藥的機制之一。該研究表明,40%的獲得性耐藥的SCLC體內試驗模型中有表現出EZH2介導的SLFN11
抑制。從機制上來講,SLFN11
缺失促進了同源重組修復,從而上調了化療藥物引起的DNA損傷修復過程。更重要的是,抑制EZH2的表達可以阻止SLFN11
基因沉默,保持SCLC異種移植模型對化療藥物的敏感性,提示EZH2和SLFN11的聯合可作為一種潛在的治療策略,增強標準療法治療SCLC的有效性。Notch通路是一種高度保守的涉及多個發展過程的細胞與細胞間信號通路,包括肺神經內分泌細胞的發育。DLL3是一個抑制Notch通路的配體,在SCLC細胞和其他高級神經內分泌腫瘤表面高度上調,而Notch在神經內分泌腫瘤發展過程中表達下調并被DLL3表達抑制。DLL3在腫瘤同源細胞表面高表達,在正常組織細胞質中低表達,使DLL3成為潛在的治療靶點。DLL3表達受achaete-scute同源復合物1(achaete-scute homologue 1,ASCL1)轉錄因子調控,在肺神經內分泌細胞發展中發揮重要作用,同時,ASCL1在SCLC中也是一個驅動腫瘤形成的關鍵轉錄因子。在臨床前模型中,DLL3通過調控上皮-間充質轉化過程中轉運蛋白Snail的表達來促進SCLC細胞的遷移和侵襲。
Rovalpituzumab tesirine(Rova-T)是一種新型抗體藥物復合物,對DLL3有高度特異性。Rova-T可與細胞表面的DLL3結合、內化,隨后連接部分分裂,釋放吡咯苯并二氮雜卓二聚體,導致腫瘤特異性DNA損傷和細胞死亡。吡咯苯并二氮雜卓并非腫瘤特有,其與抗DLL3抗體聯合成為SCLC的潛在治療靶點。臨床前研究結果表明,Rova-T在SCLC來源的異種移植模型中的效果,與DLL3的表達密切相關。
PARP通過與DNA損傷部位結合形成[poly(ADP-ribose)]鏈,檢測和標記DNA單鏈斷裂(single-strand breaks,SSB),隨后可促使大量的支架蛋白和DNA修復酶去修補斷裂,還能激活E2F1,參與腫瘤的發生發展過程,如細胞分化、增殖和轉化。研究顯示,PARP在SCLC中表達上調。體外實驗發現,SCLC細胞對PARP抑制劑敏感,表明PARP抑制劑可以通過下調關鍵DNA修復機制增強化療藥物的抗腫瘤效果。在一項納入23例SCLC患者的隊列研究中,PARP抑制劑他拉唑帕尼單藥治療SCLC的Ⅰ期研究結果顯示,使用他拉唑帕尼后的最終客觀緩解率為9%,臨床獲益率為26%(疾病控制≥16周)。
SLFN11高表達是SCLC細胞系和異種移植模型對PARP抑制劑敏感性的重要決定因素。SLFN11通常被召集至DNA損傷部位,抑制同源重組修復,激活細胞復制應激。SLFN11在其他惡性腫瘤中的表達也關系著腫瘤細胞對DNA損傷劑的敏感性(如伊立替康、依托泊苷和順鉑)。這與Byers等的Ⅱ期臨床研究結果一致,該研究納入的SCLC患者給予替莫唑胺和PARP抑制劑維利帕尼治療,結果顯示,SLFN11高表達(H≥1)與腫瘤對藥物的敏感性、無進展生存期(progression-free survival,PFS)和總生存期(overall survival,OS)均呈正相關。目前,有學者正考慮上調化療耐藥患者SLFN11的表達,但SLFN11的表達對PARP抑制劑治療SCLC的預測價值仍需進一步驗證。
TP53
基因表達的蛋白產物p53在DNA-損傷-反應網絡中發揮關鍵作用,可在遺傳毒性應激下誘導細胞周期阻滯和細胞凋亡。因此,TP53
缺失可減輕對細胞周期G/S期的阻滯,削弱DNA損傷應激反應,并導致復制壓力。在SCLC細胞中,RB1
和TP53
聯合缺失可顯著削弱G/S期檢查點能力,增加了DNA修復對G/M期檢查點的依賴,因此,靶向G/M期檢查點可能利用這一腫瘤細胞特有的弱點。酪氨酸激酶WEE1是阻斷細胞周期G/M期的重要激酶,通過抑制細胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)1和CDK2的磷酸化誘導G期阻滯。WEE1抑制劑可與多種DNA損傷結合劑聯合在TP53
表達缺失的宮頸癌、結腸癌、胰腺癌和NSCLC細胞中發揮協同效應,如抗代謝物(吉西他濱、5-氟尿嘧啶)、拓撲異構酶抑制劑(喜樹堿、表柔比星)、DNA交聯劑(順鉑、卡鉑)和PARP抑制劑。因此,WEE1是非常有應用前景的SCLC治療靶點。目前,多種WEE1抑制劑單藥和聯合用藥的研究正在進行,包括對復發和(或)難治性SCLC的研究。p53/RB1和WEE1表達作為生物標志物對WEE1抑制劑治療的反應有重要意義,但在臨床前研究中仍存在較大爭議。目前,已有關于WEE1抑制劑的臨床研究正在進行,如 NCT025933019、NCT02937818,期待能為 SCLC的治療帶來新希望。Aurora A
的表達可誘導G/M期阻滯,從而抑制SCLC細胞的增殖。此外,靶向藥物篩選顯示,高表達myc和神經源性分化蛋白1的神經內分泌低、變異亞型的SCLC,易受極光激酶抑制,在上述疾病亞型的小鼠模型中,聯合化療可明顯抑制腫瘤的發生發展。阿利色替是一種正在研究中的口服Aurora A選擇性抑制劑,對多種腫瘤的臨床前治療效果較好。為研究阿利色替單藥的有效性和安全性,Melichar等開展了一項針對多種實體瘤的Ⅱ期臨床研究,其納入了復發和(或)難治性SCLC患者,結果表明,單藥阿利色替的客觀緩解率(objective response rate,ORR)為21%,在該作者參與的另一項基于SCLC的Ⅱ期擴展持續研究中,患者隨機分為觀察組(n
=89,給予紫杉醇+阿利色替治療)和對照組(n
=89,給予紫杉醇+安慰劑治療),結果顯示,觀察組患者的ORR為22%(20/89),對照組為18%(16/89);觀察組患者的平均PFS為101天,長于對照組患者的66 天(HR=0.71,95%CI:0.51~0.99,P
=0.04)。上述研究表明,Aurora A抑制劑阿利色替治療SCLC具有潛在的應用前景,但仍需進一步的研究來優化阿利色替對SCLC的治療效果。TP53
、RB1
、磷酸酶張力蛋白同源物的缺失或失活,磷脂酰肌醇-3-激酶催化亞單位、表皮生長因子受體、c-met
、c-Kit
過表達,以及成纖維細胞生長因子 1(fibroblast growth factor receptor 1,FGFR1)、性別決定區Y框蛋白2、myc
基因擴增等,這些傳統位點也參與了SCLC的起始、發生和發展過程,因此,近年來也不乏針對這些位點的分子靶向研究,期望能更加優化SCLC的治療,為患者帶來生存獲益,但目前尚無成熟的臨床研究結果。大規模的基因組、蛋白質組和轉錄組分析已經逐步揭示了SCLC中的潛在新治療靶點,因此,分子生物學研究背景下的靶向治療是目前抗腫瘤治療的發展趨勢。EZH2、DLL3、PARP1、WEE1和極光激酶A均為新的SCLC的潛在治療靶點,這些靶點在SCLC的治療中盡管存在不足,但仍有樂觀的應用前景,因此,針對這些靶點的藥物及相關研究正在積極進行中。