间变性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphoma kinase,ALK）基因与棘皮动物微管相关类蛋白4(echinodermmicrotubule-associated protein like 4,EML4）基因由于染色体倒位而发生融合，形成具有强大致癌作用的融合基因EML4-ALK，促使细胞发生癌变，约占NSCLC患者的3%-5%。
随着肿瘤分子靶向治疗的进展，已有多种ALK酪氨酸激酶抑制剂（ALK tyrosine kinase inhibitors,ALK-TKI）逐渐应用于EML4-ALK阳性的NSCLC患者，较传统化疗显示出更好的疗效。
Crizotinib（克唑替尼）是首个被美国食品药品监督管理局（Food andDrug Administration,FDA）批准用于ALK阳性NSCLC患者治疗的ALK-TKI。随后，抑制能力更强、血脑屏障通透性更高的二代ALK抑制剂Ceritinib（色瑞替尼）、Alectinib（阿来替尼、艾乐替尼）和Brigatinib（布加替尼）以及三代ALK抑制剂Lorlatinib（劳拉替尼）等应运而生。然而，由于遗传背景和机体状况不同，不同患者对ALK靶向治疗的反应存在差异。虽然目前已发现较多NSCLC化疗和免疫治疗相关的预后标志物，ALK靶向治疗预后标志物却少有报道。此外，大多数患者用药1年后会不可避免地出现耐药，导致疾病进展。明确患者的耐药机制并据此选择针对性的药物进行后续治疗十分重要。
一、ALK融合基因检测方法
包括荧光原位杂交法(Fluorescence insitu hybridization,FISH)、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)、下一代测序(Next generation sequencing,NGS)、逆转录聚合酶链反应(Reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)。
FISH是检测ALK重排的金标准,也是验证其他ALK检测方法的手段之一。但FISH的检测成本及对检测设备、检测人员技术要求较高限制其应用。相较于FISH,IHC检测流程简易、价格低廉,已作为一种有效的筛查手段。RT-PCR是通过预先设计好的引物对样本的RNA进行逆转录来检测融合突变,简便可行,但需要高质量的RNA样本,且该方法容易突出已知的融合,基于3′/5′端表达不平衡,易导致误诊,可能无法检测到新的变异和融合伴侣。目前已有证明NGS检测基因扩增、基因重排是可行的,可检测已知和新的ALK融合基因,为FISH检测提供准确、有效的替代方法,以指导NSCLC诊断和治疗。
二、 ALK酪氨酸激酶抑制剂（ALK-TKI）
1 第一代ALK抑制剂
克唑替尼(Crizotinib)
,也就是Soda等人发现ALK重排作为NSCLC中潜在的致癌驱动因子后仅4年,crizotinib就被FDA批准用于治疗ALK阳性的晚期NSCLC。crizotinib是一种口服小分子ATP竞争性ALK抑制剂,最初用作MET TKI,被发现ALK重排在NSCLC中的作用后迅速转向ALK。和分别报告了两项随机III期临床试验,比较crizotinib与第二次化疗或一线化疗的疗效。在第一项研究中,347名之前接受过铂类化疗方案治疗的ALK阳性肺癌患者,被随机分配接受口服crizotinib或静脉注射培美曲塞或多西紫杉醇化疗。研究表明,使用crizotinib治疗的患者无进展生存期(Progression-free survival,PFS)为7.7个月,接受化疗患者的PFS为3.0个月。同时接受crizotinib治疗的患者客观缓解率(Objective responserate,ORR)也更高(65%vs 20%)。第二项研究招募了343名未接受过晚期治疗的ALK阳性肺癌患者,被随机分配接受口服crizotinib或静脉注射铂类双药化疗(培美曲塞加顺铂或卡铂)。与第一项研究相似,接受crizotinib治疗的患者PFS有所改善(10.9个月vs 7.0个月),ORR也更高(74% vs 45%)。两项研究均未显示两组患者的总生存期(Overallsurvival,OS)存在显著差异。但患者使用crizotinib治疗后更大程度地减轻了肺癌的症状,生活质量明显改善。美国国家综合癌症网络(National comprehensive cancer network,NCCN)指南推荐crizotinib为ALK阳性的晚期NSCLC患者的一线治疗。
2 第二代ALK抑制剂
(1)塞瑞替尼(Ceritinib)和阿来替尼(Alectinib):
Ceritinib和Alectinib已被证明对许多crizotinib耐药的ALK阳性NSCLC有效,包括携带L1196M守门人突变的肿瘤。体外酶促实验表明,ceritinib抑制ALK的能力是crizotinib的20倍。在I期和II期临床试验中,ceritinib对crizotinib初治和crizotinib难治性患者均有反应,与NSCLC是否存在ALK耐药突变无关。4月ceritinib被FDA批准用于治疗crizotinib治疗后进展或不耐受crizotinib治疗的ALK阳性的转移性NSCLC患者。随机III期试验ASCEND-4和ASCEND-5发现,ceritinib同化疗相比,PFS明显延长(26.3个月 vs8.3个月),且达到了更好的肿瘤缓解率。根据ASCEND-4试验的结果,ceritinib于5月被FDA批准用于一线NSCLC治疗。第二代ALK抑制剂alectinib优于crizotinib和ceritinib,主要原因是它可以较大剂量的透过血脑屏障。大脑是接受crizotinib治疗的患者的常见复发部位,而alectinib是伴有中枢神经系统(Centralnervous system,CNS)转移患者的最佳选择。一项ALEX(III期,NCT02075840)研究比较了303例未经治疗的晚期ALK阳性NSCLC患者,分别口服alectinib(600mg/次,2次/d)和crizotinib(250mg/次,2次/d),结果显示alectinib疗效明显优于crizotinib,两组12个月无事件生存率为68.4% vs 48%,alectinib组中有12%的患者发生CNS进展,crizotinib组为45%(P<0.001),3至5级不良事件的发生率也较低(50% vs 41%)。基于患者良好的预后,alectinib于12月获得FDA批准,用于治疗疾病进展或对crizotinib不耐受的转移性ALK阳性NSCLC。11月,alectinib被批准作为ALK阳性NSCLC患者的一线治疗,推荐剂量为600mg/次,2次/d。而NCCN指南推荐其为一线治疗的首选药物。
(2)布吉替尼(Brigatinib):
Brigatinib是一种抑制ALK重排的口服型酪氨酸激酶抑制剂,对ALK的抑制作用是crizotinib的12倍。一项关于brigatinib的II期临床试验(ALTA)中,根据用药方案不同分为以下两组:A组(90mg/d),B组(90mg/d共7d+180mg/d),独立审查委员会(Independent reviewcommittee,IRC)评估了A、B两组的ORR为分别为45%和54%,脑转移可测量者的颅内缓解率为42%和67%,与A组相比,B组方案治疗效果更佳。基于这一实验4月brigatinib被FDA批准作为ALK阳性的NSCLC的二线治疗。最近的一项III期实验比较了brigatinib与crizotinib治疗ALK阳性转移性NSCLC患者的疗效,结果显示brigatinib的PFS高于crizotinib(69%vs 43%),颅内缓解率也显著高于crizotinib(78% vs 29%)。基于此NCCN指南推荐brigatinib作为ALK阳性NSCLC患者的一线治疗。
3 第三代ALK抑制剂
劳拉替尼(Lorlatinib)
Lorlatinib是一种高选择性ALK/ROS1抑制剂。其克服了G1202R突变,在Ba/F3细胞中对ALK的抑制作用强于brigatinib。一项I/Ⅱ期临床试验(NCT01970865)通过测定脑脊液与血浆的浓度比发现lorlatinib对血脑屏障有较强的穿透能力,因此对脑转移患者有强大的颅内治疗活性。此外,lorlatinib可能使NCSLC对crizotinib重新敏感。在Shaw等人的一项研究中,lorlatinib用于治疗一例crizotinib耐药的C1156Y ALK阳性NSCLC患者,在lorlatinib复发后,活组织检查显示肿瘤除C1166Y突变外,还存在ALK L1198F突变。即使如此,L1198F突变通过增强crizotinib与ALK的结合,可使其再次有效。另一项正在进行的Ⅲ期临床实验(NCT03052608)用lorlatinib和crizotinib治疗进行对比,探索对ALK阳性NSCLC患者的安全性和有效性,期待研究结果的报道。11月FDA批准lorlatinib治疗既往接受其他ALK抑制剂治疗后疾病进展的晚期ALK阳性NSCLC患者。
三、 ALK抑制剂应用模式
1. ALK抑制剂序贯治疗
改善ALK融合基因阳性NSCLC患者预后的一种策略是根据患者的ALK突变谱,及目前关于这些突变对不同ALK抑制剂耐药性或敏感性的认识,采用第一代、第二代和第三代ALK抑制剂的不同组合进行序贯治疗。一项招募了73名ALK阳性NSCLC患者的回顾性研究发现,使用crizotinib和ceritinib进行序贯治疗的中位PFS为17.4个月,而在使用ceritinib之前,单独使用crizotinib的中位无进展生存期(Median progression-free survival,mPFS)仅为8.2个月,该研究结果显示了序贯治疗的可行性。当然,我们期待更多的前瞻性研究结果为患者提供更有效的治疗方案。
2. ALK抑制剂与其他药物联合治疗
目前正在研究各种形式的联合治疗,以诱导对ALK抑制剂耐药患者产生持久的反应。表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)的异常表达与肺癌的发生发展密切相关,研究发现EGFR激活至少有三种机制可以促进肺癌靶向癌激酶融合治疗的耐药,包括针对ALK的机制。这表明与单用ALK抑制剂相比,ALK和EGFR的靶向联合治疗这种特异性耐药更有效。如前所述,当治疗EGFR通路过度活化的ceritinib和alectinib耐药细胞时,ceritinib或alectinib联合EGFR抑制剂阿法替尼更有效。热休克蛋白90(Heat shock protein90,HSP90)是一种重要的分子伴侣,在蛋白质的正确折叠和稳定中发挥重要作用。Gnestespib是HSP90抑制剂,与ALK抑制剂联合显示出了良好的抗肿瘤效果。ganetespib克服了多种形式的crizotinib耐药,包括常见的ALK继发性突变。HSP90抑制剂的常见毒性反应有腹泻、恶心、呕吐、乏力、夜盲症和视力减退,严重时需停药。因此,降低联合治疗的毒性反应是未来临床试验中需要解决的关键问题。免疫治疗也是目前研究的热点,正在进行的一项临床实验(NCT02584634)通过比较avelumab与crizotinib或lorlatinib的联合探索晚期NSCLC患者的治疗效果。另一项关于纳武单抗(Nivolumab)联合crizotinib作为NSCLC患者的一线治疗的I/II临床试验(CheckMate370)也正在开展。由于ALK融合基因的检测方法和ALK抑制剂的成本较高,无论是序贯治疗或是与其他药物联合,治疗的目标都是提高患者质量调整寿命年(Quality-adjusted life years,QALYs),降低治疗成本。
四、ALK抑制剂的耐药
利用CGP平台检测患者的ALK基因融合状态指导靶向治疗，检测初治患者的ALK、EGFR或KRAS等基因的突变情况提前发现潜在的原发耐药，检测耐药患者的继发ALK突变或旁路基因改变选择敏感的下一代ALK抑制剂或旁路通路抑制剂，以及检测患者疗前或治疗过程中TP53、Bim等基因状态预测和监测患者疗效，可以改善ALK阳性NSCLC患者的预后，降低无效治疗的风险。
虽然ALK阳性NSCLC患者的耐药机制逐渐被明确，许多新一代的ALK-TKI和旁路信号通路抑制剂也被针对性地开发并应用于临床，有效地改善了患者的预后。然而，随着新型ALK-TKI的使用，患者的耐药机制正逐渐发生改变。如ALK G1269A、L1196M和C1156Y突变常见于Crizotinib耐药患者，而二代ALK-TKI耐药患者主要为ALK G1202R突变。与单独Crizotinib治疗患者相比，多重A LK-TK I治疗患者更易出现A LK和旁路信号通路的共激活。A LK抑制剂的序贯使用也会导致肿瘤细胞逐渐累积新的ALK突变。上述耐药机制的改变常常会导致现有靶点抑制剂的失效，患者再次出现疾病进展，因而不断需要研发新一代的ALK抑制剂以克服新的耐药机制。所以，研发出更长效的ALK-TKI、使用多靶点抑制剂、联合旁路通路抑制剂或者合理安排用药方案延缓耐药的产生显得十分重要。此外，目前仍有约30%的ALK-TKI耐药患者的耐药机制并不明确，后续还需要对这部分患者进行深入研究，以找到鉴别诊断的生物标志物和研发相应的靶向药。最后，与免疫治疗的PD-L1、TMB以及MSI等检测不同，尚缺少能够广泛应用于临床的靶向治疗疗效标志物。目前仅有少量研究对ALK阳性NSCLC患者靶向治疗预后标志物进行了探讨。
