ROS1基因融合突变肺癌的靶向治疗
近期我有几个男性肺癌患者都检测出ROS1融合突变，理论上ROS1融合突变检测阳性率只有1%—2%，且ROS1阳性肺癌多见于年轻女性。因此我们今天复习一下ROS1基因融合突变肺癌的靶向治疗。
ROS1(c-ros oncogene 1, receptor tyrosine kinase)属于酪氨酸激酶胰岛素受体基因，在多种肿瘤细胞系中高表达。其基因重排最初是1987年在神经胶质细胞瘤中被发现。2007年Rikova等利用磷酸化蛋白质组学技术证实ROS1重排是NSCLC发生、发展中的驱动基因。
ROS1发现及研究历程
ROS1属于胰岛素受体家族的一种单体型受体酪氨酸激酶，其在人类中的生物学作用尚未明确，仍然是一个"孤儿"受体酪氨酸激酶，尚未找到已知的配体。人类的ROS1 基因定位于6q21 染色体，属于酪氨酸激酶胰岛素受体基因，由胞内酪氨酸激酶活性区、跨膜区及胞外区3部分组成，编码具有酪氨酸激酶活性的嵌合蛋白。ROS1基因发生重排时丢失细胞外区域，保留跨膜区和胞内酪氨酸激酶区域，重排位点主要发生在ROS1基因的32-36外显子。在NSCLC中ROS1基因主要与CD74、SLC34A发生融合，并持续激活ROS1酪氨酸激酶区及下游JAK/STAT、PI3K/AKT、RAS/MAPK等信号通路，进而引起肿瘤的发生。
现有的研究表明，ROS1在NSCLC中突变率约为1%-2%。常见于年轻、不吸烟腺癌患者。ROS1与ALK有高度的同源性（大约50%的激酶域和75%的ATP结合位点同源）。在NSCLC中ROS1融合伙伴最常见的为CD74-，EZR-，SLC34A2-，SDC4-和TPM3-，其余均为ROS1融合基因少见融合伙伴。
ROS1基因融合突变情况
ROS1基因融合突变情况
2017年5月，《Nat Med》杂志发表一篇重量级文章，纪念MSKCC癌症研究中心的科学家采用MSK-IMPACT方法，开展了一项大规模、前瞻性的临床测序研究，他们对1万多名晚期癌症患者，接近300多种肿瘤进行基因二代测序，同时收集这些患者的临床注释、病理等方面的信息，其中ROS1融合39例，其中NSCLC中ROS1常见融合伙伴占93.33%(16例CD74-，5例EZR-，4例SDC4-，2例SLC34A2-和1例TPM3-)，少见融合伙伴占6.67%(1例FAM135B-和1例SLC6A17-)。
2017年6月ASCO年会上，Zhao等通过二代捕获测序技术报道2755例肺癌患者中28例非小细胞肺癌发生ROS1融合现象，融合伙伴CD74-占51%，，EZR-占21%，SDC4-，SLC34A2-，AQP4-，GOPC-和TPM3-次之。
2017年11月Gay等在ESMO年会上发表了对不同类型的ROS1融合基因的大规模临床测序研究，该研究共纳入114200名晚期肿瘤患者，采用CGP检测184-406个肿瘤相关的基因，其中NSCLC患者20868名，ROS1融合基因患者占0.94%(196/20868)，融合亚型中常见融合伙伴占77%(CD74-占51%，EZR-占17%，SLC34A2-占6%和TPM3-占3%)，少见融合伙伴占23%(GOPC-占2%，ZCCHC8-占2%，TFG-占1%，TMEM106B-占1%，MYH9-占1%，LRIG3-占1%，CCDC6-占1%和其他占8%)。
NSCLC中迄今已发现至少有45种不同的ROS1融合基因，最常见的融合是CD74-ROS1，其他包括：GOPC⁃ROS1、LIMAI⁃ROS1、MSN⁃ROS1、FIG⁃ROS1、CCDC6⁃ROS1、KDELR2⁃ROS1、LRIG3-ROS1、CLTC-ROS1、TMEM106B-ROS1、RNPC3-ROS1、CEP72-ROS1、ROS1-FAM135B、SLC6A17-ROS1、TRIM33⁃ROS1、ROS1⁃ADGRG6、ZCCHC8⁃ROS1、MYH9⁃ROS1、AQP4-ROS1、MYO5A-ROS1、MYO5C-ROS1、GPRC6A-ROS1、CTNND2-ROS1、OPRM1-ROS1、SRSF6-ROS1、LOC101927919-ROS1、BRCAT107-ROS1、ENPC3-ROS1、MRAS-ROS1、ADGRV1-ROS1、PUM1-ROS1、BTBD9-ROS1、XPNPEP-ROS1、WNK1-ROS1、RFX6-ROS1、PPFIBP1-ROS1、PWWP2A-ROS1、ERC1-ROS1、HLA-A-ROS1、CLIP1-ROS1、KIAA1598-ROS1、SPEF2-ROS1、ROS1-OCLN、PHACTR3-ROS1、HMGXB3-ROS1和RAD18-ROS1。
临床病理特点：
ROS1阳性肺癌多见于年轻，不吸烟或轻度吸烟肺腺癌，肺鳞癌和大细胞发现ROS1重排但罕见。ROS1基因融合阳性与ALK基因融合阳性或EGFR突变一般不会共存，也有文献报道ROS1 融合基因可以与其他基因突变共存，如EGFR突变，ALK融合， KRAS突变等。
检测方法：
目前NCCN推荐的检测方法为FISH，不推荐免疫组化的方法，此外PCR也可以应用，目前我国批准上市的方法包括PCR和NGS检测方法。与ALK融合不同的是，ROS1融合包括了染色体内和染色体间的融合，ROS1野生型的病例会有一定程度的染色。若以FISH作为金标准，RT-PCR方法敏感性为100%，特异性为93.6%，需要注意的是：①ROS1 NGS检测由于存在插入点重复序列，影响NGS分析时Mapping结果，可能导致假阴性；②ROS1基因断裂点位置不确定，不仅存在于32、34、35、36号外显子-内含子区域，因此，ROS1融合基因NGS分析需要人工判读。
检测方式的优缺点
靶向药物：
ALK和ROS1在激酶结构域有49%的氨基酸序列同源性（见下图），在三磷酸腺苷（ATP）结合位点上有77%的同源性，研究者尝试将ALK抑制剂应用于ROS1重排患者的身上，结果表明除了艾乐替尼外，所有的ALK抑制剂均能有效的控制ROS1融合患者的病情。
克唑替尼——ROS1融合的一线治疗选择
PROFILE-1001研究奠定了克唑替尼在ROS1阳性患者中的治疗地位。而进一步研究发现，融合伴侣可能影响患者获益，接受克唑替尼治疗时，非CD74组ORR为94.11%，CD74组为73.68%；非CD74组中位PFS为17.63个月；CD74组为12.63个月。非CD74组位OS为44.5个月，而CD74组中位OS为24.33个月。PROFILE-1001研究发现，克唑替尼治疗ROS1融合阳性患者的ORR达到72%，PFS达到19.3个月，更新的OS数据达到51.4个月，2019年ELCC（欧洲肺癌大会）更新的数据显示，融合伴侣不影响患者获益。基于真实世界研究中的EUCROSS研究发现，克唑替尼用于ROS1阳性NSCLC患者，ORR高达70%，疾病控制率高；基于亚裔人群的1201研究是目前最大样本含量的研究，亚裔人群接受克唑替尼治疗的PFS达到15.9个月，独立评审委员会评估的ORR达到71.7%。基于此，CSCO和NCCN指南推荐克唑替尼作为ROS1融合阳性患者的一线治疗。
PROFILE-1001研究
在2019欧洲肺癌大会（ELCC）上，Tony Mok教授汇报了PROFILE 1001 ROS1队列的总生存（OS）和最新安全性分析结果。2010年10月~2018年6月，研究入组了53例ROS1重排的局部晚期或转移性NSCLC患者，大部分已经接受了≥1线治疗。患者接受克唑替尼 (250 mg，BID)治疗，中位随访62.6个月的结果显示，患者的中位OS达51.4个月(95% CI: 29.3~未达到)，1年和4年的生存率分别为79%和51%。
PROFILE-1001研究设计方式
入组试验的患者基线特征
总体OS结果
PROFILE 1001 ROS1队列的OS数据
针对30例患者进行分析，携带不同类型的融合基因伴侣(fusion partners)患者的OS没有区别。但在此研究中，每种ROS1重排类型的患者数量甚少，还需要进一步研究。
携带不同ROS1重排类型患者的OS
无进展生存期（PFS）和客观缓解率（ORR）的数据与前期研究一致，中位PFS为19.3个月，ORR达71.7%，但缓解持续时间（DoR）比之前的报道更长，中位DoR达到了24.7个月。
PFS、ORR和DoR数据更新
此次分析未发现新的安全信号，研究中出现的治疗相关不良事件（TRAEs）大多为1级或2级，最常见3级TRAEs（发生于≥5%的患者）为低磷血症(15.1%)和中性粒细胞减少症(9.4%)；没有4级TRAEs或治疗相关死亡。随着随访时间的延长，没有出现TRAEs所致的永久性停药。
中位OS达到51.4个月，4年OS率为51%，这意味着半数以上患者用克唑替尼治疗活过了4年以上。此次OS分析结果和最新安全性数据支持克唑替尼250 mg BID用于晚期ROS1阳性NSCLC患者的治疗，51.4个月的OS数据为ROS1重排晚期NSCLC患者的精准治疗建立新基准。PROFILE 1001研究纳入的ROS1阳性NSCLC患者处于晚期，大多数人（86%）在接受克唑替尼治疗之前都接受过一种或多种疗法，这些患者的OS数据依然超过了四年。
OO-1201研究
耐药机制
目前关于ROS1突变的患者，克唑替尼的耐药主要有下面两个情况。
ROS1激酶结构域的突变，占比50-60%，远高于ALK（只占20-25%）。ROS1激酶结构域比较常见的突变有G2032R，这个与ALK的G1202R类似，都可以比作守门员突变。ROS1的G2032R突变造成了空间位阻，使得药物与ROS1蛋白不能结合。
脱靶，即ROS1之外的基因发生突变，导致旁路激活。
下面这个图，解释了目前临床报道的，使用克唑替尼靶向治疗时ROS1的耐药位点，以及新一代的靶向药物，针对不同ROS1的耐药位点的抑制情况。
色瑞替尼（Ceritinib-LDK378）
韩国一项Ⅱ期临床试验：共招募32例ROS1阳性的患者（平均接受过3种其他方式的治疗）。其中2例经过克唑替尼治疗的患者在服用药物后未见明显疗效，说明色瑞替尼可能对克唑替尼耐药患者无明显疗效。排除这2例患者后，其他30例患者的ORR为67%，疾病控制率（DCR）为87%，mPFS为19.3个月。研究中有8例脑转移患者，颅内ORR为25%，颅内DCR为63%。用法用量：750mg qd。
布加替尼（Brigatinib-AP26113）
一项双臂的、开放标签的、多中心的Ⅱ期临床试验（ALTA，NCT02094573）：每日口服90毫克的布加替尼，总体缓解率达到了48%，脑转移患者的客观缓解率为42%；每日口服90毫克的布加替尼，但是在一周后剂量上升至每日180毫克，客观缓解率为53%，其中脑转移患者的总体缓解率为67%。其中，90mg剂量组则有1个病人达到完全缓解CR。在90mg剂量组，中位无进展时间PFS为9.2个月。180mg剂量组较90mg剂量组的患者，疾病进展或死亡的风险降低45%。
劳拉替尼（Lorlatinib-3922）
该药物为口服选择性ROS1-TKI。在临床前模型中，Lorlatinib可以抑制G2032R这一耐药突变。I- II期研究(NCT01970865)的I期临床试验部分中，lorlatinib在ROS1阳性患者中显示出初步的抗肿瘤活性。最近在《The Lancet Oncology》发表了扩展部分ROS1阳性患者中的临床活性、安全性和分子分析的结果。共纳入21例未经TKI治疗患者和48例TKI经治患者，其中40例接受了克唑替尼作为唯一的TKI。在未经TKI治疗患者中，有13例(62%，95% CI 38-82)达PR，中位缓解持续时间（DOR）为25.3个月(95% CI 7.5-31.9)，中位PFS为21.0个月(95% CI 4.2-31.9)。大多数患者获得深度缓解。在接受过克唑替尼治疗的患者中，有14例(35%，95% CI 21-52)达到PR；中位DOR为13.8个月(95% CI 9.7-未达到)，PFS为8.5个月(95% CI 4.7- 15.2)。Lorlatinib在未经TKI治疗和TKI经治患者中均表现出有效的颅内活性，劳拉替尼拥有较高的中枢神经系统穿透能力，在标准剂量为100mg的患者中，劳拉替尼的脑脊液与血浆比值为61%-96%。另外，劳拉替尼对比克唑替尼一线治疗NSCLCⅢ期研究CROWN（NTC03052608）正在进行中。劳拉替尼安全性能较好。
恩曲替尼（entrectinib RXDX-101）
恩曲替尼是一种高效的ROS1和TRK A/B/C抑制剂，其对ROS1的抑制能力比克唑替尼高约30倍，而且在中枢神经系统中仍然有活性。综合3个I、II期临床试验总共53例ROS1阳性晚期NSCLC患者的数据可知：ORR为77.4%，中位持续缓解时间为24.6个月。非脑转移患者的中位PFS为26.3个月。脑转移患者的中位PFS为13.6个月，颅内病灶ORR达55%，颅内病灶的中位持续缓解时间为12.9个月。然而，恩曲替尼对最常见的ROS1耐药突变，包括守门突变L2026M，G2032R和D2033N突变，没有显示出活性。恩曲替尼不良反应较轻。
洛普替尼（Repotrectinib TPX-0005）
2019会议上研究者发表了新药Repotrectinib（洛普替尼）对比其他ROS1抑制剂（TKI）治疗ROS1阳性非小细胞肺癌患者疗效的最新数据。在一线治疗中，Repotrectinib达到了82%的ORR，100%的DCR，成绩喜人。而作为二线方案，Repotrectinib的ORR也达到了39%，是劳拉替尼的1.44倍，有望接替后者"最后防线"的地位，更长久地延长患者的生存时间。在细胞实验中，与克唑替尼、恩曲替尼、色瑞替尼、布加替尼及卡博替尼相比，洛普替尼拥有对野生型ROS1重排更强的活性，并且对产生G2032R耐药突变的细胞株上，洛普替尼和卡博替尼活性相近（1.3s.0.2nmol/L），明显高于劳拉替尼（160.7nmol/L），同样对于D2033N突变，洛普替尼活性略低于卡博替尼（1.3ws.0.2nmol/L），但强于劳拉替尼（3.3nmol/L）。目前，关于洛普替尼在有ALK/ROS1/NTRK1-3重排的实体肿瘤作用的一项I/Ⅱ期临床试验（NCT-03093116）正在进行中。洛普替尼的不良反应目前尚不明确。
卡博替尼（Cabozantinib XL184）
卡博替尼是野生型ROS1激酶的一种有效抑制剂。另外，在服用克唑替尼后产生L2026M和G2032R耐药突变的患者中，卡博替尼也表现出较强的治疗效果。在一项临床研究中，通过挑选携带G2032R耐药基因表达CD74-ROS1的MGH047细胞，卡博替尼很好抑制该细胞生长。目前，一项关于卡博替尼的针对RET/ROS1/NTRK融合或MET/Axl扩增第二阶段的试验正在进行中，以更加明确卡博替尼对ROS1重排的疗效（NCT01639508）。
8DS-6051b
DS-6051b是一种小分子酪氨酸激酶抑制剂，可抑制ROS1、NTRK的致癌重排。在一项日本关于DS-6051b的I期临床试验（NCTO2675491），共招募15例ROS1阳性的NSCLC患者，其中12例有可测量病灶，ORR为66.7%，DCR为100.0%。4例患者先前接受了克唑替尼治疗，1例PR，2例SD，但由于样本容量较小，不能充分说明DS-6051b对克唑替尼耐药的患者有明确的疗效。同时，美国目前也正在进行一项I期临床试验（NCT02279433）。
总结
ROS-1融合由于在肺癌患者中出现概率较低，仅有1%-2%的非小细胞患者存在该融合。过去，这个融合在临床中常被忽略，ROS-1融合的患者往往都采用化疗等标准方案进行一线治疗。随着基因测序技术的进步，NGS二代测序可以一次检测数百个癌症相关基因，ROS-1基因同样包括在内；借助这个进步，ROS-1融合才真正展现在临床医生眼前。
有ROS-1融合的肺癌患者通过服用以上几种针对性靶向药，生存期能获得极大的提升。因此我们推荐所有肺癌患者都应该对ROS-1基因进行检测。特别是年轻的不抽烟的女性肺腺癌患者与EGFR和ALK阴性的患者，ROS-1融合的出现概率会进一步提升。
