肺腺癌中约60%的驱动基因被确定肺鳞癌

腺癌和鳞状细胞癌是非小细胞肺癌（非细胞肺癌）最常见的两种病理类型。一些诱导和维持恶性肿瘤的分子改变被称为驱动基因。随着多重基因分型、高通量基因组分析等新一代测序技术的普及和应用，从微小的肿瘤活检标本中检测出患者的癌症基因组成为可能。为进一步推进该对的分子分型，也陆续开展。肺腺癌中约60%的驱动基因已被鉴定，肺鳞癌驱动基因的检出率逐渐提高，其中表皮生长因子受体（EGFR）、间变性淋巴瘤激酶（ALK）、成纤维细胞生长因子受体1（ , ）、磷脂酰肌醇3-激酶催化亚基A（ 3- , ）等发挥重要作用，目前临床上有效的驱动基因靶向治疗主要针对EGFR、ALK等。本文将回顾驱动基因的意义及相关研究。

肺癌是肿瘤界的头号杀手。2014年预计新增1例肺癌患者，且大部分为晚期。长期以来，人类面对晚期只能使用“铂类化疗”。尽管与最佳支持治疗相比，该策略在一定程度上提高了总生存期 (OS)，但其上限仅限于 20% 的缓解率和 8-10 个月的中位生存期。

随着分子遗传学研究的不断进步，人们慢慢尝试找出导致它的关键基因突变。癌基因中的这些遗传变异编码调节细胞增殖和存活的信号蛋白。癌基因依赖的概念应运而生，它的存在是基于“肿瘤的生存非常依赖于单个癌基因的表达”的思想。具体来说，其致癌基因依赖特性已被证实，各种特异性分子靶向药物应运而生。

肺腺癌占总数的50%以上，是最常见的组织学亚型。这种分类的意义在于随机试验的结果表明，非鳞状使用铂-培美曲塞比铂-吉西他滨更有效。肺腺癌可根据相关驱动基因突变进一步细分为更多亚组（图1）。目前，这些驱动基因包括EGFR、KRAS、HER2、BRAF、MET突变和ALK、ROS1、RET基因重排。

鳞状细胞癌是第二大的，约占病例的 20-30%。在鳞状细胞癌中，EGFR基因突变非常少见，只有成纤维细胞生长因子受体-1()、盘状结构域受体2(DDR2）基因突变和基因扩增突变比较常见(图< @1）. 针对上述突变的靶向治疗药物在临床上确实非常有效。

图1.非小细胞肺癌遗传变异简述：

左：腺癌

右：鳞状细胞癌

1、EGFR 突变

EGFR，也称为HER1或HER1，是ErbB受体家族的四个成员之一。EGFR的过表达可以激活重要的下游信号通路（如ALK），导致细胞增殖、存活、转移和血管生成。因此，EGFR一直是研究的热点。将吉非替尼和厄洛替尼等早期小分子 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 引入所有先前接受过化疗的患者。而新推出的EGFR TKI如阿法替尼（）、达克替尼（）等也在此基础上取得了长足的进步。

敏感突变 抗突变

回顾性研究表明，亚洲人、女性、腺癌、很少/不吸烟史等临床特征可以提高EGFR TKI治疗的敏感性。这个结论的分子基础是18~21外显子突变（最常见的是19外显子缺失和21外显子位点突变），突变对EGFR抑制剂敏感，效率高，突变敏感对 EGFR 抑制剂。EGFR抑制剂的反应率低于突变，通常19个突变，俗称黄金突变）可编码大量EGFR酪氨酸激酶，上述突变分别占总突变的45%和40% .

此外，还有外显子18突变和外显子20插入突变，占总突变的5%-10%。外显子 18 的突变可增加 EGFR TKI 的敏感性，而外显子 20 的突变导致对 EGFR TKI 的原发性耐药。EGFR突变在具有上述临床特征的患者中更为常见。在肺腺癌患者中，大约 15% 的白种人和 30-50% 的东亚人具有 EGFR 突变。对于那些没有吸烟史的东亚人来说，这一比例高达50-60%。

多项研究表明，对于新诊断的敏感 EGFR 突变患者，TKI 治疗在缓解率 (ORR)、无进展生存期 (PFS) 和生活质量方面均优于化疗。易瑞沙泛亚研究的结果显示，吉非替尼在选定的患者中比紫杉醇+卡铂化疗更有效。

但对于EGFR野生型患者，TKI治疗效果并不理想。吴一龙教授曾说过，野生型患者应该对EGFR抑制剂说NO！在其他随机研究中，吉非替尼、厄洛替尼和阿法替尼均改善了 EGFR 突变患者的 ORR 和 PFS。这些研究为晚期的合理治疗提供了依据。因此，晚期患者应常规进行EGFR基因检测，并根据突变状态选择EGFR TKI一线治疗。

EGFR TKIs 通常被患者很好地耐受。EGFR TKI 的常见副作用包括痤疮样皮疹、皮肤瘙痒和腹泻。与化疗相比，3-4级不良反应较少，因此调整剂量和停药的频率较低。坏消息是，所有接受 TKI 治疗的患者最终都会产生耐药性，最终导致肿瘤进展和死亡。好消息是，通过反复活检发现了一些对 TKI 治疗产生耐药性的分子机制。例如，大约 50% 的获得性耐药患者具有上述外显子 20 () 突变。

此外，MET扩增（5%）、HER-2扩增（8%）、PI3K突变（5%）和转化为小细胞肺癌（18%）也是常见的耐药机制。基于此，新一代分子靶向治疗药物开始针对上述获得性耐药通路，如HER2、MET等。

例如，第二代不可逆的EGFR TKI阿法替尼和达克替尼都是不可逆的泛ErbB抑制剂。这意味着它们可以在抑制EGFR突变表达的同时抑制耐药突变。尽管临床前研究显示出可喜的结果，但阿法替尼和达克替尼治疗第一代耐药的临床研究并不令人满意。

另一项研究证明达克替尼也是如此。（编者按：虽然达克替尼在II期临床试验中失败，但在与癌共舞的基层临床试验中，对肺腺癌脑转移的影响是目前EGFR抑制剂中最高的，效果更好。）但在最新的指南，阿法替尼已被推荐作为EGFR突变的非小细胞肺癌的一线治疗。

第三代EGFR TKI（CO-1686和CO-1686）选择性更强，临床效果更好，毒性更小。早期的研究表明，CO-1686 和接受了一代治疗的晚期非小细胞肺癌患者的 ORR 分别为 58% 和 64%。这些结果进一步证明了在疾病进展期间及时进行分子分析以选择最佳治疗方案的重要性。

2、棘皮动物微管相关蛋白样4与间变性淋巴瘤激酶融合基因（EML4-ALK）基因重组

两个基因 EML4 和 ALK 分别位于人类 2 号染色体的 p21 和 p23 上。这两个基因片段的倒位融合使组织能够表达一种新的融合蛋白EML4-ALK，它可以通过PI3K-AKT、MAPK和通路导致肿瘤发生。

因此，EML4-ALK是新发现的肺腺癌驱动基因。ALK基因重组很少见，仅占非小细胞肺癌的4%-7%。它更可能发生在以前很少/没有吸烟史的患者和年轻患者中。病理类型通常是腺癌，更具体地说是腺泡癌和印戒细胞癌。大约 33% 没有 EGFR 和 KRAS 突变的患者将有 EML4-ALK 突变。而且，EML4-ALK突变具有高度排他性，即当它发生突变时，其他驱动基因往往不会发生突变。

ALK 抑制剂包括克唑替尼 ( )、色瑞替尼 ( ) 和 . 在一项 III 期研究中，与化疗相比，克唑替尼的 ORR（45%：74%）和 PFS（7 个月：10.@）在 ALK 突变 >9 个月的初治晚期患者中显着改善。在另一项 III 期研究中，克唑替尼对既往治疗的晚期 ALK 基因突变患者的临床疗效也明显优于单药化疗（ORR 65%：20%；PFS 7.7 个月：3 个月）。

克唑替尼的多种耐药机制也被缓慢报道。如 ALK 酪氨酸激酶结构域的二次突变（最常见的突变）、增加的 ALK 拷贝数，以及新驱动基因的出现（如 EGFR 和 KRAS 突变）。对耐药机制的了解决定了未来靶向药物研发的方向。

色瑞替尼是第二代 ALK 抑制剂，用于克唑替尼治疗失败的初治或 ALK 阳性肿瘤。其对初治和克唑替尼失败患者的 ORR 分别为 66% 和 55%。近期，美国食品药品监督管理局（FDA）批准色瑞替尼用于 ALK 阳性转移性非小细胞肺癌患者和克唑替尼失败的非小细胞肺癌患者。在另一项临床试验中，ALK 阳性初治患者的 ORR 达到了惊人的 93.5%。

3、ROS1染色体易位

ROS1，全称c-ros -，是一种跨膜受体酪氨酸激酶基因。ROS1 染色体易位可以激活 ROS1 激酶活性。ROS1经常出现在从不吸烟的年轻人身上。通常的病理类型是腺癌。突变体约占总数的 3%。临床研究表明，克唑替尼对ROS1阳性有效，ORR为56%。

4、BEAF基因突变

BRAF 基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是 RAF 家族的成员。BRAF 可通过磷酸化 MEK 和激活下游 ERK 信号通路介导肿瘤发生。只有1%-3%的非小细胞肺癌有BRAF基因突变，其中50%是BRAF位点突变。

BRAF 基因突变在腺癌中更为常见，而 BRAF 在女性和非吸烟患者中更为常见。BRAF抑制剂是 ()和 ()，它们对BRAF突变的患者有效。

在一项 I/II 期研究中，达拉非尼在先前接受过治疗的 BRAF 突变患者中具有 40% 的缓解率和 60% 的疾病控制率。基于这些令人震惊的结果，FDA 授予 突破性治疗指定，用于治疗至少接受过一种基于铂的化疗方案的突变阳性晚期非小细胞肺癌患者。

5、MET 过度表达

MET是一种酪氨酸激酶受体，其过度激活与肿瘤的发生、发展、预后和转归密切相关。增殖和抗凋亡，促进细胞存活，引起肿瘤转移、血管生成和上皮间质转化（EMT）等。约7%的患者出现MET过表达。

初步数据表明，克唑替尼在 MET 过度表达的非小细胞肺癌中的反应率为 33%。对于 MET 高表达的患者，缓解率为 67%。

卡博替尼 ( ) 是一种针对 MET、AXL、Tie2、KIT、FLT3 和 RET 的多激酶抑制剂。它已在多个 I 期和 II 期临床试验中进行了评估。剂量限制性毒性包括手足综合征、粘膜炎和天冬氨酸氨基转移酶 (AST)、丙氨酸氨基转移酶 (ALT) 和脂肪酶过量。在一项针对 330 名转移性甲状腺髓样癌 (MTC) 患者的 III 期、多中心、随机、安慰剂对照临床试验中，它显着延长了无进展生存期。参加本试验的患者均为在参加前 14 个月内出现疾病进展的患者。在这项研究中，219 名患者接受了治疗，111 名患者接受了安慰剂。在随机化之前按年龄、先前的 TKI 治疗和 RET 突变状态（遗传性或偶然性）进行分层。对患者进行治疗直至疾病进展或出现无法耐受的毒性。安慰剂对照组的患者在疾病进展时未接受任何治疗。与对照组相比，治疗显着延长了患者的无进展生存期，风险比为 0.@>28。治疗组和对照组患者的无进展生存期分别为11.2个月和4.0个月。治疗组的客观缓解率显着高于安慰剂对照组（分别为 27% 和 0%）。相关的常见不良反应包括腹泻、手足综合征、体重和食欲下降、恶心和疲劳。79%的患者因不良反应选择减少剂量，65%的患者选择维持剂量。治疗组 16% 的患者和安慰剂组 8% 的患者发生不良反应。2012年11月29日，美国食品药品监督管理局（FDA）批准治疗不可切除的恶性局部晚期或转移性甲状腺髓样癌。研究人员目前正在对先前接受过索拉非尼治疗的去势抵抗性前列腺癌（-1 和 -2）、转移性肾细胞癌 ( ) 和肝细胞癌 ( ) 患者进行 III 期临床试验。

41 名患者参加了本研究的第 IB 部分，2 名患者出现剂量限制性毒性 (DLT)：头晕（800 mg 一次/天）和呼吸短促（600 mg 两次/天）。最常见的药物相关不良事件包括：恶心（27%）、呕吐、腹泻和皮疹（总共 22%）。最常见的与药物相关的 3-4 级不良事件是：脂肪酶升高（7%）和淀粉酶升高（5%）。1 死亡不能排除相关。暴露量随剂量而变化并增加（每天一次 100 至 800 毫克，每天两次 200 至 400 毫克）。最常见的与药物相关的 3-4 级不良事件是：脂肪酶升高（7%）和淀粉酶升高（5%）。1 死亡不能排除相关。暴露量随剂量而变化并增加（每天一次 100 至 800 毫克，每天两次 200 至 400 毫克）。最常见的与药物相关的 3-4 级不良事件是：脂肪酶升高（7%）和淀粉酶升高（5%）。1 死亡不能排除相关。暴露量随剂量而变化并增加（每天一次 100 至 800 毫克，每天两次 200 至 400 毫克）。

初步药代动力学（PK）数据显示与吉非替尼没有相互作用。在可评估的患者中，有效率为 15%（6/41)，5 例确认部分缓解（PR），1 例 PR 未确认，400 mg 两次/天剂量的有效率为 43%组（3/7)。5/6响应者在入组本研究前最后一次治疗EGFR TKI。所有响应者均具有高MET激活状态。研究人员认为口服联合吉非替尼耐药性好，RP2D尚未出现确定，初步疗效支持进一步研究吉非替尼联合治疗以克服 MET 阳性患者的 EGFR TKI 耐药。研究所吴一龙介绍，早在2010年初，研究人员就大胆设计了一项联合吉非替尼的试验方案，以克服EGFR TKI治疗后EGFR突变患者因c-MET扩增或过表达而引起的耐药性。IB期试验取得的疗效显示了当年研究人员的前瞻性决策，也显示了EGFR TKI联合方案具有广阔的深入研究价值和潜在的临床应用前景。其次，该研究引入了“≥50% with MET IHC 2-3+”也可以作为MET阳性的新概念。与 EGFR TKI 联合克服 MET 阳性耐药可能覆盖更多患者。研究人员大胆设计了一项联合吉非替尼的试验方案，以克服EGFR TKI治疗后EGFR突变患者因c-MET扩增或过表达引起的耐药性。IB期试验取得的疗效显示了当年研究人员的前瞻性决策，也显示了EGFR TKI联合方案具有广阔的深入研究价值和潜在的临床应用前景。其次，该研究引入了“≥50% with MET IHC 2-3+”也可以作为MET阳性的新概念。与 EGFR TKI 联合克服 MET 阳性耐药可能覆盖更多患者。研究人员大胆设计了一项联合吉非替尼的试验方案，以克服EGFR TKI治疗后EGFR突变患者因c-MET扩增或过表达引起的耐药性。IB期试验取得的疗效显示了当年研究人员的前瞻性决策，也显示了EGFR TKI联合方案具有广阔的深入研究价值和潜在的临床应用前景。其次，该研究引入了“≥50% with MET IHC 2-3+”也可以作为MET阳性的新概念。与 EGFR TKI 联合克服 MET 阳性耐药可能覆盖更多患者。IB期试验取得的疗效显示了当年研究人员的前瞻性决策，也显示了EGFR TKI联合方案具有广阔的深入研究价值和潜在的临床应用前景。其次，该研究引入了“≥50% with MET IHC 2-3+”也可以作为MET阳性的新概念。与 EGFR TKI 联合克服 MET 阳性耐药可能覆盖更多患者。IB期试验取得的疗效显示了当年研究人员的前瞻性决策，也显示了EGFR TKI联合方案具有广阔的深入研究价值和潜在的临床应用前景。其次，该研究引入了“≥50% with MET IHC 2-3+”也可以作为MET阳性的新概念。与 EGFR TKI 联合克服 MET 阳性耐药可能覆盖更多患者。

第三，该研究从I期试验开始就从分子水平上筛选患者，大大提高了临床试验的运行效率，符合精准医学和转化医学的最基本原则，也克服了EGFR TKI耐药。临床试验设计的一个例子。当然，该试验尚未完全公布 MET FISH 扩增、IHC 过表达和 DNA 测序以检测基因突变的数据。这三者是否显着相关？哪个是客观疗效和生存率的最佳预测指标？此外，MET阳性和并存的双重耐药机制也是本研究面临的挑战之一。

6、KRAS基因突变

KRAS 是 RAS 家族的成员。KRAS 中的突变继续刺激细胞生长并防止细胞死亡，从而导致肿瘤发生。KRAS 突变患者对 EGFR 抑制剂耐药。KRAS突变的患者复发和转移的机会更高。腺癌、吸烟史和白人种族是 KRAS 突变的危险因素。目前尚无治疗KRAS基因突变晚期非小细胞肺癌的药物，各大公司的研究重点也集中在KRAS的下游通路，如MEK。

在一项随机研究中，口服 MEK 抑制剂 () 与化疗联合用于先前治疗的 KRAS 突变非小细胞肺癌患者。与单纯化疗相比，其ORR（37%：0%）、PFS（5.3个月：2.1个月）、OS（9.4个月：5.2个月）取得了很大进展。

7、HER-2基因突变

HER-2（又名）与 EGFR 一样，是 ErbB 受体家族的四个成员之一。HER-2是一种增殖驱动因子，其在HER-2中的异常表现为扩增、过表达和突变。HER-2扩增和HER-2过表达约占20%和6%-35%，HER-2突变占1%-2%。大多数患有 HER-2 突变的患者是女性、非吸烟者和腺癌患者。

虽然在乳腺癌中，HER-2 抑制剂（如曲妥珠单抗、帕妥珠单抗和拉帕替尼）对 HER-2 阳性患者有效，但这不适用于肺癌。一项研究比较了单独化疗与化疗联合曲妥珠单抗治疗 HER-2 阳性非小细胞肺癌的疗效，差异无统计学意义。

曲妥珠单抗和阿法替尼在HER-2阳性非小细胞肺癌患者中的研究仍在进行中，我们只能拭目以待。

8、RET 易位

RET 基因可以与 、 和其他易位融合。这种现象可发生在1%的腺癌患者身上。但对于年轻、不吸烟的患者来说，几率会上升到 7%-17%。酪氨酸激酶抑制剂，如卡博替尼 ( )、凡德他尼 ( )、舒尼替尼 ( ) 和波纳替尼 ( )，早已被批准用于其他 RET 阳性肿瘤。非小细胞肺癌的临床试验也如火如荼。

此外，瑞戈非尼()和也是RET抑制剂。

9、（神经营养酪氨酸激酶1型受体）基因融合

该基因编码神经生长因子（TRKA）的高亲和力受体，促进细胞分化。- 和 CD74- 融合可导致 TRKA 激酶活性的结构改变，从而充当癌基因。据报道，在大约 3% 的没有其他已知癌基因突变的患者的肿瘤中发现了基因融合。抑制剂正在临床试验中，例如克唑替尼、ARRY-470和勒他替尼（）。

10、（成纤维细胞生长因子受体1）扩增

是一种受体型酪氨酸激酶，通过 MAPK 和 PI3K 途径介导肿瘤发生。这种突变可在 13%-25% 的肺鳞状细胞癌中检测到，在肺腺癌中很少见。

吸烟史突变的危险因素。由于报告的结论不一致，突变的预后影响仍然未知。使用 FGFR 抑制剂治疗肺鳞状细胞癌才刚刚开始。初步研究的数据显示，在用（广泛的 FGFR 抑制剂）治疗的阳性鳞状细胞癌中，反应率为 11.7%。

11、DDR2（椎间盘死亡受体2）基因突变

DDR2是一种酪氨酸激酶受体，只能被胶原蛋白激活，不能被肽生长因子激活，促进细胞迁移、增殖和存活。DDR2 突变可在 4%-5% 的肺鳞状细胞癌中发现。达沙替尼 ( ) 是一种酪氨酸激酶抑制剂，已用于治疗慢性粒细胞白血病。最新研究发现，达沙替尼对治疗DDR2突变肺鳞状细胞癌合并慢性粒细胞白血病有效。达沙替尼治疗DDR2突变肺鳞癌的临床研究仍在进行中。

12、PI3K信号通路异常

PI3K信号通路是肿瘤存活和增殖的核心通路。AKT1基因功能的扩增和PTEN基因功能的丧失可引起PI3K信号通路的改变。据报道，扩增和突变分别占非小细胞肺癌的 37% 和 9%。突变是肺鳞状细胞癌的不良预后因素。

PI3K 抑制剂 - PI3K 或 Akt 的过表达不会导致肿瘤形成，但它们可以在其他致癌因素诱导的肿瘤发生中发挥重要的辅助作用。此外，PI3K-Akt通路还参与了肿瘤的发展，即通过抑制细胞凋亡，增强细胞对缺氧和营养缺乏的耐受性，辅助肿瘤生长。PI3K是一个复杂的家族，按其结构可分为三类：I型、II型和III型。是一种 I 型 PI3K 抑制剂。

肺腺癌患者PI3K突变率为2%，扩增率为6-19%，PTEN突变率为1%，缺失率为77%；肺鳞癌患者PI3K突变率为2-7%，扩增率为33-70%，PTEN突变率为6%，缺失率为70%。

对 92 名非小肺癌患者（63 名男性、29 名女性、64 名腺癌、28 名鳞状细胞癌、59 名吸烟者和 33 名从不吸烟者）的肿瘤组织进行基因检测显示，PI3K 扩增的患者为男性（11），女性 (0); 吸烟者（11），从不吸烟（0）；10 例鳞状细胞癌和 1 例腺癌。

1125例肺腺癌基因检测显示PI3K突变23例，占2%；其中女性13人，从不吸烟者8人，曾经吸烟者10人，一直吸烟者5人。. 另外两人在服用特罗凯耐药后获得了 PI3K 突变。PI3K 突变可与 KRAS、MEK1、BRAF、ALK 和 EGFR 突变共存。

113例肺鳞癌基因检测显示PI3K突变6例，占5.3%，

这6人没有EGFR突变。7例脑转移患者中，2例存在PI3K突变，提示PI3K突变可能与脑转移有关。

外表

肿瘤中EGFR和ALK基因的检测正逐渐成为常规检测项目，迫切需要更多的检测。现在的问题是，连续测试多个基因会使这项工作效率低下。最近的一项研究表明，多路复用原则上是可行的。通过多重检测，可以快速发现肺腺癌患者的突变基因，并选择相应的分子靶向药物，显着提高患者生存率。

与此同时，新的癌症驱动基因也在不断被发现。在一项针对肺腺癌的综合基因组学研究中，发现超过 75% 的基因改变是靶向的。另一项肺鳞状细胞癌基因组研究表明，无论您的种族或居住地如何，长时间暴露于致癌微环境都会导致癌症。

非小细胞肺癌分子靶向研究得出的最新结论将为患者带来新的治疗希望。接下来的基因组测序将与临床密切相关。

虽然这篇综述只讨论了分子靶向治疗和相关的癌症驱动基因，但其他非小细胞肺癌的靶向治疗也在蓬勃发展。例如，贝伐单抗（一种抗血管生成剂）联合紫杉醇+铂疗法可以提高患者的总体生存率。另一个如火如荼的治疗领域是免疫反应的分子调节。

随着人们对肿瘤免疫生物学理论认识的不断深入，新的免疫疗法也在迅速发展。比如单克隆抗体的诞生。这些疗法已经在黑色素瘤的治疗中显示出它们的功效。不出所料，它们还将在非小细胞肺癌的治疗中发挥作用。

总结

非小细胞肺癌的基因检测彻底改变了它的分类和治疗方式。非小细胞肺癌不再被认为是一种疾病，它是一种由不同分子亚型组成的异质性疾病。因此，分子靶向药物的靶向应用改善了无数患者的临床疗效。例如，在肺腺癌领域，EGFR基因突变和ALK基因重组意味着单纯化疗不再是首选治疗方法。

不久前，肿瘤活检只是为了诊断肿瘤而进行的。但现在，情况发生了变化。对非小细胞肺癌患者进行活检以确定 EGFR 和 ALK 状态已经是诊断和治疗的重要步骤。