精准治疗在软组织肉瘤中的应用

发表者：刘志勇人已读

摘要:软组织肉瘤(STS)是一种罕见的恶性肿瘤。STS包含了多种组织学亚型，不同的组织学亚型之间在突变谱和抗肿瘤药物敏感性方面存在一些重要的差异。在不同人群中，包含了许多不同组织学亚型的STS临床试验已经被开展。很难比较这些结果和对临床疗效作出结论。针对软组织肉瘤患者，特定组织亚型的靶向治疗和特定基因突变的精准治疗正在研究中。由于STS患者是一个小众群体，针对患者数量有限的每个组织学亚型，需要新的试验设计来评估和建立新的靶向治疗方案，同时，需要进行临床前研究来检测靶向性突变。随着肿瘤基因组图谱在临床中的应用，将在临床环境中获得的基因组图谱数据与最佳临床治疗策略相连接是很有必要的。在此，我们回顾了在治疗STS患者中精确治疗的发展和挑战。

前言：

软组织肉瘤(STS)仅占所有实体恶性肿瘤的1%，但它有50多个组织学亚型，具有临床和病理特点为多样性和异质性的特征。由于STS亚型的稀缺性和多样性，在STS患者的大型随机临床试验中很难获得高水平的临床证据。为了获得必要的临床证据，人们已经努力在研究中纳入尽可能多的STS患者，许多STS临床试验都倾向于在一个队列中纳入各种组织学亚型。但直到最近，由于这些试验的许多阴性结果以及病理诊断和分类的进展，这种方法显示出了局限性。软组织肉瘤组织亚型的多样性和异质性的新的和详实的知识已经引起了不同的认识，这种认识表现在一组病人中多个软组织组织亚型类似于评估不同来源的一组实体瘤一样（乳腺癌，大肠癌、肺癌和前列腺癌）。

除了组织学亚型的多样性，STS起源于全身。大约一半的STSs起源于四肢，由骨科医生手术治疗，但另一半的STS患者原发于一个或多个胃肠道器官、妇科器官、泌尿器官、头颈部或其他部位。因此，在局部病变中，不同部位器官的软组织肉瘤患者应由不同专业的外科医生进行手术治疗。病理和解剖因素使得进行大规模STS临床试验变得困难。

癌症精准医疗的发展是基于诊断技术和分子靶向治疗的进步，以及全基因组测序在日常临床实践中的应用，为患者个体选择合适的治疗方案。无论每种肿瘤的流行病学和发生频率如何，个性化n- 1试验的重要性可以克服目前大规模随机临床试验建立的临床证据。这种范式的转变可能有助于为罕见和异质性疾病(如STS)制定新的治疗策略。在本文中,我们回顾了的STS临床试验的历史,关注病人人数的变化从许多不同的组织学亚型患者，为了确保病人的数量满足必要的统计能力,缩窄精确的靶向治疗的调查人群。

不考虑组织学亚型纳入STS患者的局限性

尽管有一些例外，但对对大多数组织学亚型，复发/转移性STS患者的标准一线化疗方案是阿霉素单药治疗。多个临床试验对阿霉素加用另一种抗肿瘤药物进行了评估，部分联合治疗显示出较高的总有效率，但没有一种联合治疗在疗效方面优于阿霉素单药治疗总生存。

特别是,ANNOUNCE 试验中的阴性结果产生了很大的影响，这是一项3期试验评估了抗血小板衍生生长因子受体（PDGFR）抗体olaratumab联合多柔比星的有效性的试验。因为olaratumab已经通过美国食品和药物管理局(FDA)的批准并被认为是一种治疗的突破，基于是一个项随机2期试验的结果。显示相对于阿霉素单药，可以延长总生存。随后，欧洲药品管理局(EMA)批准了olaratumab单抗[10]。之后在olaratumab在phase 3 ANNOUNCE试验中未能显示出总生存(OS)获益后，对进行不同组织学亚型STS开展临床试验的负面意见占主导地位。

除阿霉素外，许多抗肿瘤细胞毒性药物(如异环磷酰胺、达卡巴嗪、吉西他滨和多西紫杉醇)已被批准或超适应症的用于STS患者，但有关这些药物的临床证据有限，没有证据表明这些药物优于阿霉素。其中，异环磷酰胺作为单药或与阿霉素联合治疗STS已有多年，但在一项3期临床试验中，以异环磷酰胺为基础的化疗方案并不优于阿霉素单药治疗[6,12]。在单臂试验中，吉西他滨和多西他赛的联合治疗产生了很高的反应率，但没有随机试验显示生存获益。GeDDiS试验将吉西他滨联合多西紫杉醇与单药阿霉素进行比较，并没有显示吉西他滨联合多西紫杉醇优于单药阿霉素，且该联合方案的毒性相对大于阿霉素[13]。另一个问题是，这些候选药物在不同的临床试验和临床报告中以不同的剂量和时间使用。在STS治疗中没有确定的标准剂量和时间安排。

从上述临床试验和讨论的结果来看，在STS中出现替代阿霉素的系统性治疗方法的几率似乎非常低，至少从过去和未来基于多种组织学亚型的大规模随机临床试验的证据来看是这样的。

3.基于临床资料的以组织学的化疗研究

不同软组织肉瘤亚型和不同的抗肿瘤药物对系统化疗的敏感性之间存在的一定差异。STS的一些组织学亚型，其中大多数在儿科和青年患者中观察到，对全身化疗高度敏感。对于这些亚型(如尤文氏肉瘤和横纹肌肉瘤)，强化多药联合化疗已被纳入标准治疗策略[14,15]，并分别设计和实施临床试验。

对于其他大多数软组织肉瘤，以阿霉素为基础的化疗仍是标准化疗。然而，临床报道表明，除了阿霉素外，特定的肿瘤亚型对其他特定抗肿瘤药物也存在一定敏感性。关于潜在作用机制研究仍然不足。例如，滑膜肉瘤，特异的染色体易位t(X； 18) (p11.2； q11.2)，对异环磷酰胺敏感。即使没有前瞻性随机临床试验的结果，包含有异环磷酰胺的方案在临床实践中仍被优选。一项3期临床试验中使用的吉西他滨和多西他赛用于治疗平滑肌肉瘤，这项临床试验包含了很高比例的子宫起源平滑肌肉瘤。显示出了高反应率(53%；15PR of 34例患者），表明吉西他滨和多西他赛可用于治疗平滑肌肉瘤（特别是子宫来源）。尽管一些3期临床试验或其他随机临床试验的阴性结果。

紫杉醇和阿霉素为基础化疗在血管肉瘤中的反应率均属于中度敏感，但临床证据有限。在大多数老年人中皮肤血管肉瘤(通常起源于头部和颈部皮肤)中有报道，因此，以紫杉醇为基础的方案是首选的临床方案，另外心脏毒性风险较低。

针对耐多柔比星患者的新药三期临床试验已开始纳入有限组织学亚型软组织肉瘤患者。自2010年以来，根据3期试验的结果批准了3种软组织肉瘤新药，但每种药物的临床试验患者的组织学亚型有所不同。表中总结了每个3期试验主要组织学亚型的纳入或排除情况

调色板试验，是一项针对STS患者的pazopanib与安慰剂比较的3期试验，基于之前的2期试验EORTC 62043排除了脂肪肉瘤。第二阶段试验分配了STS患者按其组织学亚型分为四组;平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、滑膜肉瘤和其他亚型。对帕唑帕尼的疗效进行逐队列评估，在四个队列中，只有脂肪肉瘤队列未能达到主要终点。基于Palette试验的结果，Pazopanib现在被批准用于STS，但在许多国家，脂肪肉瘤被排除在Pazopanib的适应症之外。

Trabectedin（曲贝替定）于2007年在欧洲获得批准，用于治疗各种亚型的软组织肉瘤，没有进行3期临床试验。关于使用Trabectedin（曲贝替定）治疗软组织肉瘤有大量的回顾性临床数据。既往的回顾性临床报告显示，trabectedin（曲贝替定）治疗平滑肌肉瘤和脂肪肉瘤的临床疗效较好。因此，一项设计对比trabectedin（曲贝替定）与达卡巴嗪治疗平滑肌肉瘤或脂肪肉瘤患者(统称为“L-肉瘤”)的3期临床试验。试验结果显示曲贝替定能延长L-肉瘤患者的无进展生存期(PFS)，基于上述数据FDA批准trabectedin治疗L-肉瘤。来自欧洲临床实践的临床数据也提示曲贝替定可能对以黏液样脂肪肉瘤为代表的染色体易位软组织肉瘤患者有益。获得这些数据后，一些随机临床试验仅用于评估曲贝替定对有染色体易位的软组织肉瘤患者的疗效。

Eribulin（艾瑞布林）作为软组织肉瘤的治疗药物开始于一项2期试验，纳入多种主要软组织肉瘤组织学亚型，并评估每个队列的疗效，临床试验过程与帕唑帕尼相似。2期试验的结果表明，艾瑞布林对平滑肌肉瘤和脂肪肉瘤(L -肉瘤)有效，因此，第3期试验的仅纳入这两种组织学亚型。与达卡巴嗪相比，艾瑞布林延长了患者的总生存期。然而，对试验数据的进一步分析显示，在脂肪肉瘤患者中，经艾瑞布林治疗后总生存获益明显，而在平滑肌肉瘤患者中则不明显。因此，FDA只批准了的艾瑞布林用于治疗用于脂肪肉瘤。

这些新药(例如pazopanib、trabectedin和eribulin）是根据3期临床试验的结果被用于治疗特定组织学亚型的软组织肉瘤患者。3期临床试验中纳入的组织学亚型标准是根据之前的2期临床试验或回顾性临床数据确定的，但基于抗肿瘤药物的机制或肿瘤进展，这些特定的组织学亚型对药物的反应有限。一些临床报告和前瞻性试验描述了脂肉瘤患者对pazopanib的反应，非脂肉瘤患者对eribulin的反应。

缺乏关于患者反应和肿瘤进展的临床前机制的信息以及有限的基础科学数据，可能会导致在组织学靶向治疗策略上的错误。最近的一项随机临床试验ISG-STS 1001比较了标准术前化疗(蒽环类和异环磷酰胺联合化疗)和“组织学个性化”化疗的疗效，但未能显示组织学个性化化疗的临床益处。在ISG-STS 1001试验中，组织学个性化的治疗方案包括:针对粘液样脂肪肉瘤的单用曲贝替定，针对平滑肌肉瘤的联合使用吉西他滨和达卡巴嗪，针对滑膜肉瘤的联合使用高剂量异环磷酰胺，针对恶性外周神经鞘肿瘤的使用依托泊苷和异环磷酰胺，吉西他滨联合多西他赛治疗未分化多形性肉瘤。这些方案是根据以前的临床经验而选择的，但该临床数据的证据水平并不高，而且在大多数病理组织学中，特定组织学类型对个性化治疗方案的反应机制仍然未知。结果，根据整个患者群体的结果，未见组织学个性化化疗的带来的临床益处。亚组分析显示，除了黏液样脂肪肉瘤队列外，个性化治疗组患者的存活率低于接受标准治疗组。这些结果也提示，在局部可切除的情况下，解剖和手术因素(如肿瘤大小、是否可行大体切除、手术边缘)对软组织肉瘤患者预后的影响可能比化疗方案的选择更为重要。

4. STS患者的分子靶向治疗研究

分子靶向药物在2000年开始被研究，并被批准用于治疗许多恶性疾病，包括血液病和实体肿瘤。早期被批准用于实体肿瘤的分子靶向药物之一是伊马替尼，一种针对c-kit (CD117)的酪氨酸激酶抑制剂(TKI)，在胃肠道间质瘤(GISTs)特异性表达。

胃肠道间质瘤是一种起源于胃肠道粘膜下组织的间质瘤。它被认为是STS的一种组织学亚型，但已知，GISTs对以阿霉素为基础的化疗药物耐药，这是上文第2节中讨论的STSs的标准全身化疗。基于对c-kit表达的了解，第一例以c-kit为治疗靶点接受了伊马替尼治疗GIST病人，表现出显著的反应。随后，伊马替尼作为治疗GIST的研究进展迅速，GIST的治疗策略和范式与其他STS亚型有所不同。继伊马替尼之后，新的TKIs如舒尼替尼和regorafenib也被研究并批准用于治疗GISTs。其中，regorafenib也对非GIST软组织肉瘤进行了研究，并在随机2期试验中显示了一些临床疗效

在GIST分子靶向治疗成功的鼓舞下，研究小组开始寻找治疗STS的新靶点，分子靶向治疗的新候选靶点包括许多在STS细胞膜上过表达的生长因子受体、被认为调节肿瘤进展信号通路的蛋白质以及染色体易位促进的融合基因。

自20世纪90年代以来，肿瘤血管生成已被研究作为治疗干预实体肿瘤的一个靶点，并发现了许多与肿瘤血管生成相关的生长因子，包括血管内皮生长因子(VEGF)家族成员及其受体。Pazopanib是一种抑制VEGF受体及其他生长因子的TKI，在上文第3节讨论的3期临床试验中，有回顾性临床报告表明，Pazopanib治疗在血管丰富的VEGF表达肉瘤中比其他组织学亚型有更高的应答率。以易位t(X;17)(p11.2;q25)和富含血管的肿瘤为特征的肺泡软组织肉瘤(ASPS)，在包括帕佐帕尼(pazopanib)在内的前瞻性试验中显示出对VEGF靶向治疗的高应答

除了TKIs，贝伐珠单抗，一种被批准用于许多实体瘤的vegf靶向抗体，在血管肉瘤患者中也产生了温和的反应，然而，在随机试验中，vegf靶向治疗并没有显示显著的生存期延长[53,54];一些的阴性结果可能是由于统计能力低，只有很少的患者群体。作为生物标志物的VEGF或相关因子的表达与pazopanib或其他血管生成抑制剂之间的临床相关性尚不清楚。

胰岛素样生长因子1受体(IGF1-R)是一种生长因子，在一些组织学亚型的STS中过表达并与肿瘤进展相关。在Ewing肉瘤中观察到IGF1-R高表达，该肿瘤被认为是靶向治疗的候选肿瘤[56,57] 临床前研究结果鼓励STS患者参与IGF1-R抑制剂的早期临床试验，其中之一是figitumumab，其对包括尤文氏肉瘤在内的STSs的临床疗效被评估。然而，由于非小细胞肺癌的三期试验结果为阴性，figitumumab的研究在没有尤因肉瘤三期试验的情况下终止。另一种IGF1-R抑制剂是甘尼单抗(ganitumab)，我们评估了其对尤文氏肉瘤的疗效。进行了甘尼单抗加入化疗的3期试验，但该试验未显示甘尼单抗对生存有任何好处。

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路在包括STS在内的许多恶性疾病中都存在调控异常，以PI3K/AKT/mTOR为靶点的TKIs已被研究用于治疗STS患者。评估了一种静脉内mTOR抑制剂aforolimus用于STS治疗，并进行了作为维持治疗的3期试验(成功试验); 虽然达到了PFS的主要终点，但疗效大小被认为与临床无关，利福莫司组的OS并不优于安慰剂组。利达福莫司的3期试验纳入了STS患者，而不考虑其组织学亚型，这与第2节讨论的研究设计问题相同。

在选定的组织学亚型中，mTOR抑制剂的临床疗效可能更为显著。血管周上皮样细胞瘤(PEComa)是一种间充质肿瘤，由独特的血管周上皮样细胞组成，是STS罕见的组织学亚型之一。在PEComa中观察到TSC1/TSC2突变导致mTOR通路的激活。关于西罗莫司和其他mTOR抑制剂作为超适应症治疗PEComas的一些临床数据，与其他已批准的抗肿瘤药物相比，PEComas对mTOR抑制剂的反应相对较高;然而，来自前瞻性临床试验的数据很少[66]。

鼠源双微体2 (MDM2)和周期蛋白依赖性激酶4 (CDK4)都编码在12q13-15染色体上，已知在高分化和去分化脂肉瘤中扩增。MDM2调节p53，最常见的肿瘤抑制基因之一。CDK4是细胞周期蛋白依赖性激酶家族的成员，调节细胞周期。MDM2和CDK4作为脂肪肉瘤病理诊断的重要因素已经很熟悉，但随着MDM2或CDK4靶向药物的研究，它们对STS(尤其是脂肉瘤)的疗效也得到了评估。MDM2抑制剂的研究仅限于临床前和早期试验，但CDK4抑制剂有一些2期结果。脂肪肉瘤表现出温和的反应[70,71]。然而，应答率不足以获得批准进行单臂2期试验，需要进一步的随机临床试验来确认CDK4抑制剂的临床疗效。

Exportin-1 (XPO1)作为一种核转运蛋白，被认为是治疗恶性疾病的新靶点。Selinexor是第一个被批准用于治疗多发性骨髓瘤的XPO1抑制剂(于2019年)。一项临床前研究表明Selinexor对脂肪肉瘤具有抗肿瘤活性[73]，Selinexor的前瞻性临床试验正在进行。

在2010年，免疫检查点抑制剂改变了许多恶性疾病的治疗模式，STS患者对这些抑制剂的反应也被评估。STSs被报道表达程序性死亡配体-1 (programmed death ligand-1, PD-L1)[76,77]，被认为是许多实体瘤中免疫检查点抑制剂的预测性生物标志物[78]。然而，STSs中PD-L1的高表达与临床反应无关; 在前瞻性临床试验中，免疫检查点抑制剂并没有显示出有临床意义的益处。肿瘤突变负荷 (tumor mutation burden, TMB)是免疫检查点抑制剂反应的另一个生物标志物，这一概念被认为可以解释为什么STS患者对免疫检查点抑制剂有一定反应，但据报道STSs的TMB一般较低[81]，因此根据其TMB来选择对免疫检查点抑制剂有反应的STS患者可能并不有效。因此，根据TMB选择对免疫检查点抑制剂有反应的STS患者可能是无效的。微卫星不稳定性(Microsatellite不稳定性，MSI)也是免疫检查点抑制剂的预测标志物。pembrolizumab是一种免疫检查点抑制剂，被批准用于msi -高实体瘤原发器官的肿瘤。据报道，STS患者中MSI-high患者的比例非常低。另一方面，有一种特殊的STS组织亚型免疫检查点抑制剂是非常有效的，即。，肺泡软组织肉瘤(ASPS)[85,86]。ASPS以特异性染色体易位t(X;17)(p11.2;q25)为特征，是一种富含血管的肉瘤[87]，但其对免疫检查点抑制剂反应的机制尚不清楚; PD-L1的表达、TMB和msi -高状态并不能解释ASPS患者对免疫检查点抑制剂的高应答率。

对于本节所讨论的分子靶向治疗，单臂临床试验中有一些积极的数据，但是，由于具有特定组织学亚型的患者很少有靶向性，所以大多数现有数据都不是通过随机临床试验获得的临床证据。对于许多分子靶点，缺乏关于肿瘤发生和进展影响的临床前证据，以及支持靶向治疗的临床有效性的高水平临床证据。在有证据的情况下，临床前预期值与临床结果没有相关性;例如，用于IGF1-R靶向治疗。

一些由染色体易位构成的融合基因在肿瘤发生中起到驱动突变的作用，针对这些融合基因往往会导致患者高应答率，无需或未经过随机临床试验确认即可获得批准[88]。对于STS，间变淋巴瘤激酶(ALK)和神经营养受体激酶(NTRK)重组融合基因就是很好的例子。由STS罕见成分组成的炎性肌成纤维细胞肿瘤(IMT)，具有包括ALK在内的特异性融合基因。在前瞻性临床试验中，TKIs抑制ALK表现出对ALK安排的IMT的高应答。NTRK重排在许多实体瘤中发生率很低。但在特定的STS组织亚型中，如婴儿纤维肉瘤，NTRK重排发生率很高。实体肿瘤(不论肿瘤来源)对NTRK靶向TKIs表现出高应答[95,96]，NTRK靶向TKIs被批准用于治疗NTRK重排的实体肿瘤，包括STS。

这些突出和显著的治疗靶点存在于非常罕见的STS成分中，它们不能仅通过临床特征检测出来。对于研究，如果批准使用靶向治疗，患者的病理特点必须被确定和评估是否有靶向性突变。这些评估应该继续到那些特定分子靶点未被发现的组织学亚型，如上皮样肉瘤或侵袭性纤维瘤

5. 全基因组测序在STS患者精准医疗中的应用

随着基因组序列分析技术的不断进步，包括STS在内的恶性疾病的全基因组已被揭示[99,100]，目前在实际医学中使用基因组分析[3]已成为可能。日本(top gear)下一代测序(NGS)小组检测前瞻性分析获得了42名肉瘤患者(包括STS和骨肉瘤患者)的基因图谱数据，这些患者占187名实体瘤患者的22%[101]。前瞻性小组检测研究中STS患者登记的高比率表明，在STS调查以及其他实体肿瘤的调查中，非常需要全面的基因组分析。STS中具有异质性病理亚型的儿童患者比例高于其他实体瘤，这也是需要的基础[102]。

然而，正如上文第4节所讨论的，基因组图谱的可用性并不会直接导致新的个性化靶向治疗。MSK-IMPACT研究是迄今为止开展的规模最大的前瞻性基因图谱研究，评估了1万多名晚期癌症患者的基因和分子通路的基因组改变，但只有11%的患者能够参与基因组匹配的临床试验. ProfiLER试验是另一个选择转移性癌症患者分子基础推荐疗法的项目，包括2579名患者，但其中不到1%的患者出现客观应答。在STS中，NGS或其他基因组测试揭示的突变包括多种多样的基因组改变，但大多数突变都没有有效的靶向治疗，目前尚未发现。如果确定了一种潜在的靶向治疗，这种靶向治疗可能会也可能不会显示出临床疗效——就像SHIVA试验一样，该试验比较了实体瘤中各种“靶向治疗”与传统的细胞毒性化疗，没有观察到靶向治疗延长了患者的PFS。

失败的原因可能包括不适当的靶点、不适当的突变类型和/或不适当的药物设计。不适当突变的一个例子是ALK扩增。在一些横纹肌肉瘤中，ALK通过免疫组织化学表达，但ALK在横纹肌肉瘤中的表达是由于扩增，而不是第4节中讨论的融合基因。ALK抑制剂治疗横纹肌肉瘤的前瞻性临床试验没有显示有临床意义的疗效。另一方面，曾被研究用于以上表达ALK的横纹肌肉瘤的ALK抑制剂crizotinib，被认为可以抑制其他靶点，如MET，并对透明细胞肉瘤过表达MET有一定的临床反应。对于罕见病，寻求罕见突变靶向治疗，精确检测靶向突变(包括突变类型)的重要性更大;还应考虑误诊的风险[110]。

6. 结论

已批准用于治疗STS的抗肿瘤药物已被评估和批准用于几乎所有的STS组织学亚型。在精准医学和基因组测序的时代，新药的疗效应该通过两种方式来评估:基于突变的、肿瘤不可知的靶向治疗，或者局限于以特定突变为特征的特定组织学亚型。在针对STS等罕见病的新的靶向治疗研究中，应避免仅通过小规模的临床试验来分别评估具有相似机制的多种药物，也不能由于缺乏高水平的临床证据而最终获得批准。为了克服STS的稀缺，医生、医疗机构、工业和学术中心的合作是必要的。