佟冰 趙靜 王孟昭

肺癌發(fā)病率及死亡率均高居惡性腫瘤第一位，小細胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）約占肺癌總發(fā)病率10%-15%，其臨床特點和生物學行為異于其他類型肺癌，表現(xiàn)為倍增時間短，早期易發(fā)生轉(zhuǎn)移，惡性程度極高。目前SCLC患者的治療仍以全身化療±同步放療為主，初治緩解率高，但復發(fā)率極高，且易發(fā)生耐藥，5年生存率不足5%。

隨著腫瘤分子生物學的迅速發(fā)展，針對表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）、間變性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphoma kinase,ALK）突變基因的分子靶向藥物在肺腺癌患者中取得了滿意的療效及生存獲益，為非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）開辟了新的治療途徑。但SCLC的治療始終無明顯進展，迫切需要新的有效治療手段。關(guān)于SCLC發(fā)生發(fā)展分子機制方面的各項研究進展相對緩慢，迄今尚未發(fā)現(xiàn)有效的分子治療靶點。其中一個重要原因可能是，絕大多數(shù)SCLC患者在就診時已發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移，失去手術(shù)機會，無法獲取足夠的、令人滿意的手術(shù)病理標本進行大規(guī)模突變基因篩選。

目前，綜合已有的幾項較大規(guī)模SCLC全基因組測序結(jié)果，已知潛在的SCLC分子生物治療靶點主要包括抑癌基因TP53、RB-1、PTEN缺失或失活，PIK3CA、EGFR、c-MET、c-Kit過度表達，F(xiàn)GFR1、SOX2、MYC家族擴增，其他可檢測到的還包括EP300、CREBBP、ZNF521、RUNX1T1、KMT2D等基因突變[1-5]。迄今為止，多種針對上述靶點的藥物已經(jīng)探索性地進入臨床研究階段，然而尚無一種靶向治療能夠得到有效的臨床證實。2012年Byers等[6]報告了SCLC中兩個較為獨特的分子特征：果蠅zeste基因增強子的人類同源物-2（enhancer of zeste homolog 2, EZH2）和聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶-1［poly(ADP-ribose)polymerase, PARP-1］，提出二者作為SCLC潛在驅(qū)動基因，有可能為SCLC治療開辟新的方向。

1 EZH2和PARP-1

Byers等[6]應用反向階段蛋白質(zhì)陣列技術(shù)，測定了34株SCLC細胞系及74株NSCLC細胞系共計193種蛋白表達水平情況。該研究發(fā)現(xiàn)，RTK、PI3K、RAS/MAP/ERK在SCLC中的活性以及表達水平遠遠低于NSCLC，但在SCLC中，轉(zhuǎn)錄基因E2F1調(diào)控因子如EZH2、DNA修復蛋白、胸苷酸合成酶、凋亡因子的表達水平明顯高于NSCLC，尤其以EZH2和PARP-1的升高為主。敲除EZH2和PARP-1基因后，SCLC細胞系的生長受到明顯抑制。

1.1 EZH2 RB1/E2F信號傳導途徑異常存在于超過90%的SCLC，是其公認的最具代表性的異常信號傳導通路[7]。Coe等[8]對14份SCLC病理標本及14株SCLC細胞系進行基因檢測，在全部標本中均檢測到了RB1/E2F信號傳導途徑上的異常，包括RB1抑癌基因缺失或突變、E2F家族擴增。而無論是RB1丟失或E2F擴增，最終都將激活其下游的EZH2基因。與此同時，Coe等[8]研究了EZH2在SCLC細胞中的表達情況，結(jié)果顯示EZH2基因的表達水平均有明顯升高。RB1抑癌基因主要通過抑制E2F轉(zhuǎn)錄因子家族表達起到抑制細胞增殖作用，而E2F家族成員如E2F1在不同的人類癌癥微環(huán)境中可能起到促進或抑制癌細胞增殖這兩種截然相反的作用[9]。因此，存在于RB1/E2F信號傳導途徑下游EZH2基因似乎更適合作為SCLC驅(qū)動基因。

EZH2基因定位于人染色體7q35位點上，是多梳基因（polycomb group genes,PcG）家族重要成員之一。PcG家族是人體生長發(fā)育過程中一類重要表觀遺傳調(diào)控因子，家族成員間相互結(jié)合成多梳抑制復合體發(fā)揮作用，能使某些特定基因的沉默，在DNA修復中也起到一定作用[10]。EZH2是多梳抑制復合體2的關(guān)鍵催化亞單位，在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成、基因表達調(diào)節(jié)以及生長控制等過程中發(fā)揮重要作用。

EZH2基因異常激活后可以甲基化組蛋白3的27號賴氨酸（histone H3 lysine 27, H3K27），與DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferases, DNMTs）、組蛋白去乙?；福╤istone deacetylases, HDACs）一起發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制作用，沉默200多種抑癌基因的表達，亦可激活某些靶基因，導致惡性腫瘤形成發(fā)展[11,12]。Hubaux等[13]利用短發(fā)夾RNA（short hairpin RNA, shRNA）沉默SCLC細胞系中的EZH2基因表達后，觀察到處于S或G2/M期的細胞比例降低，p21蛋白水平升高，促凋亡因子Puma和Bad上調(diào)，細胞凋亡活性明顯增加，認為這可能為EZH2在SCLC形成中的分子作用機制。

近年來，研究者們陸續(xù)在前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌等多種腫瘤組織中發(fā)現(xiàn)EZH2基因高表達現(xiàn)象[14-16]。其中，對乳腺癌、前列腺癌的研究顯示EZH2可能與腫瘤的高度侵襲性相關(guān)。有觀點認為EZH2可以使某些抗轉(zhuǎn)移基因表達沉默，如E-鈣粘蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子等。也有觀點認為EZH2可參與潛在轉(zhuǎn)移源頭“腫瘤干細胞”的自我更新[17]。對卵巢癌的研究則表明EZH2與順鉑耐藥性的產(chǎn)生密切相關(guān)[18]。目前，EZH2基因在癌變過程中的具體作用機制尚不十分清楚。目前關(guān)于EZH2抑制劑的研究仍在進行中，尚無成熟的EZH2抑制劑進入臨床前期試驗。

1.2 PARP-1 PARP超家族主要在堿基切除修復（base excision repair, BER）過程發(fā)揮重要作用，17個家族成員中以可以生成活性形式聚腺苷二磷酸核糖［poly（ADP-ribose）, PAR］的PARP-1、PARP-2、PARP5A、PARP5B研究較為深入透徹[19]，被認為是潛在的腫瘤生物治療靶點。PARP-1是此家族中結(jié)構(gòu)最典型、最為重要的一個異構(gòu)體，是在DNA受損時最早出現(xiàn)并起主要修復作用的蛋白質(zhì)之一[20,21]。

PARP-1以尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸為底物，生成PAR，后者可使RNA聚合酶、DNA聚合酶等多種DNA修復蛋白發(fā)生聚ADP核糖基化，顯著增強其DNA修復能力，使整個DNA修復過程順利完成。BER是DNA發(fā)生DNA單鏈斷裂（single strand breaks, SSBs）時的主要修復途徑，SSBs若得不到及時修復，可逐漸累積進展至更為嚴重的DNA雙鏈斷裂（double stand breaks, DSBs），后者修復主要依賴同源重組（homologous recombination,HR）和非同源性末端接合（non-homologous end joining,NHEJ）2種途徑。抑癌基因BRCA是HR途徑中的主要成員。PARP-1亦可通過HR及NHEJ途徑參與DSBs修復。故在BRCA基因突變患者中，BER途徑的DNA修復作用尤其必不可少。而反過來根據(jù)生物體內(nèi)的“合成致死現(xiàn)象”（synthetic lethality），在BRAC功能缺失情況下抑制腫瘤細胞PARP基因的表達，DNA損傷將無法得到有效修復從而導致死亡。

Byers等[6]對135例肺癌標本進行了免疫組化分析，結(jié)果顯示PARP-1在SCLC中的表達水平顯著高于腺癌及鱗癌。體外試驗中，NSCLC細胞系對PARP-1抑制劑均表現(xiàn)出了不同程度的抵抗性，然而，絕大多數(shù)SCLC細胞對PARP-1抑制劑如AZD2281、AG014699則較敏感?？赡艿臋C制是，SCLC作為一種乏氧腫瘤，其慢性缺氧環(huán)境可刺激E2F/p130結(jié)合抑癌基因BRCA1和RAD5啟動子位點，導致BRCA1和RAD51表達水平下調(diào)。BRCA、PARP介導的DNA修復途徑均被抑制，最終引起SCLC細胞凋亡[22]。在放療或化療誘導出現(xiàn)癌細胞SSBs損傷時，PARP抑制劑通過抑制DNA修復作用可進一步增強腫瘤細胞對放化療敏感度。

目前，多種PARP抑制劑如rucaparib、niraparib、olaparib已進入III期臨床試驗。針對SCLC的BMN673、viliparib已完成I期臨床試驗，正在進行II期臨床試驗。值得注意的是，Cardnell等[23]進行的一項研究發(fā)現(xiàn)伴有PI3K途徑激活的SCLC細胞系往往對PARP抑制劑耐藥。Juvekar等[24]在乳腺癌小鼠模型中觀察到，聯(lián)合應用PI3K抑制劑NVP-BKM120與PRAP抑制劑olaparib可延長腫瘤倍增時間達70 d以上，數(shù)倍于單用NVP-BKM120或olaparib的延長時間。上述研究結(jié)果提示，在SCLC治療中，可嘗試聯(lián)用PI3K抑制劑與PRAP抑制劑，以改善PARP抑制劑敏感性，增強治療效果。

2 其他傳統(tǒng)驅(qū)動基因

2.1 P13K-AKT-mToR信號傳遞通路 P13K-AKT-mToR途徑為EGFR、HER2等RTKs主要下游信號傳遞通路之一，該通路異常激活能夠加速腫瘤細胞周期、抑制細胞凋亡、促進腫瘤細胞遷移，以及增加化療藥物耐藥性。SCLC是最早報道存在該通路異常的眾多腫瘤之一。

2.1.1 PTENPTEN是抑癌基因，位于人染色體10q23位點上，負性調(diào)節(jié)PI3K下游AKt/mToR信號通路的活性。有研究[25]顯示，大約15%的SCLC中存在PTEN基因突變，突變后的PTEN基因功能喪失，可引起第二信使PIP3的大量聚集，使得下游通路被激活，從而促進腫瘤的形成。

2.1.2 PIK3CA 負責編碼PI3Ks家族的催化亞單位p110a，在腫瘤細胞中，p110a主要作用為上調(diào)Akt的表達水平，并通過磷酸化多種底物，包括凋亡相關(guān)蛋白、mTOR組成成分等，促進細胞存活、生長和增殖。日本學者擴大了基因突變篩查范圍后，在SCLC細胞株及SCLC病理標本中分別發(fā)現(xiàn)23%、13%的PIK3CA基因突變[26]。目前已知PI3K抑制劑如wortmannin和LY294002對攜帶PIK3CA突變的SCLC細胞有效[27]。問題是目前上述抑制劑均未表現(xiàn)出適當?shù)陌邢蛱禺愋?，潛在毒副作用較大。

2.1.3 mTOR mTOR屬于磷脂酰肌醇3-激酶相關(guān)激酶（plosphatidylinositol 3-kinase-related kinase, PIKK）蛋白家族的一員，活化的mTOR基因使蛋白翻譯過程中的某些因子（最主要是4EBP1和P70S6K）發(fā)生磷酸化，進而參與多項細胞功能。據(jù)報道，S6K1和S6K2在SCLC細胞系中可過度表達，促進腫瘤細胞增殖。由于其各自的活化不依賴PI3K，于是可被特異性mTOR抑制劑阻斷[28]。mTOR抑制劑依維莫司聯(lián)合標準EP方案一線治療轉(zhuǎn)移性SCLC正在研究中。

2.2 成纖維細胞生長因子受體-1（fibroblast growth factor receptor-1, FGFR1）擴增 FGFR1由位于染色體8p12上的獨立基因編碼。其與配體FGFs結(jié)合后，主要通過激活下游RAS/RAf/MEK/Erk、PI3K/Akt信號通路，參與調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育、組織修復、血管生成等重要過程。FGR-FGFR信號轉(zhuǎn)導通路異常在多種腫瘤的生長、移行和血管生成過程中起核心作用。

據(jù)報道[29]，大約20%肺鱗癌中存在FGFR1基因擴增，以FGFR1為靶點的分子藥物治療已進入臨床試驗階段，并在肺鱗癌患者中取得一定療效。Schultheis等[30]應用熒光原位雜交（fluorescencein situhybridization, FISH）法檢測251份SCLC腫瘤組織，證實約5.6%的SCLC也存在高水平FGFR1擴增，但與肺鱗癌擴增形式有顯著不同，主要為同源性擴增，且均勻分布于腫瘤細胞，無肺鱗癌中的“分布熱點”現(xiàn)象。Ruotsalainen等[31]在剛確診SCLC患者的血清中發(fā)現(xiàn)存在高水平FGF-2，既往研究證明FGF-2與腫瘤血管生長豐富及預后不良密切相關(guān)。Pardo等[32]研究發(fā)現(xiàn)FGF-2可作為SCLC細胞的促分離原，并誘導凋亡蛋白抑制因子Bcl-XL、XIAP表達，逃避依托泊苷誘導的細胞凋亡。FGF/FGFRs抑制劑在SCLC中的有效性值得進一步研究。

2.3SOX2擴增 SOX轉(zhuǎn)錄因子家族主要參與調(diào)節(jié)胚胎干細胞及神經(jīng)干細胞分化，也是肺發(fā)育過程中的一類重要功能調(diào)節(jié)因子。SOX2突變與FGFR1突變一樣，在肺鱗癌多見。SOX擴增在SCLC中占27%，Titulaer等[33]應用shRNA沉默SOX2表達后存在SOX2擴增的SCLC細胞系明顯生長受抑。

2.4MYC擴增 原癌基因MYC轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物具有刺激細胞增殖和促進細胞凋亡雙重作用，與惡性腫瘤形成、發(fā)展有密切關(guān)系。L-MYC、N-MYC、C-MYC異常擴增在肺癌中較明確，其中L-MYC、N-MYC在SCLC中更多見。有研究[34]顯示SCLC中MYC擴增一般伴有抑癌基因MAX（MYC-associated factor X gene）、BRG1基因的失活，而并未在NSCLC中觀察到此現(xiàn)象。研究顯示MYC突變可能發(fā)生在癌變過程的啟動階段。

2.5 EGFR EGFR屬于I酪氨酸激酶型受體，激活后觸發(fā)腫瘤細胞增殖、分化、遷移、粘附、血管形成等一系列下游事件。除已知肺鱗癌和肺腺癌中存在EGFR過度表達，也有證據(jù)表明在SCLC中存在低水平的EGFR突變，且存在EGFR突變的SCLC細胞系表現(xiàn)出更強的侵襲性。EGFR突變陽性率水平與其對酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor, TKI）類藥物的敏感性并不是完全平行的。體外試驗中SCLC細胞系對吉非替尼表現(xiàn)出一定敏感性。但之后的II期臨床試驗并未觀察到有效反應。有個例報道TKI類藥物在廣泛期SCLC有一定臨床效果。

2.6 c-Kit 人類c-Kit原癌基因位于人染色體4qll-12位點上，其mRNA長約5,084 bp，其中2,928 bp編碼蛋白產(chǎn)物，即為c-Kit受體（CD117）。該受體為III型酪氨酸激酶受體，與配體干細胞因子（stem cell factor, SCF）結(jié)合，激活下游信號轉(zhuǎn)導通路，包括P13K通路、JAK-STAT通路、MAPK通路等，促進各類細胞的增殖、遷移和分化[35]。

L’opez-Martin等[36]利用免疫組化方法分析204例SCLC標本，結(jié)果顯示73%（n=149）有c-Kit表達。在離體實驗中，c-Kit陽性SCLC細胞系接觸到SCF后瘤細胞可出現(xiàn)迅速增殖及轉(zhuǎn)移，抑制c-Kit受體后SCLC腫瘤細胞的生長則明顯受限[37,38]。但在進一步的臨床試驗中，c-Kit抑制劑如伊馬替尼卻未能在SCLC患者中顯示抗腫瘤活性。

2.7 c-Met c-Met屬于II型酪氨酸激酶受體，配體為肝細胞生長因子（human hepatocyte growth factor, HGF）。c-Met/HGF信號轉(zhuǎn)導途徑活化后可以促進腫瘤細胞增殖、運動、分化及血管形成，對腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移有重要促進作用。c-Met高表達在多種惡性腫瘤中已有報道，在各型肺癌中以SCLC多見。Wang等[39]運用siRNA下調(diào)c-Met表達后發(fā)現(xiàn)SCLC細胞增殖性以及侵襲性均明顯受抑制，表明c-Met/HGF信號轉(zhuǎn)導途徑異常在SCLC的形成及進展中起重要作用。多種c-MET抑制劑如AMG102聯(lián)合標準EP方案（依托泊苷+順鉑）治療轉(zhuǎn)移性SCLC的臨床研究正在進行中。

SCLC中已知許多致癌基因突變及分子改變，早期進行的針對其特異性靶點分子靶向治療藥物，如VEGFR抑制劑、bcl-2反義寡核苷酸、IGF-IR抑制劑等，在進行的多項臨床試驗中并沒有明顯改變本病的進程。最新研究表明EZH2、PARP-1在SCLC中存在明顯高表達現(xiàn)象，特異性優(yōu)于其他分子治療靶點，有望由此在SCLC靶向治療方面獲得新的突破。但是，目前以EZH2、PARP-1為靶點的分子靶向治療在SCLC中開展的研究性試驗還十分有限，EZH2、PARP-1具體的致癌分子作用機制仍需進一步研究，相應藥物的研發(fā)及其在SCLC治療中的敏感性及安全性問題更需要未來很長一段時間逐步逐層論證落實。此外，在一些SCLC發(fā)生發(fā)展中可能存在數(shù)個驅(qū)動基因或信號通路同時異?；罨髯酝ㄟ^不同機制促進腫瘤形成，也許是單一分子靶向治療效果不佳原因之一?？偠灾?，目前仍然需要對SCLC驅(qū)動基因及具體分子作用機制不斷深入研究，以指導臨床優(yōu)化治療策略。