乳腺癌治疗的分子分型时代： 诺华alpelisib一骑绝尘，罗氏精准诊疗双剑合璧

中外PI3K抑制剂齐聚中国 

中国国家药监局药品审批中心（Center for Drug Evaluation，CDE）数据显示，2020年11月第二周新增41项临床试验申请通过“默示许可”，涉及10款抗癌领域的在研新药，分别来自恒瑞医药、信达生物、必贝特医药、冠科美博等公司，其中包括海和药物的PI3Kɑ抑制剂CYH33。

CYH33是海和生物与中科院上海药物所共同研究的一种新型、高效、特异性的PI3Kɑ抑制剂。可通过抑制PI3K-Akt-mTOR信号通路阻滞细胞周期，从而抑制肿瘤增殖。该药本次获批的临床试验适应症为：拟联合氟维司群/氟维司群+哌柏西利/来曲唑+哌柏西利，用于治疗激素受体阳性、HER2 受体阴性而且含有PI3KCA基因突变（HR+/HER2-/PI3KCA基因突变）的晚期乳腺癌患者。CYH33之前还获得两项临床试验默示许可，针对的适应症分别为：拟与奥拉帕利联合用于治疗携带DNA损伤修复（DDR）通路关键基因突变或PIK3CA基因突变的晚期实体瘤；单药用于治疗PIK3CA基因突变的头颈鳞癌、食管鳞癌、消化道肿瘤等实体瘤患者。

中国PI3K靶向抑制剂药物的临床研究动作频繁。2020年4月，中国国家药监局药品审评中心（CDE）公示显示，诺华（Novartis）公司的PI3K抑制剂alpelisib（BYL719，商品名Piqray®）在中国获得三项关于乳腺癌的临床试验默示许可，适应症为“与氟维司群联合治疗应用于内分泌方案治疗中或治疗后出现疾病进展的激素受体阳性、HER2阴性、PIK3CA突变的晚期乳腺癌女性（绝经后）和男性患者。2020年5月，中国国家药监局药品审评中心（CDE）显示，罗欣药业开发的PI3K&α;选择性抑制剂LX-086片在中国获得两项临床默示许可，适应症为晚期实体瘤，这是该药首次在中国获批临床。2020年6月，中国国家药监局药品审评中心（CDE）正式受理罗氏（Roche）PI3K&α;特异性抑制剂GDC-0077在中国申报I期临床试验。这是该产品首次在中国申报临床，全球正在III期临床试验中用于治疗HR+，HER2-乳腺癌患者。除此之外，拜耳copanlisib在中国拟用于治疗非霍奇金淋巴瘤的研究处于临床III期，诺华buparlisib用于治疗局部晚期或转移性乳腺癌也处于临床III期。

 PI3K抑制剂作用机制 

磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide3-kinase，PI3K）通路是人类癌症中最常被激活的信号通路之一，几乎介导50%的恶性肿瘤的发生。PI3K-Akt-mTOR信号通路可以促进血管生成并上调肿瘤细胞的代谢活动，在细胞的生长、分化、凋亡等方面都发挥着重要作用。PI3K-Akt-mTOR信号转导通路上的很多成员，都是控制癌症和调控免疫系统的药物靶点。比如，雷帕霉素衍生物依维莫司（everolimus），就是由诺华公司（Novartis）最先研制开发的一种mTOR抑制剂。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）正是哺乳动物PI3K 通路的下游效应物，是一种丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶，通过调节40S 核糖体6激酶（S6K）、真核细胞翻译起始因子（4EBP）的磷酸化影响蛋白质的翻译合成，从而调控细胞的代谢与增殖。依维莫司最初通过FDA的快速审批被批准用于晚期肾癌患者治疗，随后被批准用于预防肾移植后器官排斥反应和预防肝移植后的器官排斥反应。2012 年7 月依维莫司被批准与依西美坦联用，用于治疗激素受体阳性、HER2 受体阴性（HR+/HER2-）的绝经后晚期乳腺癌患者。

图表1. PI3K-Akt-mTOR信号通路示意图

PI3K本身具有丝氨酸/苏氨酸激酶的活性和磷脂酰肌醇激酶的活性。PI3K信号通路通常会被细胞表面的受体如受体酪氨酸激酶（RTK）所激活。活化后的p110亚基催化使质膜上二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）经过磷酸化成三磷酸肌醇（PIP3），胞外信号转换为胞内信号，并激活Akt活性。Akt则会进一步将信号传递至下游分子，如mTORC1、GSK3以及BCL-2等来调节不同的细胞生理学过程。与此相反，PTEN则能够将PIP3去磷酸化成为PIP2。PI3K可分为3类，其中研究最广泛的为I类PI3K，由一个调节亚基p85和一个催化亚基p110组成。调节亚基含有SH2和SH3结构域，与含有相应结合位点的靶蛋白相作用。根据催化亚基p110的不同又可以分为p110α，β，δ，γ四种亚型，p110β会介导PTEN缺失型的肿瘤发生，而p110δ则在白细胞中高表达，与血液系统恶性肿瘤的发生发展密切相关。
图表2. 人类PI3KCA基因热点体细胞突变

编码PI3K p110&α;的基因PIK3CA突变是肿瘤发生中最常见的突变之一（平均15%），PIK3CA突变导致PI3K过度活化，促进肿瘤恶化、转移、侵袭并导致不良预后，这使PI3K&α;成为药物研发领域中极为重要的靶点。在乳腺癌分子分型中，超过60%的乳腺癌是HR+/HER2-型乳腺癌，大约40%的HR+/HER2-乳腺癌患者，以及大约20%的HR-/HER-三阴性乳腺癌患者会发生PIK3CA基因突变。突变导致的PI3K通路过度激活促使乳腺癌细胞过度增殖，是内分泌治疗的乳癌患者重要的耐药和继发原因。PIK3CA基因的最常见热点突变主要发生在螺旋域（Exon9）的545位谷氨酸和激酶结构域（Exon20）的1047位组氨酸。这些突变对PI3K&α;活性影响较大，例如，PI3K&α;上的E542K和E545K可以模拟RTK解除PI3K&α;自抑制效应，而H1047R则模拟RAS在PI3K&α;激活过程的作用机制。而存在于ABD和C2结构域表面的突变属于弱突变。最近的临床研究发现，许多病人同时存在多个突变，大部分是一个强热点突变与一个或多个弱激活突变配对，如E453Q/K，E726K和M1043V/I，共同造成PI3K&α;蛋白的过度激活。

 PI3K抑制剂临床疗效显著 

2019年5月，诺华（Novartis）的alpelisib（BYL719，商品名Piqray®）获FDA批准上市，与氟维司群联合，用于具有PIK3CA突变的HR+/HER2-的晚期或转移性乳腺癌患者的治疗，alpelisib打开了PI3K抑制剂的实体肿瘤应用之门，也确立了PIK3CA基因的分子分型在乳腺癌精准医疗方面的应用。此外，Alpelisib还处于治疗头颈癌的临床III期研究，治疗晚期非小细胞肺癌的临床II期研究，治疗多发性骨髓瘤、结直肠癌、食道癌的临床I/II期研究，治疗直肠癌的临床I期研究以及治疗脑膜瘤的临床前研究阶段。目前全球范围内共有四款PI3K抑制剂获批上市，包括吉利德（Gilead）的idelalisib、拜耳医药（Bayer）的copanlisib、Verastem公司的duvelisib，但这三款批准的适应症均是用于治疗血液肿瘤和淋巴瘤。

图表3. SOLAR-1III期临床研究：氟维司群+alpelisib显著延长PIK3CA基因突变患者PFS

SOLAR-1（NCT02437318）研究入组了572名患者，进行了随机、双盲、安慰剂对照的临床III期试验。受试者患有HR+/HER2-乳腺癌，且在芳香化酶抑制剂（AI）内分泌治疗中或治疗后进展或复发。SOLAR-1研究以PI3KCA基因突变作为生物标志物对患者进行了分组，并且以无进展生存期（PFS）为主要研究终点。在341名携带PIK3CA突变的患者中，169名患者接受了氟维司群+alpelisib治疗，172名患者接受氟维司群+安慰剂治疗。临床研究结果显示，在PIK3CA基因突变患者中，氟维司群+alpelisib显著延长患者PFS至11.0个月，而氟维司群+安慰剂组PFS仅5.7个月（风险比（HR）=0.65，95%置信区间为0.50~0.85）。Alpelisb联合氟维司群的总缓解率优于安慰剂联合氟维司群（35.7% VS. 16.2%）。在未携带PIK3CA基因突变的患者中，氟维司群+alpelisib联合治疗仅使PFS延长到7.4个月（风险比0.85，95% 置信区间 0.58 ~1.25）。氟维司群联合alpelisib方案降低了35%的疾病进展或死亡风险，为乳腺癌内分泌的提供了疗效更好的二线治疗方案。
图表4. 诺华PI3K抑制剂alpelisib+氟维司群的BYLieve 临床研究

2020年ASCO年会上，BYLieve临床研究进一步验证了对于使用CDK4/6抑制剂在内的内分泌治疗耐药后PI3K抑制剂的效果。BYLieve研究入组的患者均为既往在接受CDK4/6抑制剂治疗过程中出现进展的HR+/HER2-/PIK3CA突变的晚期乳腺癌患者。其给药方式为PI3K抑制剂alpelisib加氟维司群。主要研究终点为6个月无进展生存率。报道结果显示，接受PI3K抑制剂联合治疗的患者的6个月无疾病进展比例为50.4%。由于BYLieve研究的队列A是单臂研究，所以研究者将其数据与真实世界队列的数据进行比较，真实世界患者数据来自Foundation Medicine和Flatiron Health公司的基因数据库，患者均为携带PIK3CA突变的进展期乳腺癌，并接受过含CDK4/6抑制剂治疗及其他方案的联合治疗。真实世界患者的PFS为3.5个月，而BYLieve研究完全匹配标准下的PFS为6.5个月，倾向性匹配评分标准下的PFS为8个月。BYLieve研究证明了对PIK3CA-突变的HR+、HER2-晚期乳腺癌CDKi联合Al治疗进展后使用alpelisib联合氟维司群具有临床意义且副作用可控。
图表5. 罗氏旗下Foundation Medicine助力PI3KCA基因突变患者伴随诊断

2020年10月27日，美国FDA批准了罗氏旗下Foundation Medicine公司的泛癌液体活检产品FoundationOne®Liquid CDx（F1LCDx）新增三种伴随诊断适应症，以帮助匹配可能受益于特定靶向疗法的患者，其中包括Piqray®（alpelisib）用于晚期或转移性PI3KCA基因突变乳腺癌治疗。F1LCDx是一款基于NGS的体外诊断检测，该检测通过富集癌症患者外周血中的cfDNA，使用基于高通量杂交靶向捕获技术对324个基因的变异信息进行分析，同时报告300多个基因的截短体变异（short variants）。该伴随诊断液体活检产品可以根据已获得FDA批准的治疗药物，鉴定可能从特定疗法中受益的患者。而罗氏（Roche）公司自己的PI3Kα特异性抑制剂GDC-0077正在进行III期临床试验，用于治疗HR+，HER2-晚期乳腺癌患者。罗氏（Roche）在乳腺癌靶向治疗药物领域和精准医学伴随诊断领域的布局可谓双剑合璧。
2020年11月26日，中国国家药监局药品审评中心（CDE）公示，罗氏公司（Roche）3款新药临床试验申请获得默示许可，其中包括靶向PI3K/AKT/mTOR信号通路的抗癌药ipatasertib，靶向PD-L1的阿替利珠单抗（Tecentriq，atezolizumab），以及针对NTRK基因和ROS1基因融合的个体化药物entrectinib。AKT作为一个PI3K的下游关键蛋白，其突变也常常出现在乳腺癌和结直肠癌患者中。Ipatasertib是一款的口服特异性抑制剂，能够与AKT1/2/3三种亚型相结合，此次临床研究拟开发用于AKT突变阳性实体瘤。至此，靶向PI3K/AKT/mTOR通路上重要激酶的抑制剂全部在中国开展临床研究。
值得一提的是，这次罗氏3款新药均具有“不限癌种”的特质，即靶向驱动癌症的特定基因分型，而不是局限于肿瘤起源的组织类型。越来越多的不限癌种疗法已经迈入或正在迈入临床阶段。期待在不久的将来，精准医学的发展带来更多的广谱抗癌药物，从新药研发和伴随诊断的不同领域造福更多的患者。

结语与展望
PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂作为抗癌候选药物是制药公司竞相开发的焦点。目前，几十种 PI3KCA抑制剂和泛PI3K抑制剂仍处于临床试验中，相信更多国内制药公司会增加在PI3K/AKT/mTOR通路的研发投入，为癌症患者带来更多的治疗选择。诺华alpelisib的获批和SOLAR-1临床研究提示我们，生物标志物的应用在癌症临床研究中发挥着越来越不容忽视的作用。精准医疗时代，预测性标志物能帮助患者定制最有效的治疗方法，从而优化个性化医疗。临床基因组学研究带来的肿瘤分子分型，也必然帮助创新药物公司优化靶向药物的临床研究设计。