述评｜胰腺癌精准治疗的现状、挑战和未来

【引用本文】楼文晖. 胰腺癌精准治疗的现状、挑战和未来[J]. 中国实用外科杂志,2021,41(9):1014-1016.

胰腺癌精准治疗的现状、挑战和未来

楼文晖

中国实用外科杂志,2021,41(9):1014-1016

摘要

基金项目：科技部国家重点研发计划(No.2019YFC1315902)

作者单位：复旦大学附属中山医院普外科、胰腺外科，上海 200032

E-mail：lou.wenhui@zs-hospitsl.sh.cn

胰腺癌是恶性程度最高的实体瘤之一，总体5年生存率仅7%～9%，主要原因是缺乏有效的早期诊断方法;对于占胰腺癌70%～80%的局部晚期和转移性胰腺癌，缺乏有效的治疗手段，即使是局限的可切除胰腺癌，仍有部分病人因其极端不良的生物学行为，不能从直接手术中获益。改善胰腺癌的疗效，一方面需要找到高度敏感和特异性的早期诊断方法，另一方面深入地了解肿瘤的生物学行为，发现可治疗的靶点，并针对可作用靶点给予针对性的治疗。精准治疗是目前肿瘤治疗领域的热点，针对具体的瘤种和病人，采用有循证医学证据支持的个体化治疗措施。临床实践也证明，对胰腺癌采用标准化的“One Fit All”的治疗模式，疗效的改善逐渐接近瓶颈，突破方向在于如何科学地开展精准治疗。近年来，胰腺癌的精准治疗初露端倪，一名优秀的肿瘤外科医生应该是一名外科医生+肿瘤内科医生，了解本领域相关学科的进展有助于更好地发挥多学科合作的优势。

1 胰腺癌的基因突变

1.1 胰腺癌的体细胞突变 2008年Jones等[1]首次进行了胰腺癌全外显子测序，揭示了在与成瘤相关的12条通路中均有不同的基因突变。后续的研究结果证实了这些发现，并确定了4个主要的驱动突变基因，其中主要是Kras，90%的胰腺癌均有Kras的突变;其次是TP53、SMAD4和CDKN2A。遗憾的是目前这4个主要的突变基因尚无临床适用的靶向治疗药物。此外，在其他不同的通路上，还有一些突变频率不高的突变基因，如DNA损伤修复基因(DNA damage response，DDR)和染色体重塑基因。这些基因突变连同一些罕有基因的突变和拷贝数变异，导致了肿瘤的异质性和病人间的个体差异，由此造成治疗抵抗的机制也各不相同。这解释了为什么在现阶段胰腺癌的治疗中细胞毒药物的整体疗效优于靶向治疗，因为一方面对于胰腺癌可作用靶点研究的深度和广度还不够，另一方面针对单一信号通路基因突变的治疗成功率也很低。

1.2 胰腺癌的胚系突变 除了环境因素、前述的获得性体细胞突变，遗传性胚系突变在胰腺癌的发生发展中也起重要作用。5%～19%的胰腺癌里存在种系致病性变异(GPVs)，这些突变参与了肿瘤发生的早期过程和Kras的致癌过程[2]。很多GPVs与DNA损伤修复和染色体稳定有关，例如在5%～9%胰腺癌中，BRCA1/2 或PALB2失功性突变会增加肿瘤对DNA损伤剂的敏感度。这个通路的发现为应用铂类化疗联合聚-ADP-核糖聚合酶抑制剂(poly-ADP-ribose polymerase(PARP)inhibitors，PARPi)提供了理论基础[3]。2020年，美国临床肿瘤学会推荐在对胰腺癌初始评估时，应全面评估体细胞和胚系突变的情况，以协助制定治疗决策。

1.3 胰腺癌的分子分型 借助多组学的分析，对于胰腺癌进行分子分型具有重要的意义，一旦有了准确的分型，可以判断胰腺癌的预后及预测对化疗和靶向治疗药物的疗效。Collisson通过RNA微阵列分析将胰腺癌按照转录特征分成经典型(classical)、准间质型(quasimesenchymal)和外分泌型(exocrine-like)[4]。其后，Moffit等[5]和Bailey等也分别提出了各自的分型，几个分型体系间多有重叠，如Collisson的经典型其特征与Bailey的胰腺前体型(pancreatic progenitor subtypes)类似。不同的分型有其各自的临床特点，经典型高表达上皮及黏附基因，以及GATA结合蛋白6(GATA6)和KRAS，后两者均参与了胰腺肿瘤的发生过程。准间质型里参与炎症和低氧反应的基因上调，如MYC和TP53。经典型的中位生存期显著优于准间质型(26.2个月 vs. 10.1个月，P=0.038)。从治疗药物选择上，经典型对表皮生长因子受体抑制剂(如厄洛替尼)敏感;而准间质型对吉西他滨敏感。总体而言，目前的几个分型都各有缺点，进一步借助多组学的分析，整合基因组学，转录组学和肿瘤微环境的信息，有望获得更精准的反映肿瘤生物学和治疗敏感性的分型，从而更好地指导临床实践。

2 生物标记物和靶向治疗/免疫治疗胰腺癌

传统的血清标记物如CA19-9，诊断的敏感度和特异度均不高，对治疗方案的选择无法提供指导意见。随着各类组学的研究进展(基因组学、转录组学和代谢组学等)，目前在20%～25%的胰腺癌里发现了潜在的可作用靶点，随着新药的研发，针对一些靶点的靶向治疗已被列入胰腺癌的治疗推荐。

2.1 DNA损伤修复通路及靶向药物 DNA损伤每天都在人体内发生，健康人体有完善的DNA损伤修复机制(DNA damage repair，DDR)。肿瘤也有DNA损伤修复机制，在胰腺肿瘤的DDR通路上，有很多因体细胞和胚系突变造成的高度重复的结构变异基因，如ATM、BRCA1/2和 PALB2。其中BRCA1/2编码参与DNA双链断裂同源重组修复(HRD)的主要蛋白，而PALB2负责招募并结合BRCA2和RAD51到DNA断裂位点[6]。PARP抑制剂的作用是阻止肿瘤DNA断裂链的修复，从而导致肿瘤细胞死亡。在Ⅲ期的POLO研究中，具有BRCA1/2突变的转移性胰腺癌，经一线铂类为基础的化疗16周后，病情稳定时采用PARP抑制剂Olaparib维持治疗，较安慰剂显著延长了无肿瘤进展生存期(7.4个月 vs. 3.8个月，P=0.004)。目前PARP抑制剂与免疫治疗、抗血管生成治疗的临床研究也在进行中。

在胰腺癌病人中，大约有25%有在HR-DDR通路上有胚系或体细胞突变，如BRCA1/2、PALB2、ATM、RAD50等。Pishvaian等[7]的研究发现并非仅BRCA1/2突变的病人，只要存在HR-DDR通路缺陷的病人，接受铂类化疗的效果均显著优于无HR-DDR缺陷的病人(2.37年 vs. 1.45 年，P=0.000 072)。后续的很多研究也证实了这一发现，说明BRCA/PALB2突变可以预测铂类化疗的疗效，顺铂-吉西他滨方案可以作为这类病人的一线化疗方案。

2.2 错配修复缺陷(dMMR)、微卫星不稳定(MSI)和免疫治疗 胰腺癌病人中错配修复缺陷少见，文献报道约占0.8%，dMMR会导致微卫星的突变增加100倍以上。有dMMR和高MSI(MSI-H)的肿瘤存在大量突变相关的新抗原，因此，与肿瘤内的免疫细胞浸润和对PD-1抑制剂的疗效有关，而与瘤种无关。Keynote158是观察派母单抗(pembrolizumab)单药治疗在dMMR/MSI-H晚期实体瘤中疗效的单臂研究[8]，其中有22例转移性胰腺癌，遗憾的是客观反应率(ORR)仅18.2%，中位生存期4个月，说明单一免疫治疗不能有效改善胰腺癌的疗效。尽管美国食品药品监督管理局(FDA)在2017年批准了派母单抗在dMMR/MSI-H转移性或晚期实体瘤中的适应证，但免疫治疗在胰腺癌中的疗效始终不佳，根本的原因在于胰腺癌是免疫“冷”肿瘤，肿瘤的微环境处于免疫抑制状态。如何把免疫的冷肿瘤变成热肿瘤，是近年来胰腺癌免疫治疗研究的热点。CD40是抗原递呈细胞表面的肿瘤坏死因子受体，与激活T细胞表面的CD40配体结合[9]。CD40通路对肿瘤微环境中的T和B细胞有重要的调节作用，可以将免疫“冷”肿瘤调整为免疫“热”肿瘤。在临床前的研究中，CD40拮抗剂与PD-1/L1抑制剂联合应用，实现了良好的抗肿瘤活性，目前联合化疗、CD40拮抗剂和免疫治疗的Ⅰ、Ⅱ期临床研究已在进行中。除了CD40拮抗剂，联合化疗或放疗与免疫治疗结合治疗胰腺癌的临床研究也在进行中。

2.3 NTRK基因融合 在约0.34%的胰腺癌病人中有癌基因NTRK融合，可以通过免疫组化检测。拉罗替尼(larotrectinib)和恩曲替尼(entrectinib)是多靶点TRK抑制剂，先后有6项临床研究验证了这两种药物对有NTRK融合突变的转移性和局部晚期实体瘤的疗效。目前，这两个药物已经获得FDA的批准，用于治疗有NTRK融合突变的晚期实体瘤。在2020年的美国国家综合癌症网络(NCCN)指南中，拉罗替尼和恩曲替尼被推荐用于一线治疗失败的有NTRK融合突变的转移性胰腺癌。

2.4 Kras的靶向治疗 约93%的胰腺癌存在Kras第G12密码子的突变，个别发生于G13和Q61。G12密码子中，G12D是最常见的突变，其次分别是G12V、G12R和G12C。Kras难以靶向的原因是其光滑的分子表面缺乏明确的结合位点，同时在激活状态时，与GDP有紧密的链接[10]。近年来以小干扰RNA(siRNA)为基础治疗药物的研发使Kras抑制治疗曙光乍现。持续缓释靶向KrasG12D的siRNA的药物已经进入Ⅱ期临床研究。在胰腺癌中KrasG12C占1%～3%，目前研发的口服等位基因特异性抑制剂索托拉西布(AMG 510)是不可逆的小分子KrasG12C抑制剂。CodeBreak 100是评估AMG510治疗KrasG12C突变实体瘤安全性和疗效的Ⅰ、Ⅱ期临床研究[11]，该研究中有12例转移性或局部晚期KrasG12C的胰腺癌，其中8例疾病稳定(SD)，1例部分缓解(PR)，显示了良好的疗效。目前，新的临床研究正在招募病人。

3 目前的挑战和未来的方向尽管有上述令人欣喜的进展，但胰腺癌精准治疗和靶向药物的研究上仍有大量失败的例子。

络氨酸激酶抑制剂依鲁替尼(ibrutinib)理论上能通过对肿瘤间质的重塑增强化疗药物的抗肿瘤效果，但Ⅲ期临床研究中，依鲁替尼联合白蛋白紫杉醇和吉西他滨的无进展生存期(PFS)劣于联合化疗。尽管前期的研究令人鼓舞，但在高透明质酸表达的转移性胰腺癌病人群中进行的Ⅲ期临床研究结果发现，聚乙二醇透明质酸酶α联合白蛋白紫杉醇和吉西他滨的疗效并不优于联合化疗(11.2个月 vs. 11.5个月，P=0.9692)。这些研究的失败体现了胰腺癌精准治疗研究的复杂性和艰巨性。目前研究发现胰腺癌的间质是复杂且动态的结构，在分子和临床层面直接影响肿瘤的生物学行为。胰腺癌间质中有大量的免疫抑制细胞(如骨髓来源的抑制细胞)，其直接阻碍细胞毒T细胞的功能，导致免疫逃逸;同时这些细胞也释放促炎细胞因子，激活星形细胞促进结缔组织增生。胰腺肿瘤微环境中长期的缺氧状态也会促进肿瘤细胞增生和多药耐药。

未来的研究热点之一应是聚焦肿瘤、间质和免疫细胞的交互作用，重点关注外泌体介导的胰腺肿瘤细胞和邻近器官细胞间信号转导。已有研究发现，外泌体RNA和蛋白质参与了胰腺癌的转移和化疗耐药。抑制外泌体的释放和摄取可能是胰腺癌另一个治疗选择。

胰腺癌的成癌机制中，除了基因组、转录组的作用，表观基因组的改变也参与其中，增加了研究的复杂程度。很多突变的癌基因，如 KRAS是通过失调控组蛋白和DNA修饰基因的作用促进肿瘤细胞的增生;当驱动癌基因突变启动胰腺癌的发展后，大量的证据表明表观基因组超增强子直接影响了转录表型。因此，未来胰腺癌的治疗也需要从表观基因组学入手，多组学宏观地切入胰腺癌的精准治疗研究。

除了信号通路、靶点的研究和药物研发，胰腺癌精准治疗另一个主要障碍在于测序服务和生信分析的时效性和经济成本。精准医疗的实施，宏观来说需要3个关键步骤的密切结合：(1)病人的基因检测。(2)基因检测结果的解读，确定相应的治疗方法。(2)分子靶向药物或其他方法开展治疗[12]。这3个步骤的每一个都极其复杂，环环相扣，依赖于现有技术、设备、人员、资金和临床需求。以基因检测为例，采用何种检测技术、全外显子测序还是采用基因芯片测序，不仅是测序费用的差异，更关系到测序的精准度和信息获取的完整度，对临床决策至关重要。多学科团队获得海量的数据后，要判断哪些突变或者通路对特定的病人是可作用的，并且有可治疗的药物，这时临床决策支持团队就显得尤为重要。以胰腺癌为例，目前实时基因检测从标本获取到获得检查结果报告需要20~35 d，这有悖于临床治疗决策的时效性。

综上所述，胰腺癌的治疗模式正在逐渐朝靶向治疗方向发展，新的预测因子，如特定基因改变和转录组亚型，将促进新的治疗药物研发和技术改进，从而惠及更多的胰腺癌病人。尽管有这些令人鼓舞的结果，但大量失败的临床研究表明，仍需要更深入地了解和克服肿瘤、基质和免疫细胞之间的相互作用。为了及时实施精准医学战略，需要简化个体肿瘤基因检测流程，提高时效性和精准度，更好地服务于临床决策。

参考文献

[1] Jones S，Zhang X，Parsons DW，et al.Core signaling pathways in human pancreatic cancers revealed by global genomic analyses[J].Science，2008，321(5897)：1801-1806.

[2] Waddell N，Pajic M，Patch AM，et al.Whole genomes redefine the mutational landscape of pancreatic cancer[J].Nature，2015，518(7540)：495-501.

[3] Golan T，Hammel P，Reni M，et al.Maintenance olaparib for germline BRCA-mutated metastatic pancreatic cancer[J].N Engl J Med，2019，381(4)：317-327.

[4] Collisson EA，Sadanandam A，Olson P，et al.Subtypes of pancreatic ductal adenocarcinoma and their differing responses to therapy[J].Nat Med，2011，17(4)：500-503.

[5] Moffitt RA，Marayati R，Flate EL，et al.Virtual microdissection identifies distinct tumor- and stroma-specific subtypes of pancreatic ductal adenocarcinoma[J].Nat Genet，2015，47(10)：1168-1178.

[6] Holter S，Borgida A，Dodd A，et al.Germline BRCA mutations in a large clinic-based cohort of patients with pancreatic adenocarcinoma[J].J Clin Oncol，2015，33(28)：3124-3129.

[7] Pishvaian MJ，Blais EM，Brody JR， et al. Outcomes in patients with pancreatic adenocarcinoma with genetic mutations in DNA damage response pathways: results from the know your tumor program[J]. JCO Prec Oncol，2019(3):1-10.

[8] Marabelle A，Le DT，Ascierto PA，et al.Efficacy of pembrolizumab in patients with noncolorectal high microsatellite instability/mismatch repair-deficient cancer: results from the phase II KEYNOTE-158 study[J].J Clin Oncol，2020，38(1)：1-10.

[9] van Kooten C， Banchereau J. CD40-CD40 ligand[J]. J Leukoc Biol，2000，67(1):2-17.

[10] Matikas A，Mistriotis D，Georgoulias V，et al.Targeting KRAS mutated non-small cell lung cancer: A history of failures and a future of hope for a diverse entity[J].Crit Rev Oncol Hematol，2017，110：1-12.

[11] Hong DS，Fakih MG，Strickler JH，et al.KRAS G12C inhibition with sotorasib in advanced solid tumors[J].N Engl J Med，2020，383(13)：1207-1217.

[12] Yap TA，Johnson A，Bernstam FM.Precision medicine in oncology-toward the integrated targeting of somatic and germline genomic aberrations[J].JAMA Oncol，2021，7(4)：507-509.

推荐阅读：

　　食管癌真的是烫出来的吗？其实这也跟你的基因有关

　　基因检测，重要性为何如此之高？

　　食管癌——食管癌高危人群该做哪些位点的基因检查？