1、1分子标志物在非小细胞肺癌疗效分子标志物在非小细胞肺癌疗效和预后中的研究进展和预后中的研究进展石远凯石远凯中国医学科学院肿瘤医院中国医学科学院肿瘤医院 2分子标志物的特征分子标志物的特征 可以作为病理和生理过程或对治疗的药物学反应的指示剂指示剂（indicator）被客观客观检测和评价。3Prognostic vs predictive markersPrognostic不管应用何种治疗，不管应用何种治疗，均可提供预后信息均可提供预后信息Predictive根据特定的治疗根据特定的治疗提供相应的疗效信息提供相应的疗效信息4Prognostic vs predictive markersPred
2、ictive根据特定的治疗根据特定的治疗提供相应的疗效信息提供相应的疗效信息Prognostic不管应用何种治疗，不管应用何种治疗，均可提供预后信息均可提供预后信息5 靶向治疗时代分子标志物检测的意义靶向治疗时代分子标志物检测的意义 非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 非小细胞肺癌新的靶向治疗药物非小细胞肺癌新的靶向治疗药物6 靶向治疗时代分子标志物检测的意义靶向治疗时代分子标志物检测的意义 非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 非小细胞肺癌新的靶向治疗药物非小细胞肺癌新的靶向治疗药物7晚期晚期NSCLC患者中一线比较患者中一线比较TKI联合化疗联合化疗的的期随机对照临床研究
3、期随机对照临床研究研究研究方案方案MST(m)P valueGem/DDP+吉非替尼吉非替尼250mg9.9INTACT1Gem/DDP+ +吉非替尼吉非替尼500mg9.9NSGem/DDP+安慰剂安慰剂10.9Pac/DDP+吉非替尼吉非替尼250mg9.8INTACT2Pac/DDP+吉非替尼吉非替尼500mg8.7 NSPac/DDP+安慰剂安慰剂9.9TALENTGem/DDP+厄罗替尼厄罗替尼150mg10 NSGem/DDP+安慰剂安慰剂10.3TRIBUTEPac/CBP+厄罗替尼厄罗替尼150mg10.6 NSPac/CBP+安慰剂安慰剂10.58TRIBUTE亚组分析Her
4、bst RS, et al. J Clin Oncol. 20059个体化治疗的重要性个体化治疗的重要性 新药的涌现，为新药的涌现，为NSCLC患者带来新的生存获益，但并非所有患患者带来新的生存获益，但并非所有患者均可从中获益。者均可从中获益。 已有预测辅助化疗疗效的预测指标（如已有预测辅助化疗疗效的预测指标（如ERCC1和和K-RAS，与辅，与辅助化疗疗效不佳有关）。助化疗疗效不佳有关）。 需要对预测疗效、判断预后的生物学指标进行前瞻性临床研究需要对预测疗效、判断预后的生物学指标进行前瞻性临床研究加以证实。加以证实。 -需要对预测的标志物进行需要对预测的标志物进行确认确认，并使并使检测检测方
5、法标准化方法标准化！ 10影响肿瘤个体化治疗的因素影响肿瘤个体化治疗的因素 患者方面患者方面 年龄、性别、种族年龄、性别、种族 行为状态行为状态 遗传（遗传（SNP、CNV、突变）突变） 合并症合并症 生活习惯（吸烟）生活习惯（吸烟） 肿瘤方面肿瘤方面 分期分期 病理类型病理类型 功能（功能（PET扫描）扫描） 局部微环境（低氧、血管生成）局部微环境（低氧、血管生成） 蛋白表达（蛋白表达（IHC、蛋白质组学）、蛋白质组学） RNA表达表达 DNA改变（突变、甲基化、端粒改变（突变、甲基化、端粒长度）长度） 代谢物代谢物11肺癌的个体化治疗策略肺癌的个体化治疗策略传统肿瘤分析 整合分子分析肿瘤组
6、织传统病理学肿瘤形态学分析肿瘤形态学分析诊断肿瘤组织传统病理学ISH、IHC及及其他分析其他分析突变分析突变分析肿瘤形态学分析肿瘤形态学分析肿瘤分子肿瘤分子标志物分析标志物分析基因型分析基因型分析治 疗Pao et al. CCR; 20091213 靶向治疗时代分子标志物检测的意义靶向治疗时代分子标志物检测的意义 非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 非小细胞肺癌新的靶向治疗药物非小细胞肺癌新的靶向治疗药物14非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 DNA合成与修复 抗EGFR治疗 抗VEGF治疗15非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 DNA合成与修复 抗EGFR治疗
7、 抗VEGF治疗16DNA损伤修复过程损伤修复过程Breen D, et al. EJCTS; 200817NSCLC中中ERCC1和和RRM1的表达的表达未接受新辅助化 放疗病理分期期R0切除胸部未曾放疗N=187随访随访前2年每3月1次以后每6月1次5年后每年1次留取病理标本检测 RRM1、ERCC1Zheng et al. NEJM,356;2007.18根据根据RRM1表达的生存分析表达的生存分析Zheng et al. NEJM,356; 200719根据RRM1和ERCC1表达的生存分析RRM1和ERCC1均高表达均高表达者DFS和OS均明显长于低表达者，是R0切除的NSCLC患者
8、预后好预后好的指标。Zheng et al. NEJM,356; 200720ERCC1和和-tubulin与与NSCLC辅助辅助化疗效果的关系化疗效果的关系Azuma K, et al. Lung Cancer; 200921ERCC1和和-tubulin与与NSCLC辅助辅助化疗效果的关系化疗效果的关系ERCC1和-tubulin是PC方案辅助化疗的疗效预测指标。双阴性者DFS和OS最好！Azuma K, et al. Lung Cancer; 200922期期NSCLC患者患者中中TS表达表达与总生存的关系与总生存的关系Zheng Z, et al. Cancer; 2008 51.7m
9、 81.3m p=0.0013 P=0.001395%CI 62.9-99.6P=0.00223DNA合成与修复的预测指标小结合成与修复的预测指标小结 ERCC1、RRM1、TS高表达是早期完全手术切除的NSCLC预后好的预测指标。 ERCC1和-tubulin高表达是根治性切除术后PC方案化疗疗效差的预测指标。24非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 DNA合成与修复 抗EGFR治疗 抗VEGF治疗25EGFR信号传导通路信号传导通路Linardou H, et al. Nat Rev Clin Oncol, 200926FLEX：研究设计研究设计B或或期期EGFR IHC +无存在
10、已知无存在已知脑转移脑转移初治初治NSCLCN=1125RANDOMIZATIONDDP 80mg/m2,第1天NVB 25mg/m2,第1、8天N=568DDP 80mg/m2,第第1天天NVB 25mg/m2,第第1、8天天C225 400mg/m2，第，第1天天以后以后250mg/m2,每周每周1次次N=557主要研究终点：主要研究终点：OS次要研究终点：次要研究终点：1年和年和2年生存率、年生存率、6月和月和12月的月的PFS率、安全性以及率、安全性以及QOLPirker R, et al. Lancet 200927FLEX中中预测预测C225疗效的分子标志物检测疗效的分子标志物检测
11、K-RAS突变（+/-）EGFR 突变（+/-）EGFR 拷贝数（+/-）PTEN表达（+/-）第1周期化疗出现皮疹（+/-）病例数75/32049/244102/177107/196228/290P值NSNSNSNSS研究方法： 基因突变：QPCR及MS-PCR 拷 贝 数：FISH 表 达：IHC2009 ESMO Meeting, Abstr no. 916028K-RAS不是不是NSCLC C225 疗效的预测指标疗效的预测指标C225抗NSCLC的可能机制 ADCC效应 阻断非激酶依赖性途径1 需确定EGFR配体的表达是否是预测NSCLC患者化疗联合C225治疗获益的指标1 Weih
12、ua, et al. Cancer Cell;200829EGFR信号传导通路Linardou H, et al. Nat Rev Clin Oncol, 200930IPASS：研究设计研究设计初治肺腺癌初治肺腺癌18岁以上岁以上不吸烟或轻度不吸烟或轻度 吸烟吸烟预期生存时间预期生存时间 12周周WHO PS 0-2B或或期期RANDOMIZATIONGefitinib 250mg/dCBP AUC=5或或6PTX 200mg/m2Q3W6Mok T, et al. N Engl J Med. 20091：1研究终点研究终点主要研究终点： PFS次要研究终点 ORR OS QOL 疾病相关症
13、状 耐受性、安全性探索性指标 生物标志物 EGFR突变 EGFR拷贝数 EGFR蛋白表达31(n=132)(n=132)缓解率缓解率(%)(%)nEGFREGFR突变阳性突变阳性: :Odds ratio(95%CI) = 2.75 (1.65, Odds ratio(95%CI) = 2.75 (1.65, 4.60), p=0.00014.60), p=0.0001nEGFREGFR突变阴性突变阴性: :Odds ratio(95%CI) = 0.04 (0.01, Odds ratio(95%CI) = 0.04 (0.01, 0.27), p=0.00130.27), p=0.0013
14、(n=129)(n=129)(n=85)(n=85)(n=91)(n=91)IPASS: EGFR突变阳性与阴性突变阳性与阴性患者的缓解率患者的缓解率Mok T, et al. N Engl J Med. 200932在肺癌患者中筛查在肺癌患者中筛查EGFR突变突变Rosell R, et al. NEJM;361； 2009217例具有EGFR突变NSCLC患者接受erlotinib治疗217例患者均可评价PFS、OS164例具有疗前血浆例具有疗前血浆供供EGFR突变检测突变检测94例血浆中检出EGFR突变 该研究是在西班牙进行的，在该研究是在西班牙进行的，在21052105例例NSCLCN
15、SCLC患者中进行患者中进行EGFREGFR突变筛查，共检出突变筛查，共检出EGFREGFR活化突活化突变（变（1919和和2121外显子）外显子）350350例，突变率为例，突变率为16.6%16.6%。33在肺癌患者中筛查在肺癌患者中筛查EGFR突变突变Rosell R, et al. NEJM; 361；200934在肺癌患者中筛查在肺癌患者中筛查EGFR突变突变 在NSCLC中大规模检测EGFR突变，根据检测结果选择TKIs治疗人群是可行的。 应用TKI治疗至疾病进展时再次活检，肿瘤标本中有35例出现EGFR T790M突变，血浆标本中27例检出该种突变 疗前肿瘤活检标本中存在EGFR
16、 T790M突变与TKI治疗PFS短有关（7.7m vs 16.5m，P0.001)11Maheswaran S, et al. NEJM,359; 2008Rosell et al. NEJM; 361；200935SATURN：研究设计研究设计分层因素分层因素EGFR IHC(EGFR IHC(阴性阴性: :阳性阳性: :不能确定）不能确定）分期（分期（b:b:）PS ECOG (0:1)PS ECOG (0:1)化疗方案（化疗方案（GP:DC:GP:DC:其他）其他）吸烟史（吸烟吸烟史（吸烟: :曾吸烟曾吸烟: :不吸烟）不吸烟）主要研究终点主要研究终点总人群总人群PFSPFSEGFR
17、IHC+EGFR IHC+人群的人群的PFSPFS次要研究终点次要研究终点所有患者以及所有患者以及EGFR IHC+EGFR IHC+患者患者OSOSEGFR IHC-EGFR IHC-患者的患者的OSOS和和PFSPFS生物标志物分析生物标志物分析安全性及生活质量安全性及生活质量未经化疗的未经化疗的NSCLCN=1949强制性留取强制性留取肿瘤标本肿瘤标本4周期一线周期一线含铂的双药含铂的双药联合化疗联合化疗非非PDN=889厄罗替尼150mg/dN=438安慰剂N=4511：1PDPD2009 ASCO Meeting, abstr no 80203637SATURN： PFS和和EGFR
18、状态的关系状态的关系PFS probabilityLog-rank p0.0001 HR=0.10 (0.040.25)1.00.80.60.40.20Time (weeks)Erlotinib (n=22)Placebo (n=27)Log-rank p=0.0185HR=0.78 (0.630.96)1.00.80.60.40.20Time (weeks)08 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 9608 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96EGFR mutation+EGFR wild-typeInteraction p0.001Erl
19、otinib (n=199)Placebo (n=189)2009 ASCO Meeting, abstr no 8020 38SATURN：分子标志物状态与分子标志物状态与PFS AllEGFR IHC+EGFR IHCEGFR FISH+EGFR FISHKRAS mutation+KRAS wild-typeEGFR mutation+EGFR wild-typen8846181212312559040349388HR (95% CI)0.71 (0.620.82)0.69 (0.580.82)0.77 (0.511.14)0.68 (0.510.90)0.81 (0.621.07)0.
20、77 (0.501.19)0.70 (0.570.87)0.10(0.04-0.25)0.78(0.63-0.96)0.40.60.81.01.2FavourserlotinibFavoursplaceboHR2009 ASCO Meeting, abstract 802039EGFR-TKIs 耐药机制耐药机制 原发性原发性 肿瘤本身 EGFR 野生型 k-ras 突变型1 少见EGFR突变 -exon 20插入突变2 ErbB2 突变型3 药理学方面 药物难以到达CNS 继发或获得性继发或获得性 EGFR T790M4 MET扩增5 HGF表达升高61 Eberhard et al. JC
21、O; 20052 Kobayashi S, et al. NEJM 20053 Gandhi J, et al. PLos Med 20094 Pao W, et al. PLoS Med 20055 Engelman JA, et al. Science 20076 Yano S, et al. Cancer Res 200840选择何种标志物指导选择何种标志物指导EGFR-TKIs治疗治疗 无预测指标不可取 EGFR 突变yes, 选择一线或二线TKIs治疗的受益人群1,2 K-RAS突变预测TKIs无效甚至可能有害3 EGFR 拷贝数选择较安慰剂好的TKIs治疗获益人群4 ，但不能选择较
22、一线或二线化疗好的TKIs治疗获益人群2,51 Rosell et al. NEJM; 2009. 2 Mok et al. N Engl J Med. 2009 3 Eberhard et al. JCO; 2005; 4 Zhu et al. JCO,2008 ;5 Douillard et al, Interest 41每位肺癌患者都应该检测基因型每位肺癌患者都应该检测基因型 EGFR活化突变 + -EGFR-TKI 化疗 K-RAS 突变 - + EGFR-TKI二线 尽可能避免TKI 或其他靶向药物联合TKI 42非小细胞肺癌的预测指标非小细胞肺癌的预测指标 DNA合成与修复 抗EG
23、FR治疗 抗VEGF治疗43血管生成中的主要信号分子血管生成中的主要信号分子及其家族成员及其家族成员Shibuya M. BMB reports; 200844贝伐单抗与贝伐单抗与NSCLC研究分组PFSP 值mOSP 值ECOG45991Pac/CBP+Bv6.2m70 (%)28男性男性 (%)72期期 (%)91化疗周期数化疗周期数 (median)4Figitumumab单药维持单药维持(%)(%)463/4级毒副反应级毒副反应 中性粒细胞减少中性粒细胞减少 (%)(%)21 高血糖高血糖 (%)(%)14 疲劳疲劳 (%)(%)142009 ASCO Meeting, Abst no
24、 807256肺鳞癌患者中的结果肺鳞癌患者中的结果TCF Chemo(n=40)有效率有效率 (RECIST, cases, %)25, 62.5%(+7 疗效待评价疗效待评价)2周期后的疗效周期后的疗效 CR (例数例数)1 PR (肿瘤体积减小肿瘤体积减小 50-80%, 例数例数)7随访时间随访时间 ( (月月) )4PFSNot reached2009 ASCO Meeting, Abst no 807257NSCLC中预测中预测 Figitumumab 疗效的标志物疗效的标志物2009 ASCO Meeting. Abst no. 8091PhenotypeFree ligand l
25、evel（IGF, IGFBP）IGF-1R expressionVimentin expressionCommon histologySensitive to FigitumumabDifferentiatedLowHighLow鳞癌YesInvasiveHighMediumHigh腺癌YesundifferentiatedlowlowVery high大细胞癌NoIGF-1R高表达高表达、血中游离IGF高高/ IGFBP低低是肺鳞癌和腺癌对Figitumumab敏感敏感的预测指标。58非小细胞肺癌的新的靶向治疗药物非小细胞肺癌的新的靶向治疗药物 IGF-1R单抗 HDAC抑制剂 COX-2
26、抑制剂 抗PI3K-AKT途径 蛋白酶体抑制剂 其他：多靶点激酶抑制剂59 部分肿瘤细胞HDAC高表达或持续表达，使组蛋白去乙酰化，染色质浓集，转录因子无法进入，基因转录失活 组蛋白去乙酰化是肿瘤抑制基因和细胞周期调节蛋白依赖基因失活的机制之一 已在多种肿瘤中发现HDAC表达水平异常和/或持续活性 Vorinostat为HDAC抑制剂，临床前研究证实能通过增强微管蛋白乙酰化提高紫杉醇和铂类的抗肿瘤活性 紫杉醇卡铂联合Vorinostat的I期研究显示了显著的活性60NCI 7863：研究设计研究设计入组 (N=96)lIIIB/IV期NSCLCl既往未化疗l具有可测量病灶lECOG PS 0-
27、1l足够肝肾骨髓功能紫杉醇紫杉醇 200mg/m200mg/m2 2 D3 D3卡铂卡铂 AUC 6 D3AUC 6 D3安慰剂安慰剂 D1-14D1-14Q3wQ3w最多最多6 6个周期个周期(PC)(PC)紫杉醇紫杉醇 200mg/m200mg/m2 2 D3 D3卡铂卡铂 AUC 6 D3AUC 6 D3Vorinostat 400mg/d poVorinostat 400mg/d po D1-14 D1-14Q3wQ3w最多最多6 6个周期个周期(PCV)(PCV)基线特征均衡良好l中位年龄：64岁l男性 (%)：60%lPS 0 (%)：40%l脑转移 (%)：16%l中位周期数-P
28、CP：3.5l中位周期数-PCV：4主要终点：缓解率设定为比安慰剂提高50%R2:12009 ASCO Meeting, Abst no. 800461NCI 7863：研究结果研究结果Vorinostat安慰剂组风险比P缓解率3412.5%0.02mPFS5.75m4.1m0.790.33mOS13m9.7m0.670.171年生存率5335%2009 ASCO Meeting, Abst no. 800462NCI7863研究：毒副反应研究：毒副反应Vorinostate组安慰剂组中性粒细胞减少44%47%血小板减少33%16%疲乏13%3%低钠血症21%6%腹泻5%0常见的3/4毒性20
29、09 ASCO Meeting, Abst no. 800463非小细胞肺癌的新的靶向治疗非小细胞肺癌的新的靶向治疗 IGF-1R单抗 HDAC抑制剂 COX-2抑制剂 抗PI3K-AKT途径 蛋白酶体抑制剂 其他：多靶点激酶抑制剂64COX-2表达与NSCLC COX-2在多种细胞因子或生长因子的刺激下诱导表达。 COX-2在多种肿瘤中高表达，高表达COX-2使bcl-2表达升高，促进肿瘤细胞增殖和血管生成。 COX-2过表达是NSCLC患者预后差的独立危险因素。 抑制COX-2可延长NSCLC患者生存期，可能具有增加化疗疗效作用。65COX-2表达与表达与NSCLC预后预后 Cox-2高表
30、达是未接受未接受celecoxib治疗患者预后差预后差的预测指标 Cox-2高表达是预测患者接受接受celecoxib治疗疗效好疗效好的指标Edelman MJ, et al. JCO 200866NVALT-4：研究设计研究设计晚期晚期NSCLCNSCLC病理诊断病理诊断既往未接受化疗既往未接受化疗PS 0-2PS 0-2具有可测量病灶具有可测量病灶足够的器官功能足够的器官功能Docetaxel 75mg/m2CBP AUC=6Every 3 weeks5RCelecoxib 400mg bidN=281连服连服3 3年年Placebo 400mg bidN=280连服连服3 3年年排除标准
31、：排除标准：充血性心衰、动脉粥样硬化性疾病、胃肠道出血、症状性脑转移、长期服用NSAIDs(但阿司匹林150mg/d者可入组)2009 ASCO Meeting。Abstr no 8005.67NVALT-4 ：结果结果celecoxibplacebo P值停止治疗原因 治疗结束51%45% 疾病进展17%22% 不良反应8%10%CR1%0P=0.05PR33%26%SD40%35%PD14%19%mPFS（月）55NSmOS （月）8.87.5NS2009 ASCO Meeting. Abstr no 800568非小细胞肺癌新的靶向治疗药物非小细胞肺癌新的靶向治疗药物 IGF-1R单抗
32、HDAC抑制剂 COX-2抑制剂 抗PI3K-AKT途径 蛋白酶体抑制剂 其他：多靶点激酶抑制剂69PI3K-AKT途径和蛋白酶体抑制与NSCLC治疗 PI3K表达是NSCLC预后差的预测指标。 XL147为选择性PI3K抑制剂，NSCLC的I期临床研究显示疾病稳定期延长1,2。 泛素-蛋白酶体途径与癌细胞调控逃逸相关。 万珂为选择性蛋白酶体抑制剂，复发/难治NSCLC的/期临床研究显示万珂单药或联合化疗均有抗瘤活性3,4。1Tang JM, et al. Lung Cancer 2006; 2Shapiro G, et al. 2009 ASCO Meeting3 Davies AM, et
33、 al. JCO 2004; 4 Davies AM, et al. JTO 200970非小细胞肺癌新的靶向治疗药物非小细胞肺癌新的靶向治疗药物 IGF-1R单抗 HDAC抑制剂 COX-2抑制剂 抗PI3K-AKT途径 蛋白酶体抑制剂 其他：多靶点激酶抑制剂71多靶点激酶抑制剂 Sorafenib Treatment in Non-Small Cell Lung Cancer After Failure of Epidermal Growth Factor Receptor-Tyrosine Kinase Inhibitor . NCT00922584 Sorafenib Treatmen
34、t in Non-Small Cell Lung Cancer After Failure of Epidermal Growth Factor Receptor-Tyrosine Kinase Inhibitor. NCT00922584 Study of Vandetanib Combined With Chemotherapy to Treat Advanced Non-small Cell Lung Cancer. NCT00687297 Erlotinib and Sunitinib in NSCLC. NCT00581789 72总结总结 个体化治疗是肺癌治疗的方向。 应寻找抗肿瘤药物特异性的作用点，并找到相应的疗效预测因子，以筛选出最佳受益人群。 应寻找预后差的预测因子，以筛选预后不佳人群，给予“强化”治疗，改善预后。 应对预测因子的检测方法进行规范化和标准化。73
