蔣枋利 章程 高靜 沈琳

以胃癌、食管癌和結(jié)直腸癌為代表的胃腸道腫瘤在中國的總發(fā)病率和死亡率居惡性腫瘤之首，嚴(yán)重危害人民健康[1]。中國約70% 胃腸道腫瘤患者確診時分期較晚，無手術(shù)根治機(jī)會[2]，整體預(yù)后較差。中國胃癌患者占全球47%，5年生存率約35%；食管癌患者占全球50%以上，5年生存率僅約30%；約35%～55%的中國結(jié)直腸癌患者伴有肝轉(zhuǎn)移，5年生存率約57%[3-5]。藥物綜合治療是提高晚期患者生存率的關(guān)鍵，但以放、化療為主導(dǎo)的傳統(tǒng)治療方法不良反應(yīng)明顯，患者獲益較為有限。

隨著精準(zhǔn)治療時代到來，乳腺癌、肺癌、黑色素瘤等多種腫瘤的靶向、免疫治療均取得飛速發(fā)展，但胃腸道腫瘤分子靶點較少，精準(zhǔn)治療進(jìn)展緩慢。結(jié)直腸癌為中西方國家高發(fā)腫瘤，研究進(jìn)展較少；胃癌以亞洲國家高發(fā)為主，不同于日本、韓國等國家的患者偏早期，中國以預(yù)后較差的晚期胃癌為主，精準(zhǔn)治療亟待改善；食管癌在西方國家以腺癌為主，而中國以鱗癌為主，兩者具有顯著性差異。目前，盡管免疫治療有所發(fā)展，但靶向治療依然處于空白。

胃腸道腫瘤精準(zhǔn)藥物治療發(fā)展緩慢的主要原因：1）患者異質(zhì)性高，組織成分復(fù)雜，對其分子通路變化認(rèn)識尚淺；2）驅(qū)動基因未明確，靶點稀少，現(xiàn)有的靶點和治療模式無法滿足精準(zhǔn)治療需求；3）傳統(tǒng)的臨床前研究模型多來源于腫瘤細(xì)胞系，特征與患者差異較大，難以模擬患者腫瘤的真實特征[6]；4）基礎(chǔ)研究和臨床需求脫節(jié)，臨床前研究結(jié)果很難轉(zhuǎn)化至臨床進(jìn)行驗證等?；诖耍劳斜本┐髮W(xué)腫瘤醫(yī)院平臺，本課題組歷經(jīng)多年研究，建立了涵蓋“以臨床問題為導(dǎo)向的臨床前研究”以及“臨床前研究結(jié)果轉(zhuǎn)化至臨床進(jìn)行驗證”的全鏈條雙向轉(zhuǎn)化研究體系，推動了胃腸道腫瘤精準(zhǔn)治療的進(jìn)步。本文將對該體系進(jìn)行介紹。

1 胃腸道腫瘤精準(zhǔn)治療一體化研究體系的組成

1.1 標(biāo)本庫及臨床前模型平臺

患者標(biāo)本是精準(zhǔn)研究最寶貴的資源，本課題組建立晚期胃腸道腫瘤患者標(biāo)本庫，包括手術(shù)、穿刺、內(nèi)鏡組織、外周血、腹胸水、糞便等樣本；涵蓋臨床研究相關(guān)的化療、靶向、免疫治療前后的動態(tài)標(biāo)本，臨床信息齊全，部分樣本進(jìn)行了關(guān)鍵表達(dá)變異分子特征的鑒定。本課題組基于患者樣本建立了全球規(guī)模最大的胃腸道腫瘤人源化小鼠移植瘤（patient-derived tumor xenograft，PDX）模型樣本庫，含胃癌近百例，食管癌近30 例，腸癌近70 例，與患者腫瘤分子病理形態(tài)學(xué)特征和藥物敏感性高度一致，是臨床前藥物研究較適宜的模型。據(jù)此誘導(dǎo)構(gòu)建多種繼發(fā)耐藥模型、原代細(xì)胞和免疫雙人源化模型，用以推動新藥研發(fā)、耐藥研究和用藥指導(dǎo)。

1.2 精準(zhǔn)分子分型與動態(tài)監(jiān)測平臺

建立多組學(xué)精準(zhǔn)分子分型和動態(tài)監(jiān)測平臺，通過對患者的關(guān)鍵基因變異檢測，指導(dǎo)精準(zhǔn)靶向用藥；通過循環(huán)腫瘤細(xì)胞-外泌體-循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA），多組學(xué)液體活檢，實現(xiàn)療效動態(tài)監(jiān)測；通過核素探針標(biāo)記實現(xiàn)患者在體診斷，支持臨床決策。上述工作均設(shè)立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，被國內(nèi)多家科研院所采用。

1.3 臨床研究平臺

設(shè)立全國首批胃腸道腫瘤Ⅰ期臨床研究中心，積極探索國內(nèi)外抗腫瘤新藥新方案。近年來，牽頭開展各種Ⅰ期臨床研究近40 項，涵蓋PD-1、PD-L1、CLDN18.2、HER2、EGFR、VEGFR、FGFR/TGF-β 等目前最受關(guān)注的靶點，直接促進(jìn)多種新藥進(jìn)入后續(xù)Ⅱ/Ⅲ期研究；牽頭或主要參與了國內(nèi)外眾多大型多中心臨床研究，涵蓋化療、靶向、免疫、聯(lián)合等，研究結(jié)果直接推動多個藥物方案獲批適應(yīng)證或臨床廣為應(yīng)用，成為國內(nèi)外診療規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)，引領(lǐng)胃腸道腫瘤進(jìn)入精準(zhǔn)治療時代。

2 依托該體系開展的轉(zhuǎn)化研究

2.1 靶向EGFR 藥物的精準(zhǔn)治療探索

靶向EGFR 開啟了結(jié)直腸癌治療新紀(jì)元，但胃、食管癌中靶向EGFR 藥物均失敗，未進(jìn)行獲益人群的精準(zhǔn)篩選是關(guān)鍵。本課題組在胃癌PDX 模型中發(fā)現(xiàn)EGFR 單克隆抗體BK011 和西妥昔單抗的療效依賴于EGFR 擴(kuò)增[7]；同樣，EGFR 抑制劑阿法替尼在胃癌及食管鱗癌PDX 中的療效依賴于EGFR 免疫組織化學(xué)3+或擴(kuò)增[8-9]?；谂R床前結(jié)果，本課題組開展Ⅱ期臨床研究（NCT03940976）評估阿法替尼二線治療EGFR 3+/擴(kuò)增食管鱗癌的有效性，目前客觀緩解率為77.8%、無進(jìn)展生存期為7 個月，應(yīng)用前景良好，最終的大樣本研究結(jié)果值得期待。此外，靶向EGFR 的尼妥珠單抗聯(lián)合化療治療食管鱗癌的多中心隨機(jī)對照研究也在開展中。

2.2 靶向HER2 藥物在胃癌中的精準(zhǔn)治療探索

ToGA 研究開啟了胃癌靶向治療的新紀(jì)元[10]，但其他靶向HER2 藥物，如帕妥珠單抗、拉帕替尼、TDM1 均在胃癌中研究失敗，亟需尋找曲妥珠單抗一線靶向耐藥后的替代方案。靶向HER3 聯(lián)合曲妥珠被證實具有較好的協(xié)同抑瘤作用[11]；通過構(gòu)建并鑒定曲妥珠單抗繼發(fā)耐藥PDX 模型發(fā)現(xiàn)耐藥后轉(zhuǎn)錄及蛋白水平發(fā)生廣泛改變，靶向HER3 或細(xì)胞周期抑制劑聯(lián)合曲妥珠單抗為潛在逆轉(zhuǎn)耐藥策略。此外，中國自主研發(fā)的Pan-HER 小分子抑制劑pyrotinib 已獲批治療HER2 陽性乳腺癌[12]，但在HER2 陽性胃癌中單藥有效率僅為13.3%，原因可能為Cyclin D1-CDK4/6通路活化，聯(lián)合pyrotinib 和CDK4/6 抑制劑能夠協(xié)同抑瘤[13]。根據(jù)此臨床前研究結(jié)果開展Ⅰ期臨床研究（NCT03480256），探索pyrotinib 聯(lián)合CDK4/6 抑制劑在HER2 陽性晚期胃癌中的療效，初步獲得較好的結(jié)果，研究持續(xù)開展中，已申請獲得國家專利。另一個中國自主研發(fā)的靶向HER2 藥物RC48-ADC 在胃癌HER2 IHC 2+與HER2 IHC 3+PDX 模型中的抑瘤性和獲益類似，由此推動進(jìn)行中的Ⅰ期研究增加擴(kuò)展組并開展一項Ⅱ期臨床研究（NCT02881190），將獲益人群擴(kuò)展到HER2 2+或HER2 3+患者，客觀緩解率為23.6%、中位無進(jìn)展生存期、總生存期分別為4.1 個月和7.5 個月。目前，國家食品藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心（CDE）已經(jīng)優(yōu)先受理RC48-ADC 的胃癌適應(yīng)證申請，即將獲批適應(yīng)證，有望為胃癌患者增加新的治療機(jī)會。

2.3 靶向其他分子或pan-HER 家族下游通路藥物的精準(zhǔn)治療探索

本課題組還對MET、Claudin 18.2、Pan-HER 家族下游靶分子c-Myc、RAS、RAF 等開展了探索。臨床前研究結(jié)果顯示，MET/pMET 高表達(dá)PDX 模型中靶向MET 藥物volitinib 的抑瘤性較高[7]，臨床研究也初步證實MET 擴(kuò)增患者易從volitinib 治療中獲益。Claudin 18.2 是近幾年最有前景的胃癌靶點，在Claudin 18.2 陽性胃癌PDX 模型中顯示出較好的抑瘤性，據(jù)此正在開展靶向藥物臨床研究及相關(guān)CAR-T 治療研究，結(jié)果值得期待。c-Myc 擴(kuò)增是食管鱗癌發(fā)生的重要原因之一，而PDX 模型提示c-Myc 抑制劑JQ1對c-Myc 擴(kuò)增/高表達(dá)食管鱗癌抑瘤作用顯著[14]。

2.4 免疫相關(guān)精準(zhǔn)治療探索

胃腸道腫瘤免疫治療單藥有效率低，缺乏特異的療效標(biāo)志物。有研究報道腫瘤整體拷貝數(shù)較低患者更能從免疫治療中獲益，一系列代表性基因的轉(zhuǎn)錄組水平改變也能夠預(yù)測免疫治療療效[15-16]；基于上述臨床前探索，科研工作者們正在開展相應(yīng)臨床驗證，利用腸道菌群移植開展逆轉(zhuǎn)抗PD-1 耐藥的臨床研究，并建立RNA-IO Panel 開展食管癌免疫新輔助治療研究。此外課題組證實小劑量表觀遺傳藥物可通過靶向骨髓來源抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）精準(zhǔn)調(diào)控腫瘤轉(zhuǎn)移前微環(huán)境[17]，由此在胃腸道腫瘤抗PD-1 治療進(jìn)展患者中開展小規(guī)模臨床試驗，探索抗PD-L1 聯(lián)合表觀遺傳抑制劑地西他濱的療效和安全性。

2.5 基于組學(xué)及液體活檢手段的精準(zhǔn)檢測與動態(tài)監(jiān)測

通過質(zhì)譜蛋白組學(xué)分析對彌漫型胃癌進(jìn)行分子分型和通路靶點預(yù)測，此為國際上首次針對胃癌進(jìn)行的大樣本蛋白組學(xué)研究[18]；發(fā)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的數(shù)量和表型特征能夠動態(tài)監(jiān)測曲妥珠單抗的耐藥發(fā)生和不利預(yù)后[19-20]；研究發(fā)現(xiàn)胃癌外周血ctDNA ERBB2 拷貝數(shù)與組織HER2 陽性高度一致，其動態(tài)變化能反映HER2 靶向治療療效[21]，而血漿ctDNA 染色體不穩(wěn)定性改變能夠反映精準(zhǔn)治療應(yīng)答[22]；腫瘤腹水外泌體miRNA 可在體內(nèi)外水平促進(jìn)遷移侵襲，介導(dǎo)腹膜轉(zhuǎn)移發(fā)生[23]。

3 依托該研究體系進(jìn)行的多中心臨床研究

依托該平臺，本課題組牽頭或主要參與了眾多國內(nèi)外大樣本多中心臨床研究，直接推動了多個藥物或方案獲批臨床適應(yīng)證或臨床廣為應(yīng)用。單純化療藥物方面，國內(nèi)首次證實紫杉醇聯(lián)合卡培他濱序貫卡培他濱維持治療用于晚期胃癌一線治療的可行性，推動該方案廣泛應(yīng)用于臨床[24]；牽頭開展的多西他賽聯(lián)合順鉑和氟尿嘧啶以及替吉奧聯(lián)合順鉑治療胃癌的全國多中心臨床研究直接推動多西他賽及替吉奧獲批治療胃癌適應(yīng)證[25]；針對胃癌圍手術(shù)期治療，牽頭開展了全球樣本量較大的前瞻性隨機(jī)對照RESOLVE 研究，結(jié)果證實胃癌圍手術(shù)期SOX 方案可顯著提高患者3年無病生存率，有望改寫胃癌圍手術(shù)期治療實踐。靶向、免疫藥物方面，本課題組作為中國區(qū)PI 參與的全球ToGA 研究以及牽頭開展的曲妥珠單抗聯(lián)合XELOX治療中國HER2 陽性晚期胃癌的多中心研究直接推動曲妥珠單抗獲批胃癌首個靶向藥物[10，26]。作為中國區(qū)PI 參與的全球多中心臨床研究KEYNOTE-181 直接推動帕博利珠單抗成為全球首個獲批食管癌的免疫藥物，突破了食管癌治療手段有限的困境[27]。牽頭開展的替雷利珠單抗在微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定（microsatellite instability-high，MSI-H）實體腫瘤中的Ⅰ/Ⅱ期臨床研究療效、耐受性和安全性較好，已提交適應(yīng)證申請，等待獲批臨床使用[28]；牽頭開展的全球首個皮下注射的PD-L1 單域抗體KN035 結(jié)果良好，有望獲批MSI-H 實體瘤適應(yīng)證。在復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中發(fā)現(xiàn)特瑞普利單抗具有較好的效果，PD-L1、TMB、MSI-H 為獲益標(biāo)志物[29]。

4 該體系建設(shè)推動的學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)

在該體系的支持下，項目組成員在中國抗癌協(xié)會、中國臨床腫瘤學(xué)會、中國胃腸腫瘤臨床研究協(xié)作組等學(xué)會擔(dān)任主委、主席、理事長等職務(wù)，創(chuàng)建中國腫瘤Ⅰ期臨床試驗聯(lián)盟，設(shè)立20 余項研究基金；組織會議/培訓(xùn)100 余次，為國內(nèi)外同道提供展示、交流和合作的平臺。牽頭撰寫中國腫瘤學(xué)Ⅰ期臨床試驗?zāi)甓葓蟾鎇30]，總結(jié)國內(nèi)外結(jié)直腸癌臨床試驗標(biāo)志物探索情況[31]，介紹中國精準(zhǔn)免疫治療發(fā)展現(xiàn)狀等，應(yīng)邀撰寫了20余部國際國內(nèi)胃腸道腫瘤診療規(guī)范，包括亞洲胃癌治療指南、亞洲GIST 診療指南、全球首部腸癌肺轉(zhuǎn)移共識、衛(wèi)計委胃癌診療規(guī)范、中國結(jié)直腸癌診療規(guī)范、中國臨床腫瘤學(xué)會胃腸道腫瘤各年度診療指南等。牽頭搭建了全國首個由國家衛(wèi)計委指定的胃腸腫瘤多學(xué)科綜合治療（MDT）示范中心，在全國各省市普及MDT 理念，培養(yǎng)來自全國300 多家醫(yī)院的進(jìn)修醫(yī)生1 000 余名，患者從MDT 治療中獲益明顯。本課題組成員獲得多項榮譽(yù)，培養(yǎng)大量科研人才，帶動了國內(nèi)胃腸道腫瘤精準(zhǔn)治療的大步向前。

5 胃腸道腫瘤精準(zhǔn)治療研究體系的未來發(fā)展方向

本研究體系已經(jīng)取得部分研究成果，但仍有諸多問題尚需完善優(yōu)化：1）不斷健全并完善患者數(shù)據(jù)庫和樣本庫，優(yōu)化管理模式，為轉(zhuǎn)化研究的可持續(xù)發(fā)展提供保障；2）優(yōu)化基礎(chǔ)研究與臨床研究的銜接流程，為開展連續(xù)性的轉(zhuǎn)化研究提供便利條件；3）持續(xù)推動耐藥機(jī)制挖掘，提前探索新藥的克服耐藥策略；4）由于免疫微環(huán)境的重塑困難，腫瘤免疫治療臨床前模型發(fā)展緩慢，未來將致力于免疫模型鼠及腫瘤類器官等模型的優(yōu)化與建立；5）積極推動大數(shù)據(jù)人工智能、影像組學(xué)、病例組學(xué)、納米材料等相關(guān)跨學(xué)科的多方面、寬層次的綜合合作與支持；6）注重轉(zhuǎn)化研究型及臨床研究型人才培養(yǎng)。

6 結(jié)語

胃腸道腫瘤嚴(yán)重威脅人民的生命健康，精準(zhǔn)醫(yī)療為突破傳統(tǒng)放化療的瓶頸帶來曙光。本課題組構(gòu)建的精準(zhǔn)治療轉(zhuǎn)化研究平臺促進(jìn)了新靶點藥物的研發(fā)及重要靶點耐藥機(jī)制的探索，使更多的晚期胃腸道腫瘤患者獲益。同時，促進(jìn)了臨床問題的轉(zhuǎn)歸，實現(xiàn)了從臨床中來到臨床中去的雙向轉(zhuǎn)化研究模式。