间变性淋巴瘤激酶( Anaplastic lymphoma kinase , ALK )是非小细胞肺癌( non - small cell cancer , NSCLC )的一种致癌驱动因子。 ALK 酪氨酸激酶抑制剂( ALK - TKI )对 ALK 融合阳性( ALK +)肺癌患者有显著疗效,因为相对其他靶点突变具有更长的生存时间而被冠以"钻石突变"。已有5种 ALK - TKI 获得美国及中国食品药品监督管理局的批准用于治疗晚期 ALK + NSCLC ,算得上"三代同堂",还有更多正在临床开发中。但是耐药是必然要出现的,因此,探索 ALK 耐药机制成为延缓肺癌耐药,以及开发新一代 ALK 抑制剂的必由之路。
一、间变性淋巴瘤激酶基因及融合突变
ALK 基因于1994年首次克隆,当时在间变性大细胞淋巴瘤( anaplastic large cell lymphoma , ALCL )中被鉴定。天然 ALK 蛋白被认为对神经系统的发育和功能至关重要, ALK 被激活时会导致二聚化和自磷酸化,继而影响细胞增殖、存活和分化。肺癌 ALK 融合突变可以导致下游信号级联的异常激活,棘皮微管相关蛋白样4(EML4)- ALK 是 NSCLC 中最常见的 ALK 融合,在大约85%的病例中发现。在EML4- ALK 的情况下, MAPK 通路是一个关键的下游效应器,其激活由EML4的 HELP 结构域介导。与天然 ALK 不同,大多数 ALK融合缺乏跨膜区,而且存在结合伴侣、相互易位和断点变异的不同, ALK + NSCLC 的基因组存在的异质性给治疗带来不确定性,和其他驱动基因突变相比, ALK 融合肺癌患者更年轻、从不或少量吸烟以及易发生脑转移,这些现象仍需要开展进一步的基础和临床研究进行探索。
二、临床靶向间变性淋巴瘤激酶﹣酪氨酸激酶抑制剂
目前, ALK ⁺NSCLC 领域经历了三代 TKI 的发展,高选择性、高效力和脑穿透性更强的 ALK - TKI 不断研发并进入临床。克唑替尼是第一代 ALK 抑制剂,是一种多靶向 TKI ,2011年,克唑替尼获得了美国食品药品监督管理局的加速批准, I ~ II 期研究显示,克唑替尼在晚期ALK ⁺ NSCLC 中具有临床活性;随后进行的两项大型3期试验证明,克唑替尼在该患者群体中优于化疗。其不足之处是接受克唑替尼治疗的患者的无进展生存期( median progression - free survival , mPFS )仅8~11个月,药物对血脑屏障的渗透性差。后续开发的第二代 ALK - TKI 在克唑替尼治疗耐药或中枢神经系统转移患者中显示出临床活性,并克服了一些常见的克唑替尼难治性 ALK 耐药性突变。第二代 ALK - TKIs 在没有克唑替尼耐药性 ALK 突变的情况下也有效,因此,第二代 ALK - TKI 实际上已取代克里唑替尼作为晚期 ALK +肺癌的初始治疗。在一线治疗中,阿来替尼、布格替尼和恩沙替尼均和克唑替尼进行过头对头比较研究,显示出了第二代 TKI 的优越性。 ALEX 研究将阿来替尼确定为一线治疗,与克唑替尼相比,阿来替尼可显著延长 mPFS (34.8个月 vs .10.4个月, HR 0.43), ALTA -1L研究显示,布格替尼延长 mPFS (24.0个月 vs .11.1个月, HR 0.48),全球开放多中心随机对照 II 期临床研究eXalt3数据显示,恩沙替尼延长 mPFS (25.8个月 vs .12.7个月, HR 0.51), ASCEND -4研究显示,色瑞替尼延长 mPFS (16.6个月 vs .8.1个月, HR 0.55)。作为第三代 ALK - TKI ,洛拉替尼设计更为高效、选择性和中枢神经系统穿透性更强。临床前研究表明,洛拉替尼对野生型 ALK 和对第一代和第二代 TKI 难治的大多数已知 ALK 突变具有强大的活性,包括主要的ALKG1202R突变。经过 I ~ II 期研究,洛拉替尼便在晚期 ALK⁺二线或三线非小细胞肺癌中获得了 FDA 的加速批准。与克唑替尼相比, PFS 显著延长,中枢神经系统进展的风险显著降低。
尽管 ALK - TKI 的迭代取得了成功,但仍有一半接受阿来替尼治疗 ALK + NSCLC 的患者将在大约2年内经历疾病进展,这也是肺癌靶向治疗过程中无法逾越的鸿沟,破局的首要任务是阐明其耐药机制,才能有效研发敏感药物和治疗方法。
三、间变性淋巴瘤激酶耐药机制及解决方案
1.耐药机制探索 对 ALK 靶向治疗的耐药性可大致分为 ALK 依赖性和 ALK 非依赖性。 ALK 依赖性主要是由 ALK 基因中出现单一或复合突变使肿瘤细胞持续依赖 ALK 活性,即 ALK 基因本身发生继发突变或扩增,降低了 ALK 靶向药物的结合能力或活性,例如G1202R、L1196M、G1269A等突变是常见的 ALK 靶内耐药突变。最早发现的 ALK 耐药突变是 ALK 守门突变(如L1196M)可导致第一代 ALK - TKI 克唑替尼耐药。另一类突变被称为 ALK 溶剂前沿突变,包括G1202R、G1202del、D1203N、S1206Y和S1206C,对第一代和第二代 TKI 产生耐药性,占第二代 ALK - TKI 靶内耐药的50%左右。最近研究显示,新型 FAK / ALK /ROS1抑制剂 APG -2449可有效应对第二代 ALK 耐药。洛拉替尼对大多数单一的 ALK 突变(包括G1202R和I1171X)都有效。然而,洛拉替尼也会出现耐药,在序贯使用第一代、第二代 TKI 并最终使用第三代 TKI 洛拉替尼而导致的 ALK 耐药突变以复合突变为主,如G1202RL1196M和G1202RTF1174C/ L ,这也显示了对第四代 ALK 抑制剂的需求。
2.新型药物开发
两种洛拉替尼类似物(LA7和LA9)分别显示出对ALKI171N和ALKG1202R单一突变体和化合物突变体的选择性。这些表明,针对不同类别的化合物 ALK 突变可能需要不同的 ALK - TKI ,一种新的 ALK - TKI 不太可能克服洛拉替尼的所有靶向耐药性。 TPX -0131和 NVL -655是第四代 ALK - TKI ,具有针对单个和一些化合物 ALK 突变体(如ALKG1202R/L1196M、ALKG120R/G1269A、ALKG202R/L1198F)的临床活性,这两种制剂目前都处于阶段测试。与洛拉替尼类似物一致, TPX -0131缺乏对抗ALKLI1171突变的活性,但对基于ALKG1202R和ALKG1201R的双突变和三突变具有高效力。即使第四代 ALK - TKI 的早期试验证明其具有良好的安全性,但如何将其整合到已经拥挤的 ALK 靶向治疗队列中仍任重而道远。
3.其他方案
通过变构、共价抑制或蛋白质降解靶向 ALK 可作为一种辅助治疗方法,以突破 ALK - TKIs 导致的复杂靶向耐药突变。另外一种策略是利用蛋白质水解靶向嵌合技术,涉及共价 ALK 抑制剂对位于活性位点之外的半胱氨酸残基进行标记。还有一种以EML4- ALK 通过EML4内的卷曲螺旋结构域,涉及破坏蛋白﹣蛋白质相互作用,这种相互作用的破坏消除了 ALK 融合的转化能力。
这些药物能否在临床上成功开发,以及它们能否与 ALK - TKIs 一起或代替 ALK - TKIs 应用于临床,目前尚不清楚。然而,尽管 ALK 受到最大限度的抑制,但仍有相当一部分患者会产生 ALK 非依赖性耐药性,需要采用靶向旁路或肿瘤微环境因子等替代治疗策略。 MET 扩增是ALK ⁺ NSCLC 中一种典型的旁路通路,临床病例报告显示了获得性 MET 扩增的 ALK ⁺患者对克唑替尼单药治疗或氯拉替尼与 MET 抑制剂联合治疗有反应。另外一些基于 ALK - TKI 的联合试验正在进行中。
四、间变性淋巴瘤激酶阳性肺癌的免疫治疗
以 PD -1/PD-L1信号通路为代表的免疫检查点抑制剂已经改变了非小细胞肺癌的治疗方式,但其在 ALK ⁺肺癌患者中的疗效很低,即使在 PD -L1高表达的患者中也是如此。回顾性和现实世界研究数据表明,与 ALK - EGFR 野生型疾病相比, ALK ⁺或 EGFR 突变型 NSCLC 患者的免疫检查点单药治疗应答率更低, PFS 更短。 ALK ⁺具有较低的肿瘤突变负荷,并且 PD -L1表达与CD8⁺浸润淋巴细胞的低共定位,这可能是抗肿瘤免疫反应不足的基础。尽管 ALK ⁺ NSCLC 单免治疗效果不佳,但免疫联合化疗的疗效仍有待更多数据。
有研究表明, ALK 可作为一种肿瘤抗原,并且在 NSCLC 和 ALCL 中检测到抗 ALK 的自身抗体,这表明一些患者可能能够产生自发的抗 ALK 免疫应答,因此, ALK 是疫苗的一个有吸引力的靶点。2015年开发的第一个 ALK 疫苗在原位 ALK ⁺肺肿瘤小鼠模型中产生免疫微环境重塑和CD8⁺介导的细胞毒性反应。 ALK 肽疫苗的首次人体试验业已展开。
五、ALK ⁺肺癌治疗方向
ALK ⁺肺癌的治疗代表了精确肿瘤学的一个方向,自从在 NSCLC 中发现EML4- ALK 融合以来,在很短的时间向治疗的发展取得了巨大的进步,从而显著改善了患者的生存时间。但越来越多耐药出现也对阐明耐药分子机制、开发创新疗法提出了更高要求。此外,关于 ALK - TKIs 在早期 ALK ⁺癌的辅助治疗和新辅助治疗中的潜在应用价值正在开展,最终结果尚需等待揭晓。对 ALK ⁺肺癌独特生物学的深入理解和持续关注将最终催化转化研究的浪潮,致力于延长 ALK ⁺肺癌患者的生命直至治愈的总体目标。