間變性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphoma kinase,ALK）基因與棘皮動物微管相關類蛋白4(echinodermmicrotubule-associated protein like 4,EML4）基因由於染色體倒位而發生融合，形成具有強大致癌作用的融合基因EML4-ALK，促使細胞發生癌變，約占NSCLC患者的3%-5%。
隨著腫瘤分子靶向治療的進展，已有多種ALK酪氨酸激酶抑制劑（ALK tyrosine kinase inhibitors,ALK-TKI）逐漸應用於EML4-ALK陽性的NSCLC患者，較傳統化療顯示出更好的療效。
Crizotinib（克唑替尼）是首個被美國食品藥品監督管理局（Food andDrug Administration,FDA）批准用於ALK陽性NSCLC患者治療的ALK-TKI。隨後，抑制能力更強、血腦屏障通透性更高的二代ALK抑制劑ceritinib（色瑞替尼）、Alectinib（阿來替尼、艾樂替尼）和Brigatinib（布加替尼）以及三代ALK抑制劑Lorlatinib（蘿拉替尼）等應運而生。然而，由於遺傳背景和機體狀況不同，不同患者對ALK靶向治療的反應存在差異。雖然目前已發現較多NSCLC化療和免疫治療相關的預後標誌物，ALK靶向治療預後標誌物卻少有報導。此外，大多數患者用藥1年後會不可避免地出現耐藥，導致疾病進展。明確患者的耐藥機制並據此選擇針對性的藥物進行後續治療十分重要。
一、ALK融合基因檢測方法
包括螢光原位雜交法(Fluorescence insitu hybridization,FISH)、免疫組化(Immunohistochemistry,IHC)、下一代測序(Next generation sequencing,NGS)、逆轉錄聚合酶鏈反應(Reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)。
FISH是檢測ALK重排的金標準,也是驗證其他ALK檢測方法的手段之一。但FISH的檢測成本及對檢測設備、檢測人員技術要求較高限制其應用。相較於FISH,IHC檢測流程簡易、價格低廉,已作為一種有效的篩查手段。RT-PCR是通過預先設計好的引物對樣本的RNA進行逆轉錄來檢測融合突變,簡便可行,但需要高質量的RNA樣本,且該方法容易突出已知的融合,基於3′/5′端表達不平衡,易導致誤診,可能無法檢測到新的變異和融合伴侶。目前已有證明NGS檢測基因擴增、基因重排是可行的,可檢測已知和新的ALK融合基因,為FISH檢測提供準確、有效的替代方法,以指導NSCLC診斷和治療。
二、 ALK酪氨酸激酶抑制劑（ALK-TKI）
1 第一代ALK抑制劑
克唑替尼(Crizotinib)
2011年,也就是Soda等人發現ALK重排作為NSCLC中潛在的致癌驅動因子後僅4年,crizotinib就被FDA批准用於治療ALK陽性的晚期NSCLC。crizotinib是一種口服小分子ATP競爭性ALK抑制劑,最初用作MET TKI,被發現ALK重排在NSCLC中的作用後迅速轉向ALK。2013年和2014年分別報告了兩項隨機III期臨床試驗,比較crizotinib與第二次化療或一線化療的療效。在第一項研究中,347名之前接受過鉑類化療方案治療的ALK陽性肺癌患者,被隨機分配接受口服crizotinib或靜脈注射培美曲塞或多西紫杉醇化療。研究表明,使用crizotinib治療的患者無進展生存期(Progression-free survival,PFS)為7.7個月,接受化療患者的PFS為3.0個月。同時接受crizotinib治療的患者客觀緩解率(Objective responserate,ORR)也更高(65%vs 20%)。第二項研究招募了343名未接受過晚期治療的ALK陽性肺癌患者,被隨機分配接受口服crizotinib或靜脈注射鉑類雙藥化療(培美曲塞加順鉑或卡鉑)。與第一項研究相似,接受crizotinib治療的患者PFS有所改善(10.9個月vs 7.0個月),ORR也更高(74% vs 45%)。兩項研究均未顯示兩組患者的總生存期(Overallsurvival,OS)存在顯著差異。但患者使用crizotinib治療後更大程度地減輕了肺癌的症狀,生活質量明顯改善。2019年美國國家綜合癌症網絡(National comprehensive cancer network,NCCN)指南推薦crizotinib為ALK陽性的晚期NSCLC患者的一線治療。
2 第二代ALK抑制劑
(1)塞瑞替尼(Ceritinib)和阿來替尼(Alectinib):
Ceritinib和Alectinib已被證明對許多crizotinib耐藥的ALK陽性NSCLC有效,包括攜帶L1196M守門人突變的腫瘤。體外酶促實驗表明,ceritinib抑制ALK的能力是crizotinib的20倍。在I期和II期臨床試驗中,ceritinib對crizotinib初治和crizotinib難治性患者均有反應,與NSCLC是否存在ALK耐藥突變無關。2014年4月ceritinib被FDA批准用於治療crizotinib治療後進展或不耐受crizotinib治療的ALK陽性的轉移性NSCLC患者。隨機III期試驗ASCEND-4和ASCEND-5發現,ceritinib同化療相比,PFS明顯延長(26.3個月 vs8.3個月),且達到了更好的腫瘤緩解率。根據ASCEND-4試驗的結果,ceritinib於2017年5月被FDA批准用於一線NSCLC治療。第二代ALK抑制劑alectinib優於crizotinib和ceritinib,主要原因是它可以較大劑量的透過血腦屏障。大腦是接受crizotinib治療的患者的常見復發部位,而alectinib是伴有中樞神經系統(Centralnervous system,CNS)轉移患者的最佳選擇。一項ALEX(III期,NCT02075840)研究比較了303例未經治療的晚期ALK陽性NSCLC患者,分別口服alectinib(600mg/次,2次/d)和crizotinib(250mg/次,2次/d),結果顯示alectinib療效明顯優於crizotinib,兩組12個月無事件生存率為68.4% vs 48%,alectinib組中有12%的患者發生CNS進展,crizotinib組為45%(P<0.001),3至5級不良事件的發生率也較低(50% vs 41%)。基於患者良好的預後,alectinib於2015年12月獲得FDA批准,用於治療疾病進展或對crizotinib不耐受的轉移性ALK陽性NSCLC。2017年11月,alectinib被批准作為ALK陽性NSCLC患者的一線治療,推薦劑量為600mg/次,2次/d。而2019年NCCN指南推薦其為一線治療的首選藥物。
(2)布吉替尼(Brigatinib):
Brigatinib是一種抑制ALK重排的口服型酪氨酸激酶抑制劑,對ALK的抑制作用是crizotinib的12倍。一項關於brigatinib的II期臨床試驗(ALTA)中,根據用藥方案不同分為以下兩組:A組(90mg/d),B組(90mg/d共7d+180mg/d),獨立審查委員會(Independent reviewcommittee,IRC)評估了A、B兩組的ORR為分別為45%和54%,腦轉移可測量者的顱內緩解率為42%和67%,與A組相比,B組方案治療效果更佳。基於這一實驗2017年4月brigatinib被FDA批准作為ALK陽性的NSCLC的二線治療。最近的一項III期實驗比較了brigatinib與crizotinib治療ALK陽性轉移性NSCLC患者的療效,結果顯示brigatinib的PFS高於crizotinib(69%vs 43%),顱內緩解率也顯著高於crizotinib(78% vs 29%)。基於此2019年NCCN指南推薦brigatinib作為ALK陽性NSCLC患者的一線治療。
3 第三代ALK抑制劑
蘿拉替尼(Lorlatinib)
Lorlatinib是一種高選擇性ALK/ROS1抑制劑。其克服了G1202R突變,在Ba/F3細胞中對ALK的抑制作用強於brigatinib。一項I/Ⅱ期臨床試驗(NCT01970865)通過測定腦脊液與血漿的濃度比發現lorlatinib對血腦屏障有較強的穿透能力,因此對腦轉移患者有強大的顱內治療活性。此外,lorlatinib可能使NCSLC對crizotinib重新敏感。在Shaw等人的一項研究中,lorlatinib用於治療一例crizotinib耐藥的C1156Y ALK陽性NSCLC患者,在lorlatinib復發後,活組織檢查顯示腫瘤除C1166Y突變外,還存在ALK L1198F突變。即使如此,L1198F突變通過增強crizotinib與ALK的結合,可使其再次有效。另一項正在進行的Ⅲ期臨床實驗(NCT03052608)用lorlatinib和crizotinib治療進行對比,探索對ALK陽性NSCLC患者的安全性和有效性,期待研究結果的報導。2018年11月FDA批准lorlatinib治療既往接受其他ALK抑制劑治療後疾病進展的晚期ALK陽性NSCLC患者。
三、 ALK抑制劑應用模式
1. ALK抑制劑序貫治療
改善ALK融合基因陽性NSCLC患者預後的一種策略是根據患者的ALK突變譜,及目前關於這些突變對不同ALK抑制劑耐藥性或敏感性的認識,採用第一代、第二代和第三代ALK抑制劑的不同組合進行序貫治療。一項招募了73名ALK陽性NSCLC患者的回顧性研究發現,使用crizotinib和ceritinib進行序貫治療的中位PFS為17.4個月,而在使用ceritinib之前,單獨使用crizotinib的中位無進展生存期(Median progression-free survival,mPFS)僅為8.2個月,該研究結果顯示了序貫治療的可行性。當然,我們期待更多的前瞻性研究結果為患者提供更有效的治療方案。
2. ALK抑制劑與其他藥物聯合治療
目前正在研究各種形式的聯合治療,以誘導對ALK抑制劑耐藥患者產生持久的反應。表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)的異常表達與肺癌的發生發展密切相關,研究發現EGFR激活至少有三種機制可以促進肺癌靶向癌激酶融合治療的耐藥,包括針對ALK的機制。這表明與單用ALK抑制劑相比,ALK和EGFR的靶向聯合治療這種特異性耐藥更有效。如前所述,當治療EGFR通路過度活化的ceritinib和alectinib耐藥細胞時,ceritinib或alectinib聯合EGFR抑制劑阿法替尼更有效。熱休克蛋白90(Heat shock protein90,HSP90)是一種重要的分子伴侶,在蛋白質的正確摺疊和穩定中發揮重要作用。Gnestespib是HSP90抑制劑,與ALK抑制劑聯合顯示出了良好的抗腫瘤效果。ganetespib克服了多種形式的crizotinib耐藥,包括常見的ALK繼發性突變。HSP90抑制劑的常見毒性反應有腹瀉、噁心、嘔吐、乏力、夜盲症和視力減退,嚴重時需停藥。因此,降低聯合治療的毒性反應是未來臨床試驗中需要解決的關鍵問題。免疫治療也是目前研究的熱點,正在進行的一項臨床實驗(NCT02584634)通過比較avelumab與crizotinib或lorlatinib的聯合探索晚期NSCLC患者的治療效果。另一項關於納武單抗(Nivolumab)聯合crizotinib作為NSCLC患者的一線治療的I/II臨床試驗(CheckMate370)也正在開展。由於ALK融合基因的檢測方法和ALK抑制劑的成本較高,無論是序貫治療或是與其他藥物聯合,治療的目標都是提高患者質量調整壽命年(Quality-adjusted life years,QALYs),降低治療成本。
四、ALK抑制劑的耐藥
利用CGP平台檢測患者的ALK基因融合狀態指導靶向治療，檢測初治患者的ALK、EGFR或KRAS等基因的突變情況提前發現潛在的原發耐藥，檢測耐藥患者的繼發ALK突變或旁路基因改變選擇敏感的下一代ALK抑制劑或旁路通路抑制劑，以及檢測患者療前或治療過程中TP53、Bim等基因狀態預測和監測患者療效，可以改善ALK陽性NSCLC患者的預後，降低無效治療的風險。
雖然ALK陽性NSCLC患者的耐藥機制逐漸被明確，許多新一代的ALK-TKI和旁路信號通路抑制劑也被針對性地開發並應用於臨床，有效地改善了患者的預後。然而，隨著新型ALK-TKI的使用，患者的耐藥機制正逐漸發生改變。如ALK G1269A、L1196M和C1156Y突變常見於Crizotinib耐藥患者，而二代ALK-TKI耐藥患者主要為ALK G1202R突變。與單獨Crizotinib治療患者相比，多重A LK-TK I治療患者更易出現A LK和旁路信號通路的共激活。A LK抑制劑的序貫使用也會導致腫瘤細胞逐漸累積新的ALK突變。上述耐藥機制的改變常常會導致現有靶點抑制劑的失效，患者再次出現疾病進展，因而不斷需要研發新一代的ALK抑制劑以克服新的耐藥機制。所以，研發出更長效的ALK-TKI、使用多靶點抑制劑、聯合旁路通路抑制劑或者合理安排用藥方案延緩耐藥的產生顯得十分重要。此外，目前仍有約30%的ALK-TKI耐藥患者的耐藥機制並不明確，後續還需要對這部分患者進行深入研究，以找到鑑別診斷的生物標誌物和研發相應的靶向藥。最後，與免疫治療的PD-L1、TMB以及MSI等檢測不同，尚缺少能夠廣泛應用於臨床的靶向治療療效標誌物。目前僅有少量研究對ALK陽性NSCLC患者靶向治療預後標誌物進行了探討。