小细胞肺癌生物学特性的解读及对治疗的启示。

众所周知，小细胞肺癌的发生和吸烟密切相关。虽然随着发达国家烟民数量在过去十年中大大降低，小细胞肺癌患者数量也明显减少，但小细胞肺癌仍是世界范围内癌症相关死亡的重要疾病。尽管癌症治疗方法发生着日新月异的变化，但在过去20年中，小细胞肺癌患者的生存期和治疗方法基本没有发生较大变化。幸运的是，小细胞肺癌中由烟草引发的体细胞突变负荷非常高（最常见的基因突变如抑癌基因TP53和RB1的失活等），这为寻找靶点进行药物治疗提供了巨大可能性。

作者通过综述小细胞肺癌生物学领域的最新进展，探讨小细胞肺癌肿瘤微环境相关的新治疗策略和治疗药物，以期为这部分病人提供新的希望。作者从以下4个方面探讨了小细胞肺癌的诊治现状和进展：1）临床概况；2）最新研究中的调节通路；3）基因组学、表观遗传组学及蛋白组学；40可能的治疗靶点；4)免疫治疗。下图a和b为目前小细胞肺癌靶向治疗药物针对的信号通路和相关细胞生物学功能。

文章精华摘要：

1）小细胞肺癌是一种预后极差的神经内分泌肿瘤，在过去的30年中，小细胞肺癌领域研究进展极其缓慢。

2）在过去的5年中，关于小细胞肺癌多方面生物学研究的进展，促使研究者发现了几种新的治疗方法，这些方法目前正在研究中。

3）PARP在小细胞肺癌中高表达，并且和DNA损伤修复直接相关。关于PARP抑制剂的药物如veliparib、olaparib、和talazoparib正在进行临床实验。

4）EZH2是小细胞肺癌染色体重组的调节器，它可以引起获得性化疗耐药。靶向治疗EZH2可以延长或者增强化疗药物的反应时间，延缓耐药。

5）DLL3是一种抑制切口配体，它在许多小细胞肺癌中高表达。Rova-T，一种抗DLL3抗体的药物，已经在临床前和早期临床试验中显示出了新希望。

6）小细胞肺癌有很高大的基因突变负荷，新的治疗突破应该考虑免疫治疗。小细胞肺癌的免疫微环境和其它实体肿瘤的有所不同，它的肿瘤微浸润淋巴细胞更少，免疫检查点蛋白程序性死亡受体（PDL1)表达水平更低。尽管免疫检查点蛋白表达较低，但免疫检查点抑制剂已经显示出了良好前景。

小细胞肺癌的临床概况：

1）目前小细胞肺癌子分类包括小细胞肺癌和复合小细胞肺癌。复合小细胞肺癌又包括小细胞肺癌含有不同的非小细胞成分，如腺癌、鳞癌以及大细胞癌。复合小细胞癌约占小细胞肺癌的10%-25%。

2）虽然小细胞肺癌可以按照TNM进行分期，但实际上小细胞肺癌更普遍的按照局限期和广泛器期进行分期。

3）小细胞肺癌获得性耐药的机制尚不明确。

4）自从1996年批准拓扑替康治疗复发或难治型小细胞肺癌以来，广泛期小细胞肺癌的治疗策略在过去的20年中未发生根本变化。因此，新的、靶向的、生物标志物指导的治疗方法是今后努力的方向。

最新研究中相关的信号通路

1）基于基因表达的差异（ASH2和NEUROD1），小细胞肺癌被分为三种不同的分子亚型。表达ASCL1的亚组被称之为经典亚型；表达NEUROD1的亚组被称之为变异亚型；第三种是两种基因表达均为阴性的亚型，这一组最罕见。这些不同亚型癌细胞侵袭和转移能力、治疗反应以及提示的临床含义是否不同尚不明确。

2）研究表明ASCL1驱动许多小细胞肺癌癌基因的表达。

3）有研究将肺上皮细胞的TP53和RB1基因进行敲除，出现了经典型的小细胞肺癌，而没出现变异型的小细胞肺癌。

4）表观遗传组学方面：许多早期肿瘤表观遗传组学研究聚焦在DNA甲基化和CpG二核苷酸岛。有意思的是，DNA甲基化抑制剂（DNMT）地西他滨和干扰素的联合治疗可以部分地修复细胞凋亡蛋白酶8，并且增加小细胞肺癌细胞系对肿瘤坏死因子相关细胞凋亡诱导配体的敏感性。其次，DNAMT和脱乙酰化酶（应用丙戊酸或者CI-999)抑制剂的联合应用可以修复细胞凋亡蛋白酶8的表达，增加肿瘤坏死因子介导细胞凋亡配体的敏感性。CpG岛包含区发生器被发现在小细胞肺癌中超甲基化，而在其它肿瘤类型中并非如此。CpG岛甲基化表型（CIMP）已经被研究表明同多种肿瘤的不良预后相关。这些研究结果提供了一个视角：DNA甲基化会损害外在的细胞凋亡途径，并且为小细胞肺癌中这样的事件提供了药理可逆性早期的证据。

5）蛋白组学方面：同非小细胞肺癌相比，小细胞肺癌的生长因子受体KIT、凋亡蛋白BCL-2、bcl-2家族bim、bax（类bcl-2蛋白）、组蛋白赖氨酸N甲基化转移酶EZH2、核染色质重组因子、胸苷酸合成酶、DNA修复蛋白包括PARP酶水平均显著增加。

小细胞肺癌潜在的治疗靶点：

1）PARP抑制剂：PARP有17种类型。

2）小细胞肺癌中PARP蛋白水平相较于其它肿瘤而言明显升高。

3）已有研究表明PARP1在小细胞肺癌的mRNA和蛋白水平都是明显高表达的。

4）细胞试验已证实小细胞肺癌细胞系对PARP抑制剂相当敏感，这为PARP抑制剂用于临床前实验以通过下调DNA修复机能来增加化疗药物的敏感性提供了依据。在这方面已经有一些临床I期实验。很多PARP抑制剂已经获得了FDA的批准或者因“突破性的设计”被允许治疗BRCA1和BRCA2缺失突变的卵巢癌患者。

5）BRCA1/2是DNA双链断裂修复通路同源重组（HR）过程中的重要基因。

6）同源重组缺失的肿瘤细胞则依靠PARP介导的SSB修复通路以及其它一些相关通路如RAD52，以及DNA聚合酶以获得生存。

7）PARP抑制剂可以选择性导致BRCA1/2突变肿瘤细胞的死亡。然而，BRCA1/2突变在人类小细胞肺癌中是非常罕见的，其发生率不足2%。

8）睡眠家族成员11（SLFN11）被认为是PARP抑制剂敏感性的关键决定因素，并在小细胞肺癌细胞系和体细胞培养试验中得到了验证。SLFN11位于DNA损坏区域，可以阻滞同源重组，激活细胞复制的压力反应。

9）在其它肿瘤中，SLFN11的表达和DNA损害药物如伊立替康、依托泊苷、顺铂的敏感性密切相关。SLFN11用于预测PARP治疗疗效的预后标志物需要更多的实验来论证。

10）EZH2抑制剂：多梳复合体2（PRC-2)是一种复合蛋白染色质修复体，它可以通过促进局部组蛋白的甲基化来抑制基因的表达。EZH2是prc-2一种酶化的组蛋白赖氨酸N甲基转移酶亚单位，并介导组蛋白H3赖氨酸27二倍甲基化和三倍甲基化。EZH2在小细胞肺癌中的突变并不常见，但是它的表达水平却比其它癌种中高很多。EZH2的表达受到E2F家族转录因子的直接控制。E2F转录因子活性受RB1抑癌基因的负向调控。这是一条通路，简单点说，RB1的缺失会导致E2F转录因子的高表达，进而导致EZH2的高表达。2017年的研究发现带有H3K27me3相关的SLFN11的EZH2上调和小细胞肺癌的化疗抵抗密切相关。在细胞试验中，40%的小细胞肺癌模型展示出EZH2介导的SLFN11表达下调和化疗抵抗性密切相关。

11）wee1靶向的细胞周期易损性：TP53和P53相关的产物蛋白在DNA修复网络中发挥着至关重要的作用。它们和细胞周期的阻断以及暴露于基因毒物相关的细胞凋亡有一定关系。TP53缺失会导致G1S检查点细胞阻断的不足，同时抑制DNA修复，进而产生复制压力。小细胞肺癌中，RB1和TP53的联合缺失会导致G1/S细胞周期检查点能力的缺乏，进而使DNA的修复取决于G2/M检查点修复和保证细胞存活的能力。针对G2/M检查点的靶向治疗可能可以利用这个肿瘤特异性的弱点。络氨酸激酶WEE1就是G2/M检查点的看门人。因此，WEE1抑制剂和其它DNA损伤药物等其它药物的联合治疗，已经在细胞系水平显示出了系统的疗效。

12)Notch配体抑制剂DLL3：DLL3是发育中的神经系统中高表达的物质。Notch通路在调节胚胎肺发育时神经内分泌细胞和上皮细胞分化以及小细胞肺癌的癌发生中发挥重要作用。在一些其它类型肿瘤中，Notch活化和癌发生有关。但是在神经内分泌肿瘤中，这个信号通路抑制肿瘤的发生发展。DLL3位于高尔基体。在神经内分泌肿瘤中（包括小细胞肺癌），DLL3是高度上调的，并且反常地表达在细胞表面，这为靶向治疗设计提供了潜力。Rova-t是新型的针对DLL3高表达设计的药物。2017年发表了这一药物用于复发小细胞肺癌治疗的I期临床实验，结果有一定疗效。

13）极光激酶：极光激酶家族蛋白在有丝分裂过程中发挥着重要的作用。敲降极光激酶的表达可以引起G2/M期阻断因此抑制人小细胞肺癌的增殖。有临床实验表明针对高表达Myc和Neurod1的神经内分泌肿瘤（小细胞肺癌）的极光激酶抑制药可以对小细胞肺癌患者产生明显的效果，尤其是当和化疗药物联合使用的时候（小鼠实验证实）。

免疫治疗

1）逃避免疫是癌症的重要特征。

2）免疫治疗针对的点包括：CTLA-4、PD-1、CD47。

总结

大规模的基因组、转录组和蛋白组分析已经让小细胞肺癌治疗靶点的识别变得越来越容易。许多正在进行或者即将进行的临床试验将会在不久的将来告诉我们这些肿瘤生物学领域的新观点是否可成功地转化为小细胞肺癌治疗上的突破。这些理论和实践上的进步可以让我们更好的应对这种非常有挑战的疾病，也让患者获得更多的治疗希望。