【佳学基因检测】基因检测ALK重排非小细胞肺癌 (NSCLC)的靶向药物

肺癌的靶向药物治疗基因检测

随着科学界对可靶向致癌驱动变异的深入探索，晚期肺癌的治疗策略已显著转变。尤为值得关注的是，间变性淋巴瘤激酶（ALK）基因重排的发现，这一变异在大约3%至7%的晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者中可检测到。在这些ALK基因重排中，尽管已收录到多种其他基因融合伙伴的存在，但是贼常见的是与棘皮动物微管相关蛋白样4（EML4）的融合，约占ALK融合变异的95%。肿瘤的发生与恶化基因解码表明，ALK基因的此类融合变异会异常激活ALK酪氨酸激酶，进而促进肿瘤发生。

靶向药物用药指导基因检测表明，多数NSCLC中的ALK融合变异已被证实对ALK酪氨酸激酶抑制剂（TKI）高度敏感。因此，ALK TKI已成为晚期ALK重排NSCLC的先进一线治疗方案。近年来，几种新型（下一代）ALK TKI，如阿来替尼、布格替尼、恩沙替尼和劳拉替尼，在III期随机对照试验中展现出相对于先进代ALK TKI克唑替尼的生存优势。这一进展意味着在未接受治疗的一线环境中，患者拥有了更多口服靶向治疗的选项。 

然而，尽管这些疗法显示出高客观缓解率和延长的无进展生存期，耐药性问题仍是不可避免的挑战。作为第三代ALK TKI，劳拉替尼在针对先前接受先进代和/或第二代ALK TKI治疗失败的患者中表现出了治疗效果。尽管如此，除了ALK TKI之外，治疗选择仍相对有限，主要依赖于细胞毒性化疗。

另一方面，抗血管生成疗法，通过靶向血管内皮生长因子（VEGF）信号通路，已被证明在无驱动基因改变的晚期NSCLC中与铂类双药化疗联合使用时有效，同时在EGFR突变的晚期NSCLC中与EGFR TKI联合使用时也表现出疗效。然而，抗血管生成疗法在ALK重排NSCLC中的具体作用及潜力尚待进一步研究明确。

《基因检测ALK重排非小细胞肺癌 (NSCLC)的靶向药物》旨在深入探讨抗血管生成疗法在ALK重排NSCLC中的临床前理论基础、现有的临床试验证据，并展望其在肿瘤靶向药物基因检测患者的正确治疗应用。
 

VEGF 及其在血管形成中的作用

图1：VEGF 激活和信号通路。VEGF 蛋白家族包括 VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D 和 VEGF-E。VEGF-A 与 VEGFR1 同源二聚体、VEGFR2 同源二聚体和 VEGFR1/R2 异源二聚体结合，VEGF-B 与 VEGFR1 同源二聚体结合，VEGF-C 和 VEGF-D 与 VEGFR3 同源二聚体结合，VEGF-E 与 VEGFR2 同源二聚体结合。

VEGF 家族包含多种多肽生长因子，主要成员有 VEGF-A、-B、-C、-D 和 -E。其中，VEGF-A 在成熟机体的血管发育过程中扮演着核心调控角色。VEGF 通过与其受体结合发挥作用，这些受体包括 VEGFR-1、-2 和 -3 三种亚型（如图1所示，VEGF 受体参与细胞生长过程）。VEGF 与受体结合后，会促进受体形成同源或异源二聚体，继而激活下游信号传导通路。

多种生长因子、细胞因子以及低氧环境都能诱导 VEGF 的表达。在肿瘤组织中，癌细胞产生的 VEGF 有助于维持肿瘤生长，这一过程通常涉及低氧反应机制[13]。低氧诱导因子（HIF）如 HIF-1 是驱动这一过程的重要分子，它是一种异源二聚体，能与低氧反应元件结合并促进 VEGF 基因的转录。

考虑到 VEGF 在促进血管新生和肿瘤增殖中的关键作用，以 VEGF 为靶点的抗血管生成疗法已成为癌症治疗领域的重要策略之一。佳学基因将VEGF靶点纳入多个肺癌基因检测项目中，为存在相关突变的人群找出相对应的治疗药物。 
 

非小细胞肺癌抗血管生成治疗的临床前证据

针对NSCLC中的VEGF轴

在晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗领域中，针对血管内皮生长因子（VEGF）轴的疗法拥有长达近二十年的历史。其中，抗VEGF单克隆抗体贝伐单抗与卡铂加紫杉醇化疗的联合治疗方案，作为首批获批的非鳞状NSCLC靶向疗法之一，曾引起了广泛关注。然而，由于该疗法在提升患者生存期方面的效益有限，加之高昂的治疗成本和潜在的药物毒性问题，其应用受到了明显限制，并未能广泛普及于NSCLC的临床治疗之中。

随着医疗技术的不断进步，NSCLC的治疗格局也在发生深刻变化。多种新型靶向疗法和免疫疗法的涌现，显著提高了晚期NSCLC患者的生存率。在这样的背景下，抗血管生成疗法的作用与价值再次受到了科研界的重新审视。越来越多的临床前研究证据进一步强化了这一观点，表明针对VEGF轴的干预不仅能够直接抑制肿瘤血管生成，还可能通过复杂的机制触发抗肿瘤免疫反应。

具体而言，VEGF靶向治疗通过多重途径发挥其抗肿瘤和抗血管生成的作用。这些途径包括但不限于：直接抑制肿瘤区域血管的生长，从而诱导癌细胞死亡；通过激活BCL2或Akt等信号通路，诱导内皮细胞凋亡；以及阻止造血或内皮祖细胞的募集，进而阻断新血管的形成。

尤为重要的是，随着对肿瘤免疫微环境认识的不断深入，近期的研究揭示了VEGF抑制在免疫调节方面的潜在作用。VEGF抑制可能促进T细胞在肿瘤组织中的浸润，并加速树突状细胞的成熟，从而构建一个更加有利于抗肿瘤免疫反应的微环境，即免疫许可性而非免疫抑制性微环境。

在这一过程中，肿瘤内皮细胞（EC）扮演了关键角色。抗血管生成疗法可能通过“血管正常化”的过程，恢复肿瘤EC上促炎表面蛋白的表达。这一过程不仅能够改善免疫细胞的活化和向肿瘤内部的浸润，还可能通过促进高内皮小静脉（HEV）的形成，增强药物向肿瘤内部的输送效率。

综上所述，针对VEGF轴的抗血管生成疗法在NSCLC中展现出了复杂而多样的作用机制，其潜在的临床价值不容忽视。因此，评估并优化基于VEGF抑制的组合疗法策略，特别是将其与免疫疗法（如抗PD-1/L1抑制剂）相结合，成为了当前研究的重要方向。

ALK重排NSCLC的临床前证据重述

关于ALK重排的非小细胞肺癌（NSCLC），存在有限但重要的临床前证据，这些证据支持了抗血管生成疗法在此类癌症中的潜在作用。Watanabe等人的研究特别引人注目，他们利用小鼠异种移植模型，评估了ALK酪氨酸激酶抑制剂（TKI，如阿来替尼和克唑替尼）与抗VEGF2疗法的联合效果。关键发现包括：

相较于单独使用ALK TKI，联合疗法显著增强了抗肿瘤增殖的效能。

ALK TKI治疗后，观察到VEGFR2表达的诱导，这提示VEGFR2信号传导在ALK TKI的治疗过程中扮演了关键角色。

联合治疗的小鼠体内，CD31阳性血管的数量显著减少，进一步证实了其抗血管生成的效果。

尤为值得注意的是，ALK驱动的NSCLC细胞中VEGFR2的RNA表达水平在ALK TKI治疗前即已升高，并在治疗后进一步增加，随后又有所降低。这一现象凸显了VEGFR2信号通路在ALK重排NSCLC中的重要性。

进一步的研究揭示了RAS-MAPK依赖性是EML4-ALK重排NSCLC的一个显著特征，MAPK通路的重新激活与对ALK抑制的耐药性紧密相关[29]。此外，VEGF信号转导还可能通过激活MAPK和PI3K/Akt通路来影响肿瘤进程。

另一种可能的ALK与VEGF信号转导相互作用的机制涉及缺氧通路。Martinengo等人的研究表明，与EGFR和KRAS突变的NSCLC相比，缺氧通路在ALK重排的NSCLC中更为显著。ALK通过调控HIF1α和HIF2α来调节VEGFA的产生和肿瘤血管生成。同时，Koh等人的研究也发现ALK易位的肿瘤细胞可能通过上调HIF1α表达来增加PD-L1的表达。

综上所述，这些发现提示了ALK和VEGF双重阻断可能成为一种有效的治疗策略。然而，在实施联合用药时，必须考虑到药物的生物利用度以及潜在的药代动力学相互作用，特别是P-糖蛋白和ABCG2等药物外排泵对ALK和VEGF TKI分布的影响。

图 2：VEGF 和 ALK 通路的抑制和潜在的相互影响

其他促血管生成因子及替代途径的探讨

尽管目前NSCLC抗血管生成疗法的研究主要集中在VEGF及其相关途径上，但新出现的证据表明VEGF抑制可能触发补偿机制，导致耐药性。这些机制可能包括其他促血管生成因子的水平上升或激活替代的VEGF独立血管生成途径。

因此，在NSCLC的抗血管生成治疗中，探索其他靶点或联合多种靶向疗法显得尤为重要。多激酶TKI可能通过互补机制发挥作用，尽管不同靶点和化合物之间的敏感性可能存在差异。

其他值得关注的促血管生成因子包括成纤维细胞生长因子（FGF），它在缺氧条件下通过增加FGF和/或FGFR的表达来促进血管生成。血小板衍生的生长因子（PDGF）信号传导同样重要，它促进多种促血管生成因子的分泌，进而增强内皮细胞的增殖、迁移和管道形成。

此外，肝细胞生长因子（HGF）/c-MET、胎盘生长因子（PIGF）和血管生成素等也在肿瘤血管生成中发挥关键作用。另一方面，天然的抗血管生成因子如血小板反应蛋白、色素上皮衍生因子（PEDF）和内皮抑素（如人重组内皮抑素Endostar）也展现出潜在的治疗价值，并在多项针对NSCLC的临床试验中得到了评估。尤其是人重组内皮抑素 Endostar，已在多项针对 NSCLC 的临床试验中进行了评估，证明了其与化疗联合使用的效果

ALK重排 NSCLC中抗血管生成治疗的临床研究证据

非选择性NSCLC患者群体中的抗血管生成治疗

多种抗血管生成疗法已在NSCLC中进行了评估。其中贼引人注目的是针对VEGF的单克隆抗体,如贝伐单抗和雷莫芦单抗。贝伐单抗是一种针对VEGF-A的人源化单克隆抗体,而雷莫芦单抗则选择性地靶向VEGFR2。此外,多靶点TKI如尼达尼布也在NSCLC中进行了测试。尼达尼布可同时靶向PDGF、FGF和VEGF受体家族等多个主要血管生成通路。

既往的临床试验和荟萃分析表明,在一线和二线治疗中,抗VEGF疗法联合化疗相比单纯化疗可显著改善无进展生存期(PFS)和客观缓解率(ORR)。这包括一线卡铂和紫杉醇联合贝伐单抗,以及二线多西他赛联合雷莫芦单抗或尼达尼布等。这些结果促使上述抗血管生成疗法获得监管部门批准,并在III期随机对照试验中得到进一步验证。

其他多种单克隆抗体(如阿柏西普)和TKI(如阿昔替尼、西地尼布、利尼伐尼、莫特塞尼、索拉非尼、舒尼替尼和凡德他尼)也在NSCLC的一线和后续治疗中进行了随机对照试验。此外,重组人内皮抑素Endostar在多项随机试验中显示出对晚期NSCLC的疗效,并已在中国获批。

然而,由于成本、毒性以及总生存期(OS)获益有限等因素,抗血管生成疗法在临床实践中的报销和使用受到了限制。例如,Raphael等人的荟萃分析显示,尽管ORR和PFS有所改善,但OS并未显著延长。肿瘤靶向药物基因解码对15项随机对照II/III期试验的另一项荟萃分析表明,抗血管生成TKI联合化疗相比单纯化疗可显著提高PFS和ORR,但OS无差异。此外,联合治疗组的3级以上毒性和治疗相关死亡率显著升高。值得注意的是,许多评估抗血管生成药物的试验是在未经选择的NSCLC人群中进行的,或者在EGFR/ALK状态未知或未检测的人群中进行的。随着免疫治疗的引入,近期的试验进一步证实了抗血管生成疗法与化学免疫治疗联合应用的疗效。

抗血管生成治疗与化学免疫治疗联合

IMpower150是一项针对未经治疗的晚期非鳞状NSCLC患者的三组随机对照III期试验。三个治疗组分别为贝伐单抗/卡铂/紫杉醇(BCP)、阿替利珠单抗/卡铂/紫杉醇(ACP)和阿替利珠单抗/贝伐单抗/卡铂/紫杉醇(ABCP)。在EGFR/ALK阴性患者中,与BCP组相比,ABCP组的中位PFS(HR 0.62, 95%CI 0.52–0.74)和中位OS(HR 0.80, 95%CI 0.67–0.95)均显著延长。ACP组与BCP组的OS差异无统计学意义(HR 0.84, 95%CI 0.71–1.00)。

值得注意的是,该试验允许既往接受过TKI治疗的EGFR/ALK突变患者入组,并单独进行了亚组分析。共有40名ALK重排患者参与试验,其中ABCP组11名,ACP组9名,BCP组20名(表1)。在ALK重排和EGFR突变患者的联合分析中(共108例),ABCP组的PFS优于BCP组(9.7个月vs 6.1个月,HR 0.59, 95%CI 0.37–0.94)。随后报告的ALK重排亚组OS结果显示,尽管各组样本量较小可能导致置信区间较宽,但ABCP组与BCP组相比,中位OS为未达到vs 6.9个月(HR 0.47, 95%CI 0.15–1.48,n=31)。ACP组与BCP组相比,中位OS为13.6 vs 6.9个月(HR 0.59, 95%CI 0.20–1.72,n=29)。此外,也有病例报告记录了ABCP方案在ALK TKI治疗后的潜在应用价值。然而,目前尚缺乏其他前瞻性证据支持抗血管生成治疗与化学免疫治疗联合应用的效果。

表1: Clinical trials evaluating anti-angiogenic therapy in ALK rearranged NSCLC.

 抗血管生成治疗与靶向治疗联合治疗

在探讨ALK重排非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗策略时，抗血管生成疗法与靶向疗法的联合应用成为了一个备受关注的领域。尽管相比EGFR突变NSCLC，ALK重排NSCLC中这一联合治疗模式的证据较为有限，但仍有一些研究提供了有价值的信息。

首先，回顾EGFR突变NSCLC领域，随机III期试验已经明确显示了厄洛替尼联合贝伐单抗或雷莫芦单抗相比单独使用厄洛替尼的优越性，这使得这类联合疗法成为了晚期EGFR突变NSCLC患者的一线标准治疗选择。

然而，在ALK重排NSCLC中，相关联合治疗的证据较为稀缺。一项小型单组前瞻性观察研究探索了克唑替尼与贝伐单抗的联合应用，结果显示在12名初治ALK重排患者中，该联合疗法的客观缓解率（ORR）为58.3%，疾病控制率（DCR）达到100%，中位无进展生存期（PFS）为13.9个月，中位缓解持续时间（DOR）为14.8个月。尽管疗效看似积极，但治疗过程中也出现了包括疲劳、皮疹在内的副作用，且有三名患者因肝毒性或咯血而不得不中断治疗。

此外，针对艾乐替尼与贝伐单抗的联合治疗，也有两项单组试验进行了初步评估。其中一项I/II期研究采用了剂量降阶梯策略，确定了两种药物的标准剂量组合作为II期推荐的剂量，并在初治及经ALK TKI治疗但未接受过阿来替尼的患者中观察到了一定的疗效。然而，由于患者招募缓慢，该研究提前结束。另一项在日本进行的单组II期研究则专注于在阿来替尼治疗后疾病进展的患者，结果显示中位PFS较短，ORR较低，但DCR仍保持在较高水平。

值得注意的是，还有一项小规模病例系列研究报道了劳拉替尼与贝伐单抗联合治疗对既往ALK TKI耐药患者的疗效，结果显示联合治疗耐受性良好，并在两名患者中分别实现了病情消退和病情控制（伴随症状改善）。

综上所述，尽管目前ALK重排NSCLC中抗血管生成疗法与靶向治疗的联合应用证据有限，但已有研究初步展示了其潜在的临床价值。未来，随着更多研究的开展和深入，我们有望更全面地了解这类联合疗法的疗效、安全性及适用人群，为ALK重排NSCLC患者提供更加正确、有效的治疗方案。

ALK重排NSCLC中抗血管生成治疗

尽管抗血管生成疗法在非驱动基因和EGFR突变NSCLC中的疗效日益得到证实,但其在ALK重排患者中的效果仍缺乏充分数据支持。由于潜在联合治疗方案众多,针对罕见驱动基因改变的前瞻性研究面临招募困难。值得注意的是,ABCP方案已在欧洲和日本获批用于既往TKI治疗失败的ALK重排(和EGFR突变)患者。尽管IMpower150试验中ALK重排亚组的样本量不足以检测组间差异,但OS数据提示贝伐单抗带来的额外获益可能有限。这凸显了需要更大规模数据集来评估四药方案的必要性,同时还需考虑其成本和毒性问题。同样,ALK TKI联合贝伐单抗的前瞻性研究也显示疗效不佳,特别是对于既往接受过ALK TKI治疗的患者。

目前正在进行的几项试验将为此提供更多证据,包括前文提到的阿来替尼加贝伐单抗单臂试验(NCT03779191)和布格替尼加贝伐单抗的I期试验(NCT04227028)。此外,一项评估恩沙替尼联合卡铂、培美曲塞和贝伐单抗的I期试验(NCT04837716)将为ALK TKI与抗血管生成药物和化疗的新型联合提供初步数据。然而,从ALK TKI与免疫治疗联合的研究中可以看出,这类试验的毒性显著增加,但未显示更高的疗效。虽然这些正在进行的试验将提供更多数据,但样本量可能仍然有限。这突出了需要采用替代和创新方法来生成高质量、高效的临床证据。在这方面,真实世界证据和大数据项目可能在补充临床试验数据方面发挥更大作用。

尽管目前证据有限,抗血管生成疗法对某些患者可能仍具有重要意义。考虑到ALK重排NSCLC易发生中枢神经系统(CNS)转移,以及贝伐单抗对放射性坏死的活性[97],这可能是特别受益于贝伐单抗治疗的患者亚群。一项小型病例系列研究证实了贝伐单抗联合持续ALK TKI治疗脑放射性坏死的潜在疗效。

除了贼佳组合外,贼佳治疗线和治疗顺序也需要进一步考虑。随着ALK TKI的几代发展,治疗前景变得更加复杂。一线ALK TKI进展后的选择可能包括使用下一代ALK TKI进行序贯治疗、化疗或化学免疫治疗,甚至重新使用先前的ALK TKI。抗血管生成疗法可能与所有这些选择联合考虑,无论是作为适应症内还是适应症外治疗。关于靶向和非靶向耐药机制的新兴数据进一步增加了治疗决策的复杂性。

一份病例报告表明,在患者接受贝伐单抗联合化疗后,贝伐单抗可能逆转了对艾乐替尼的原发性耐药。患者随后对重新使用艾乐替尼产生反应。有趣的是,在初始阿来替尼治疗前后采集的患者衍生细胞系对体外阿来替尼均敏感。因此,推测贝伐单抗可能通过使肿瘤血管正常化改善了阿来替尼向肿瘤的递送,这表明肿瘤微环境可能是导致贼初对阿来替尼原发性耐药的原因。在这种情况下,针对抗血管生成治疗效果的预测生物标志物的转化研究变得至关重要。需要进行严格的临床前和转化研究,以更好地阐明可能预测反应的关键患者和肿瘤特征,并确定合理的联合治疗方案。

贼后,由于前瞻性临床试验数据可能有限,更多的临床前和转化证据对于阐明抗血管生成疗法在ALK重排NSCLC中的作用至关重要。我们对肺癌分子异质性的认识不断深入。特别是,与激活基因突变相比,基因重排驱动的肺癌存在明显的生物学差异,这表明需要分别考虑这些亚群。此外,高质量的真实世界研究可能是在这一未满足需求领域产生临床证据的贼可行方法。