鄭秋青毛偉敏謝發(fā)君，3★

EML4-ALK融合基因-非小細(xì)胞肺癌治療的新靶點(diǎn)

鄭秋青1，2毛偉敏2謝發(fā)君2，3★

EML4-ALK融合基因是目前非小細(xì)胞肺癌，特別是肺腺癌的一個(gè)新的驅(qū)動(dòng)基因。目前，針對(duì)該基因的檢測(cè)方法、該基因陽(yáng)性患者的臨床病例特征及依據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行靶向性治療等領(lǐng)域取得了不少新成果。本文就該基因在上述方面取得的進(jìn)展作一系統(tǒng)綜述。

非小細(xì)胞肺癌；EML4-ALK；靶向治療

［KEY WORDS］Non-small cell lung cancer；EML4-ALK；Target therapy

無(wú)論是在我國(guó)，還是在世界范圍內(nèi)，肺癌已成為發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率仍持續(xù)呈現(xiàn)迅速上升的趨勢(shì)［1］。非小細(xì)胞肺癌 （non-small cell lung cancer，NSCLC）約占所有肺癌病例中的 85%，大部分病例在確診已然是晚期［2］。目前治療方式主要依賴細(xì)胞毒類藥物化療。但以鉑類為基礎(chǔ)的化療在治療上已經(jīng)處于平臺(tái)期，療效的進(jìn)一步提高主要依賴于新治療策略的建立和完善。分子靶向治療則代表了這一發(fā)展趨勢(shì)。表皮生長(zhǎng)因子受體 （epidermal growth factor receptor，EGFR）基因突變的患者能夠明顯的從酪氨酸激酶受體抑制劑（埃羅替尼、吉非替尼等）中獲益，其臨床療效明顯優(yōu)于傳統(tǒng)化療且毒性相對(duì)較低［3-5］。目前，對(duì)EGFR基因突變陽(yáng)性的患者一線采用酪氨酸激酶抑制劑成為臨床的標(biāo)準(zhǔn)治療方式。然而，相當(dāng)部分的患者腫瘤標(biāo)本EGFR基因檢測(cè)陰性，無(wú)法從上述藥物治療中獲益。因此尋找新的治療靶點(diǎn)及治療策略仍需進(jìn)一步研究，而EML4-ALK則是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)并廣受關(guān)注的新治療靶點(diǎn)。

1 EML4-ALK基因是肺腺癌的新治療靶點(diǎn)

間變性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphomakinase，ALK）是一個(gè)酪氨酸激酶受體，該基因異常首先發(fā)現(xiàn)于一小部分間變性大細(xì)胞淋巴瘤患者中。這類患者的2號(hào)染色體及5號(hào)染色體出現(xiàn)相互易位，從而形成一個(gè)由核磷蛋白5′端部分基因與ALK基因3′端編碼激酶結(jié)構(gòu)域融合而成的一個(gè)新的融合基因［6］。隨后，在一例日本男性肺腺癌患者中發(fā)現(xiàn)了棘皮動(dòng)物微管相關(guān)蛋白樣4（echinodermmicrotubule-associated proteinlike 4， EML4）編碼蛋白N-末端部分融合至間變淋巴瘤激酶（ALK）的細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，重排為EML4-ALK（簡(jiǎn)稱ALK重排），導(dǎo)致異常酪氨酸激酶表達(dá)從而導(dǎo)致肺癌細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化［7］。進(jìn)一步病理標(biāo)本檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在多種不同的融合方式：基本均為編碼細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域ALK基因與不同截失形式的EML4基因片段融合［8］。分子生物學(xué)研究證實(shí)：該融合基因的產(chǎn)生使得原本在正常肺組織低表達(dá)的ALK基因激活，從而激活該基因介導(dǎo)的多條信號(hào)通路的激活，這些通路包括JNK通路、mTOR通路、hedgehog通路、磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶 B、 乏氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）、JUNB、磷脂酶Cγ通路［9］。這些通路的持續(xù)激活促使腫瘤細(xì)胞持續(xù)增殖、凋亡受阻、侵襲及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而抑制這一異常信號(hào)通路則特異性引起細(xì)胞凋亡，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。

2 EML4-ALK的檢測(cè)方法及其獨(dú)特病理學(xué)特征

目前，檢測(cè)EML4-ALK重排的檢測(cè)方法基本上有：免疫熒光原位雜交（FISH）［10］、免疫組化（IHC）［11］、及聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）［12］及 RT-PCR等［13-18］，這些檢測(cè)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn) （見(jiàn)表 1）。FISH由于結(jié)果穩(wěn)定、檢測(cè)敏感性高，不受基因融合方式的影響，因此該方法是目前應(yīng)用最為廣泛、廣被接受的 “金標(biāo)準(zhǔn)”。不同的檢測(cè)方法、不同的NSCLC亞型及患者的種族差異，ALK重排的陽(yáng)性率也不盡相同，約3% ～7%［13-15］。這一融合基因主要集中于年輕、轉(zhuǎn)錄終止因子1（TTF-1）陽(yáng)性的實(shí)體性腺癌、腺泡或印戒細(xì)胞等病理類型、未吸煙或輕度吸煙患者，其臨床預(yù)后相對(duì)較好［14，19］；也有學(xué)者報(bào)道ALK重排陽(yáng)性患者對(duì)細(xì)胞毒藥物化療不敏感，預(yù)后相對(duì)較差［20］，此外，還有文獻(xiàn)提示ALK重排并不是一個(gè)預(yù)后指標(biāo)［21］。由于研究結(jié)果存在較大差異，ALK基因重排對(duì)患者的臨床預(yù)后影響仍待進(jìn)一步研究。盡管很少一部分病例同時(shí)存在EGFR基因突變和ALK重排。然而，絕大部分病例中EGFR突變和ALK重排改變是相互排斥的。如果臨床病例標(biāo)本檢測(cè)出EGFR基因突變或患者對(duì)EGFR酪氨酸激酶抑制劑治療敏感，則可以認(rèn)為該病例患者ALK基因重排陰性［22］。

3 ALK基因重排陽(yáng)性患者可從其靶向性激酶抑制劑治療中獲益

克唑替尼是一個(gè)具有口服活性的氨基吡啶衍生的小分子ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，對(duì)c-Met和ALK激酶有雙重的抑制作用，也是第一個(gè)臨床應(yīng)用于ALK重排陽(yáng)性患者的靶向性藥物。在Ⅰ 期的劑量爬坡試驗(yàn)（Profile 1001，NCT00585195）中，確認(rèn)250 mg口服，每天2次為Ⅱ期臨床試驗(yàn)合適推薦劑量［23］。隨后入組149例AKL陽(yáng)性患者進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)，其中143例可評(píng)估病例，這些患者接受推薦劑量治療，其客觀反應(yīng)率（ORR）為61%，療效不受患者年齡、性別、活動(dòng)狀態(tài)及此前治療方案影響，其中位無(wú)進(jìn)展生存期為 9.7月［24］。隨后Ⅲ的臨床試驗(yàn)（Profile 1007，NCT00932893）比較既往已接受標(biāo)準(zhǔn)鉑類為基礎(chǔ)的化療后的ALK陽(yáng)性晚期肺癌患者，隨機(jī)分組分別接受克唑替尼（250 mg，口服，每天2次）或標(biāo)準(zhǔn)的二線化療多西他賽或培美曲塞藥物［25］。盡管與標(biāo)準(zhǔn)二線化療方案比，克唑替尼治療患者總生存率并未顯示出明顯優(yōu)勢(shì)（HR 1.02，95%CI：0.68～1.54），然而在ORR （65%對(duì)20%，P＜0.001）及無(wú)進(jìn)展生存（HR 0.49，95%CI：0.37～0.64；P＜0.001）方面，克唑替尼明顯優(yōu)于目前標(biāo)準(zhǔn)二線化療方案［25］。基于此項(xiàng)研究，一項(xiàng)比較克唑替尼與標(biāo)準(zhǔn)一線化療 （培美曲塞聯(lián)合順鉑或卡鉑）的臨床試驗(yàn)?zāi)壳罢M(jìn)行中 （Profile 1014，NCT01154140），預(yù)期進(jìn)一步評(píng)估靶向治療在ALK重排陽(yáng)性患者一線治療中的優(yōu)劣性。

目前，多個(gè)第二代的ALK靶向治療藥物正進(jìn)行臨床研究。已經(jīng)完成Ⅰ期臨床試驗(yàn)的是Ceritinib （LDK378）［26］。Ceritinib是一個(gè)口服的ALK抑制劑，其藥效是克唑替尼的20倍以上，并且對(duì)克唑替尼耐藥突變的患者同樣有效。114例患者至少每天服用400 mg Ceritinib，其總反應(yīng)率達(dá)58%（95%CI：48%～67%）。尤其值得注意的是，其中80例患者此前接受過(guò)克唑替尼的治療，其反應(yīng)率仍高達(dá)56%（95%CI，45%～67%），中位無(wú)進(jìn)展生存期達(dá)7.0個(gè)月（95%CI：5.6～9.5月），這提示一代ALK抑制劑治療失敗患者仍能從二代藥物中治療獲益。

表1 針對(duì)EML4-ALK融合基因的檢測(cè)方法及其特點(diǎn)Table 1 The detection methods and characters of EML-ALK fusion gene

4 EML4-ALK靶向性激酶抑制劑的耐藥及其耐藥性逆轉(zhuǎn)策略

盡管ALK通路靶向治療已經(jīng)取得令人振奮的治療效果，仍有約40%的ALK重排陽(yáng)性的患者對(duì)克唑替尼原發(fā)性耐藥，即使初始對(duì)克唑替尼治療敏感的患者也最終在12個(gè)月范圍內(nèi)對(duì)其繼發(fā)性耐藥［27］。進(jìn)一步分析其耐藥的原因并在此基礎(chǔ)上制定有效的治療策略，是目前臨床亟需解決的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。目前認(rèn)為其耐藥的分子機(jī)制有：靶基因改變或擴(kuò)增、上調(diào)替代性細(xì)胞信號(hào)通路。研究發(fā)現(xiàn)ALK酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的4種突變使得腫瘤細(xì)胞對(duì)克唑替尼產(chǎn)生不同程度的耐藥性，上調(diào)替代性的信號(hào)通路如EGFR激活、c-KIT基因擴(kuò)增［27］。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor， EGF）介導(dǎo)人表皮生長(zhǎng)因子受體（human epidermal growth factor receptor，HER）家族成員信號(hào)通路的激活，同樣引起了腫瘤細(xì)胞獲得性耐藥性的一種途徑［28］。由于一個(gè)腫瘤患者可能存在多種不同的耐藥機(jī)制，這些因素制約了ALK抑制劑的臨床實(shí)際治療效果。因此，有必要進(jìn)一步全面具體明確初始及治療過(guò)程中腫瘤細(xì)胞分子生物學(xué)改變，繼續(xù)研發(fā)多種針對(duì)具體癌基因點(diǎn)突變或多條替代性通路的靶向性抑制劑，在多學(xué)科綜合治療的理念下采用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、并適時(shí)調(diào)整治療策略，以期更大發(fā)揮藥物的功效，從而最終攻克這一世紀(jì)難題。

5 小結(jié)及展望

包括EGFR突變、EML4-ALK融合基因等多個(gè)驅(qū)動(dòng)腫瘤基因的發(fā)現(xiàn)并迅速地轉(zhuǎn)化為臨床治療實(shí)踐，取得令人矚目的成果，人類治療腫瘤已然進(jìn)入個(gè)體化、靶向性治療新時(shí)代。大部分ALK重排陽(yáng)性腫瘤患者能夠從其靶向性抑制劑的治療中獲益，而與傳統(tǒng)化療藥物相比，毒副作用較低。臨床實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，仍有約40%患者對(duì)克唑替尼治療不敏感。這部分人群是否是由于ALK基因的融合方式不同或者存在其它耐藥機(jī)制？由于Ceritinib針對(duì)克唑替尼繼發(fā)性耐藥的大部分患者仍有較好的療效，是否可將這40%原發(fā)性克唑替尼耐藥的患者甄別轉(zhuǎn)而直接接受Ceritinib或其它靶向性藥物治療？這些問(wèn)題仍待學(xué)者進(jìn)一步研究。由于腫瘤的復(fù)雜發(fā)病機(jī)制，目前腫瘤學(xué)在曲折中前進(jìn)，相信在不久將來(lái)針對(duì)肺癌及其它惡性腫瘤將迎來(lái)真正靶向性、個(gè)體化綜合治療時(shí)代到來(lái)。

［1］de Martel C，F(xiàn)erlay J，F(xiàn)ranceschi S，et al.Global burden of cancers attributable to infections in 2008：A review and synthetic analysis［J］.Lancet Oncol，2012，13（6）：607-615.

［2］Soerjomataram I，Lortet-Tieulent J，Parkin DM，et al.Global burden of cancer in 2008：A systematic analysis of disability-adjusted life-years in 12 world regions［J］.Lancet，2012，380（9856）：1840-1850.

［3］Shi Y，Zhang L，Liu X，et al.Icotinib versus gefitinib in previously treated advanced non-small-celllung cancer（icogen）：A randomised，double-blind phase 3 non-inferiority trial［J］.Lancet Oncol，2013，14（10）：953-961.

［4］Inoue A，Kobayashi K，Maemondo M，et al.Updated overall survival results from a randomized phase iii trial comparing gefitinib with carboplatin-paclitaxel for chemo-naive non-small cell lung cancer with sensitive egfr gene mutations（nej002）［J］.Ann Oncol，2013，24 （1）：54-59.

［5］Miller VA，Hirsh V，Cadranel J，et al.Afatinib versus placebo for patients with advanced， metastatic nonsmall-cell lung cancer after failure of erlotinib，gefitinib，or both，and one or two lines of chemotherapy （lux-lung 1）：A phase 2b/3 randomised trial［J］.Lancet Oncol，2012，13（5）：528-538.

［6］Morris SW，Kirstein MN，Valentine MB，et al.Fusion of a kinase gene，alk，to a nucleolar protein gene，npm，in non-hodgkin's lymphoma［J］.Science，1994，263 （5151）：1281-1284.

［7］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.

［8］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.

［9］Hallberg B，Palmer RH.Mechanistic insight into alk receptor tyrosine kinase in human cancer biology［J］.Nat Rev Cancer，2013，13（10）：685-700.

［10］Zhang MX， Pei F， Wang TL， et al.Anaplastic lymphoma kinase fusion gene expression， clinical pathological characteristics and prognosis in 95 chinese patients with non-small cell lung cancer［J］.Journal of Peking University Health Sciences，2014，46（4）：582-588.

［11］Houang M，Toon CW，Clarkson A，et al.Reflex alk immunohistochemistry is feasible and highly specific for alk gene rearrangements in lung cancer［J］.Pathology，2014，46（5）：383-388.

［12］Robesova B，Bajerova M，Liskova K，et al.Taqman based real time pcr assay targeting eml4-alk fusion transcripts in nsclc［J］.Lung Cancer，2014，85（1）：25-30.

［13］Wang J，Cai Y，Dong Y，et al.Clinical characteristics and outcomes of patients with primary lung adenocarcinoma harboring alk rearrangements detected by fish，ihc，and rt-pcr［J］.Plos One，2014，9（7）：e101551.

［14］Blackhall FH，Peters S，Bubendorf L，et al.Prevalence and clinical outcomes for patients with alk-positive resected stage i to iii adenocarcinoma：Results from the european thoracic oncology platform lungscape project ［J］.J Clin Oncol，2014，32（25）：2780-2787.

［15］Liu P， Wang C， Wu S， et al.Clinicopathologic correlation and alk rearrangement in adenocarcinoma of lung［J］.Chinese journal of pathology，2014，43（4）：241-245.

［16］Demidova I，Barinov A，Savelov N，et al.Immunohistochemistry，fluorescence in situ hybridization，and reverse transcription-polymerase chain reaction for thedetection of anaplastic lymphoma kinase gene rearrangements in patients with non-small cell lung cancer：Potential advantages and methodologic pitfalls［J］.Arch Pathol Lab Med，2014，138（6）：794-802.

［17］Moskalev EA，F(xiàn)rohnauer J，Merkelbach-Bruse S，et al.Sensitive and specific detection of eml4-alk rearrangements in non-small cell lung cancer（nsclc）specimens by multiplex amplicon rna massive parallel sequencing ［J］.Lung cancer，2014，84（3）：215-221.

［18］Lin E，Li L，Guan Y，et al.Exon array profiling detects eml4-alk fusion in breast，colorectal，and nonsmall cell lung cancers［J］.Mol Cancer Res，2009，7（9）：1466-1476.

［19］Shaw AT，Yeap BY，Mino-Kenudson M，et al.Clinical features and outcome of patients with non-small-cell lung cancer who harbor eml4-alk［J］.J Clin Oncol，2009，27（26）：4247-4253.

［20］Morodomi Y，Takenoyama M，Inamasu E，et al.Nonsmall cell lung cancer patients with eml4-alk fusion gene are insensitive to cytotoxic chemotherapy［J］.Anticancer Res，2014，34（7）：3825-3830.

［21］Shaw AT，Yeap BY，Solomon BJ，et al.Effect of crizotinib on overall survival in patients with advanced non-small-cell lung cancer harbouring alk gene rearrangement：A retrospective analysis［J］.Lancet Oncol，2011，12（11）：1004-1012.

［22］Atherly AJ，Camidge DR.The cost-effectiveness of screening lung cancer patients for targeted drug sensitivity markers［J］.Br J Cancer，2012，106（6）：1100-1106.

［23］Kwak EL，Bang YJ，Camidge DR，et al.Anaplastic lymphoma kinase inhibition in non-small-celllung cancer［J］.N Engl J Med，2010，363（18）：1693-1703.

［24］Camidge DR，Bang YJ，Kwak EL，et al.Activity and safety of crizotinib in patients with alk-positive nonsmall-cell lung cancer：Updated results from a phase 1 study［J］.Lancet Oncol，2012，13（10）：1011-1019.

［25］Shaw AT，Kim DW，Nakagawa K，et al.Crizotinib versuschemotherapy in advanced alk-positivelung cancer［J］.N Engl J Med，2013，368（25）：2385-2394.

［26］Shaw AT，Kim DW，Mehra R，et al.Ceritinib in alkrearranged non-small-cell lung cancer［J］.N Engl J Med，2014，370（26）：1189-1197.

［27］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.

［28］Tanizaki J，Okamoto I，Okabe T，et al.Activation of herfamily signaling asamechanism ofacquired resistance to alk inhibitors in eml4-alk-positive nonsmall cell lung cancer［J］.Clin Cancer Res，2012，18（22）：6219-6226.

EML4-ALK fusion gene:a novel target for non-small cell lung cancer

ZHENG Qiuqing1，2，MAO Weimin2XIE Fajun2，3★
（1.Department of Medical Ultrsound，Zhejiang Cancer Hospital，Hangzhou，Zhejiang，China，310022；
2.Zhejiang Key Laboratory of Diagnosis and Treatment Technology on Thoracic Oncology（Lung and Esophagus），Hangzhou，Zhejiang，China，310022；3.Department of Medical Oncology，Zhejiang Cancer Hospital，Hangzhou，Zhejiang，China，310022）

EML4-ALK fusion gene is a novel oncogene of non-small cell lung cancer，especially of adenocarcinoma of lung.Currently，significant progress has been made in these aspects：detection methods，the clinical pathological characters of EML4-ALK fusion gene patients and target therapy according the genotyping.We here summarize recent progress in the development of EML4-ALK fusion gene in these areas.

國(guó)家自然科學(xué)基金（81172081）；中國(guó)博士后基金（2012M521189）；浙江省博士后擇優(yōu)專項(xiàng)基金（Bsh1202064）；浙江省自然科學(xué)基金（LY13H160024）

1.浙江省腫瘤醫(yī)院超聲科，浙江，杭州 310022 2.浙江省胸部腫瘤（肺、食管）診治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江，杭州 310022 3.浙江省腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，浙江，杭州 310022

謝發(fā)君，E-mail：fjxie@foxmail.com