拉帕替尼单药治疗的效果：一项针对局部晚期头颈部鳞癌未治疗患者的随机II期研究结果

摘要

表皮生长因子受体（EGFR）参与正常细胞的生长和分化。EGFR在头颈部鳞状细胞癌（SCCHN）的发病机制中尤为重要(Kalyankrishna和Grandis，2006年)据报道，约90%的肿瘤过度表达(Grandis和Tweardy，1993年). EGFR通过多种致癌信号途径促进生长和生存，其在SCCHN中的过度表达与预后不良、无病生存期短和局部复发增加有关(安（Ang）等, 2002;埃里克森等, 2004;打击等, 2005;钟等, 2006)，使其成为一个有吸引力的治疗靶点(邦纳等, 2002;约翰等, 2003;哈拉里等, 2007).

拉帕替尼是EGFR和人EGFR-2（HER2）酪氨酸激酶的可逆双重抑制剂，反过来抑制细胞系和异种移植物中下游信号通路的激活，如Erk1/2和Akt(夏等, 2002;鲁斯纳克等, 2007). 拉帕替尼根据细胞类型引发细胞抑制或细胞毒性抗肿瘤作用(楚等, 2005;科利等, 2006;鲁斯纳克等, 2007;科内克尼等, 2008)，并在几种实体瘤中显示出临床活性(Spector公司等, 2005;布尔斯坦等, 2008;卡梅隆等, 2008;拉沃等, 2008).

拉帕替尼在在体外和体内人类头颈癌细胞系的异种移植研究（GSK，存档数据）。此外，在I期研究中，拉帕替尼已安全地与放化疗联合使用，推荐剂量为1500毫克/天⁻¹用于将来的试验(哈灵顿等, 2009). 一项关于放化疗加拉帕替尼、维持性拉帕替尼比放化疗加安慰剂、安慰剂的随机II期研究显示，在放化疗后6个月，拉帕替尼治疗的患者的完全和总体疗效优于安慰剂，但无统计学意义，为17%(哈灵顿等, 2010). 拉帕替尼目前正在对III/IV期头颈癌手术治疗后的高危患者进行放化疗的III期试验。

虽然许多靶向抗癌药物的分子效应经常被描述在体外，这种效果与临床结果的相关性仅开始在概念验证试验中采用(古拉特等, 2007;班纳吉等, 2008). 这种方法通常使用凋亡或增殖终点(Sarker和Workman，2007年;多罗肖和羊皮纸，2008).Spector公司等(2005)最近的研究表明，拉帕替尼治疗晚期恶性肿瘤患者3周后，肿瘤细胞凋亡增加，出现在肿瘤消退的患者中。本研究的目的是探讨拉帕替尼对局部晚期SCCHN患者治疗前后肿瘤组织凋亡和增殖的生物学影响。

材料和方法

这是一项多国、随机、单盲、安慰剂对照研究，在6个国家的10个中心进行。该研究得到了独立伦理委员会和监管机构的批准，并按照赫尔辛基宣言和良好临床实践进行。所有患者在入组前均出具书面知情同意书。

接受放化疗（CRT）的新诊断为III/IVA/IVB期SCCHN的18岁以上成年人符合条件。其他标准包括东方合作肿瘤组绩效状态为0、1或2；充分的肾、肝和骨髓功能；通过超声心动图或多门控采集扫描评估正常左室射血分数。排除标准包括远处转移（IVC期）、早期全身化疗、放射治疗或需要同时使用细胞色素P450 3A4诱导剂或抑制剂。

图1A显示了研究设计。患者按2:1的比例随机接受拉帕替尼（1500 mg d）治疗⁻¹)或安慰剂，并按肿瘤部位和表现状态分层。拉帕替尼/安慰剂治疗持续2-6周，直到CRT开始。“机会窗口”表示放射治疗准备所需的时间。在接受拉帕替尼或安慰剂治疗的患者中，CRT的启动没有延迟，因为单一治疗阶段的持续时间不超过当地标准允许的时间。开始拉帕替尼/安慰剂治疗和开始CRT治疗之间的平均时间为25.8天。化疗计划和CRT被规定为伴随顺铂和放射治疗，并遵循当地标准。常规放射治疗在6-7周内总共进行了66–70 Gy的放射治疗。

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图1

研究设计和患者处置。(A类)显示了研究设计和分配的治疗方法。(B类)显示患者责任的CONSORT图。缩写：CT=计算机断层扫描；CTx=化疗；ECOG=东方合作肿瘤组；F/U=随访；ITT=意向治疗；LVEF=左心室射血分数；mITT=修改后的ITT；NPC=鼻咽癌；PS=性能状态；RT=放射治疗；SCCHN=头颈部鳞状细胞癌。

禁止使用抑制或诱导细胞色素P450 3A4的药物。拉帕替尼可因任何3级或4级毒性而停用1周，如果发生3级或四级间质性肺炎或心脏功能障碍，则可永久停用。

结果

拉帕替尼的生物效应

在拉帕替尼组和安慰剂组的28（41%）和15（42%）患者中观察到EGFR（pEGFR，IHC 2+/3+）的激活(表1)其中，分别有24名和15名患者的治疗后数据可用。拉帕替尼使pEGFR水平降低63%(n个=15/24）例，而33%(n个=5/15）(P（P）=0.11).

细胞凋亡诱导

TUNEL检测到的凋亡细胞在拉帕替尼和安慰剂治疗前后都很常见(图2A-D). 两组的预处理细胞凋亡率相似，拉帕替尼和安慰剂的AI平均值分别为3.8（标准偏差=3.38）和3.2%（标准偏差=1.14）。拉帕替尼组治疗后平均AI为8.0%（s.d.=6.66），安慰剂组为9.4%（s.d=12.22）。在双侧5%显著性水平下，拉帕替尼与安慰剂相比，预处理后AI的变化在统计学上不显著（差异=-1.7，s.e.=1.93，P（P）=0.394，95%置信区间：−5.50%，2.19%参见补充图1). AI与T分期、疾病分期和肿瘤部位进行比较；结果如所示补充图2-4在caspase-3分析中，与拉帕替尼预处理值相比，变化无统计学意义。拉帕替尼组和安慰剂组患者从基线检查到治疗后caspase-3的平均变化值分别为3.0（s.d=3.4）和1.6（s.d=2.8）。来自caspase-3和TUNEL分析的AI数据是一致的（数据未显示）。

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图2

AI通过TUNEL分析。代表性IHC TUNEL染色预处理(A类)和后处理(B类)与拉帕替尼，以及预处理(C类)和后处理(D类)服用安慰剂。

拉帕替尼对细胞增殖的影响

拉帕替尼组和安慰剂组的预处理PI平均值分别为62.7（标准偏差=17.54）和66.1%（标准偏差=19.47）。与安慰剂相比，拉帕替尼治疗降低了PI，平均值分别为56.7（标准偏差=17.49）和64.4%（标准偏差=16.54）。预处理后的相对变化在双边5%显著性水平上具有统计学意义（差异：−5.4%，s.e.=2.47，P（P）=0.030，95%置信区间：−10.36%至−0.53%图3).

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图3

拉帕替尼对Ki-67测定增殖的影响；拉帕替尼和安慰剂治疗前后增殖指数的方须图。中值显示在每个框的左侧。平均值为：拉帕替尼预处理−62.7%，治疗后−56.7%，安慰剂预处理–66.1%，治疗后–64.4%。

临床结果

对40名患者在单药治疗期后和CRT前进行疗效评估。独立评估的ORR为17(n个=4/24）与0%(n个=0/16）分别在ITT和可评估人群中，接受约4周的拉帕替尼/安慰剂治疗。拉帕替尼未观察到进展性疾病，而安慰剂组为25%（见表2和图4A). 从拉帕替尼应答者中，所有患者都有EGFR过度表达；50%有EGFR扩增；IHC表达50%HER2，其中一例HER2基因扩增；凋亡、增殖和pEGFR的可变调节补充表2). 其中两名应答者p16阳性。

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图4

(A类)拉帕替尼/安慰剂阶段后独立评估的ORR瀑布图；(B类)CRT后ORR与肿瘤部位的条形图；(C类)独立阅读SUV中基线变化的瀑布图_最大值测量值。缩写：R=响应者（完整和部分响应）；NR=无应答者（稳定和进展性疾病）；HP=下咽；L=喉；OC=口腔；OP=口咽。^*肿瘤部位水平内的百分比。

表2

客观应答率

	研究者评估（ITT）		独立评估（ITT）		可评估人口一
	拉帕替尼n个=71	安慰剂n个=36	拉帕替尼n个=71	安慰剂n个=36	拉帕替尼n个=71	安慰剂n个=36
拉帕替尼/安慰剂阶段后的反应率，n（%）
n个	24	16	24	16	19	16
CR公司	1 (4)	0	1 (4)	0	1 (5)	0
公共关系	5 (21)	1 (6)	3 (13)	0	3 (16)	0
ORR公司	6 (25)	1 (6)	4 (17)	0	4 (21)	0
标准偏差	11 (46)	12 (75)	15 (63)	12 (75)	15 (79)	12 (75)
PD公司	2 (8)	3 (19)	0	4 (25)	0	4 (25)
不可评估b条	5 (21)	0	5 (21)	0	—	—
CRT后的响应率，n（%）
n个	71	36	71	36	58	30
CR公司	29 (41)	10 (28)	16 (23)	2 (6)	16 (28)	2 (7)
公共关系	21 (30)	9 (25)	34 (48)	17 (47)	34 (59)	17 (57)
ORR公司	50 (70)	19 (53)	50 (70)	19 (53)	50 (86)	19 (63)
标准偏差	6 (8)	4 (11)	4 (6)	2 (6)	4 (7)	2 (7)
PD公司	2 (3)	7 (19)	4 (6)	9 (25)	4 (7)	9 (30)
撤回	7 (10)c（c）	1 (6)d日	7 (10)c（c）	1 (6)d日	—	—
无价值	6 (8)e（电子）	5 (14)	6 (8)e（电子）	5 (14)（f）	—	—
可评估患者CRT后独立ORR与EGFR表达的相关性，n个(%)
	表皮生长因子受体		筛选时的pEGFR		表皮生长因子受体（鱼类）
低表达（0，1+）/非扩增	n个=2	n个=4	n个=34	n个=16	n个=42	n个=17
ORR公司	1 (50)	3 (75)	29 (85)	10 (63)	37 (88)	11 (65)
标准偏差	0	0	3 (9)	1 (6)	4 (10)	1 (6)
PD公司	1 (50)	1 (25)	2 (6)	5 (31)	1 (2)	5 (29)
过度表达（2+、3+）/扩增	n个=55	n个=25	n个=23	n个=13	n个=15	n个=11
ORR公司	48 (87)	15 (60)	20 (87)	8 (62)	12 (80)	7 (64)
标准偏差	4 (7)	2 (8)	1 (4)	1 (8)	0	1 (9)
PD公司	3 (5)	8 (32)	2 (9)	4 (31)	3 (20)	3 (27)

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缩写：CR=完整响应；CRT=放化疗；EGFR=表皮生长因子受体；FISH=荧光就地杂交；IHC、免疫组织化学；PD=进行性疾病；ITT=意向治疗；ORR=客观应答率；pEGFR=磷酸化EGFR；PR=部分响应；SD=稳定疾病。

^一患者完成CRT，并在基线检查和随访时进行放射扫描。

^b条评估前开始CRT：8 Gy和16 Gy后两次PR，8-22 Gy后三次SD。

^c（c）五名患者在CRT后死亡，一名患者在CTR后退出，一名扫描结果不可读。

^d日一名患者完成了CRT，但没有可用的扫描。

^{e（电子）}4名患者在完成CRT前退出，2名患者从未开始CRT。

^（f）一名患者在完成CRT前退出，一名患者死亡，三名患者未进行扫描。

拉帕替尼组和安慰剂组CRT后独立评估的ORR分别为86%和63%（见表2). 此外，在ITT中，应答率分别为70%和53%。安慰剂组（25%）出现进展性疾病的患者数量高于拉帕替尼组（6%）。与喉（70%）、下咽肿瘤（67%）或安慰剂组（分别为67%、43%、60%和67%；参见图4B).

在PET子研究中(n个=35），最大SUV（SUV_最大值)与安慰剂治疗的36%相比，拉帕替尼治疗的75%患者的基线值降低（参见图4C). 中型SUV的变化_最大值拉帕替尼为-12.9，安慰剂为+6.1。还评估了与基线相比SUV的平均变化，拉帕替尼的中位数为-10.9，安慰剂为+3.2。

讨论

本研究旨在研究拉帕替尼对细胞生存和生长途径的生物效应是否能预测临床结果，并确定可能受益于拉帕替尼治疗的任何亚组患者。以前的研究表明，激活的EGFR调节促凋亡和抗凋亡途径(Modjtahedi公司等, 1998;格兰迪斯等, 2000;金斯伯格，2007;戈尔等, 2007). 因此，主要目的是评估拉帕替尼对细胞凋亡的影响。与安慰剂相比，凋亡诱导没有统计学差异，因此，不符合主要终点。事实上，拉帕替尼和安慰剂治疗后，TUNEL染色的AI增加。尽管这些数据可能受到治疗后活检处理过程中引入的伪影的影响，但应予以考虑；我们认为，这项研究的随机性应该为防范这种风险提供了保障。缺乏明确的凋亡信号可能有些令人惊讶，因为拉帕替尼是无细胞系统中pEGFR和pHER2的有效抑制剂(鲁斯纳克等, 2001)，并诱导细胞凋亡在体外和体内模型(夏等, 2002;周等, 2006)以及临床研究(Spector公司等, 2005). 然而，以前曾报道过自发凋亡和凋亡诱导的类似值(霍茨等, 1999;格拉本鲍尔等, 2003). 不幸的是，关于凋亡的预后和预测意义的结果在SCCHN中是相当矛盾的(巴特林克等, 1999;土谷等, 2001;格拉本鲍尔等, 2003)这可能部分归因于与这些分析相关的方法学复杂性以及给定组织内固有的异步凋亡过程(波顿，1996年). TUNEL检测晚期凋亡事件，尽管在坏死细胞和一些DNA片段可修复的细胞中也发现阳性信号(柯林斯等, 1997)核形态的联合分析提供了一个相对准确的凋亡指标(谢里丹等, 1999;威灵汉，1999年). Caspase-3激活是内源性和外源性凋亡途径中的早期事件(考夫曼和沃克斯，2003年); 然而，该试验可能无法检测到独立于线粒体途径的凋亡(Gown和Willingham，2002年). 尽管在一些患者中观察到肿瘤缩小，但缺乏凋亡变化，这表明caspases可能与拉帕替尼诱导的细胞死亡无关，或者拉帕替尼不诱导凋亡，其作用机制是通过局部晚期SCCHN中的某些其他途径。

拉帕替尼治疗的其他生物学效应令人感兴趣，值得进一步研究。例如，拉帕替尼治疗2周内pEGFR活性的抑制和增殖活性的显著降低可能在一定程度上促成了拉帕替尼治疗患者对后续CRT的较高反应率。这一观察结果也支持拉帕替尼与放射治疗或CRT联合应用作为防止加速再人口增长的手段可能发挥的作用(哈灵顿等, 2007). 然而，这些数据必须根据33%的安慰剂治疗患者也显示pEGFR水平降低的事实来解释。未来的研究应解决这些分析在系列样品上的再现性问题。

尽管生物学结果不明确，但这项对患有局部晚期疾病的治疗无效人群进行的研究显示，在单药治疗阶段（包括一次完全缓解）后，ORR为17%。此外，拉帕替尼治疗的患者SUV减少的比例更大_最大值在PET子研究中。考虑到拉帕替尼的短期治疗，这些发现是有希望的，并表明拉帕替尼可在局部晚期SCCHN中发挥作用。这些发现与阿比多耶等, (2006)据报道，在接受拉帕替尼治疗的患有复发性或转移性SCCHN的患者中，临床活性最低。

有趣的是，所有四个单药应答者都有EGFR过度表达的肿瘤，其中两个也显示HER2表达，另一个显示HER2基因扩增。其他生物学特征均不能预测对拉帕替尼的反应。然而，有反应的患者人数太少，无法得出任何有意义的结论。更重要的是，治疗后活检是在比放射学扫描更早的时间点（第14±3天）进行的（大约第4周），这可能解释了为什么也没有观察到凋亡变化。

在ITT和可评估人群中，拉帕替尼组CRT后的ORR高于安慰剂。事实上，HPV阳性患者多于安慰剂治疗组，这意味着如果研究组完全平衡，绝对差异可能会更大。虽然这项研究并不是为了测试研究组之间ORR的差异，但数据表明，拉帕替尼值得对局部晚期头颈癌患者进行进一步评估。在开始CRT之前，拉帕替尼持续时间短，可能对EGFR信号的抑制不足，无法诱导细胞凋亡，但可能通过未知机制引发肿瘤细胞随后的CRT诱导细胞死亡。这种效应不太可能是由于药物诱导的G1细胞周期阻滞所致。鉴于单药治疗后观察到的反应，拉帕替尼组在开始CRT前肿瘤体积减少也可能提供了一种解释。

虽然EGFR过表达似乎可以预测对拉帕替尼或拉帕替尼可/CRT的反应，但EGFR基因扩增并不是，这与SCCHN中其他EGFR抑制剂的各种报道相反(科恩等, 2005;埃尔贾拉等, 2006;古尔尼克等, 2007;托马斯等, 2007). 虽然HER2过度表达与拉帕替尼或拉帕替尼可/CRT的反应之间没有明确的相关性，但不能排除EGFR异二聚体的功能作用。有趣的是，四个单药应答者中有两个同时表达EGFR和HER2。EGFR和HER2均为3+过表达的患者也表现出两种受体的基因扩增。与之前的研究类似(哈灵顿等, 2009)，治疗耐受性良好，未导致CRT显著改变。大多数患者接受了计划中的放射治疗和化疗，这与其他研究中的情况大致相似(库珀等, 2004). 此外，一个独立的数据监测委员会对SCCHN正在进行的拉帕替尼的几个二期和三期试验的安全性进行了评估，在这方面没有提出任何安全问题。

本研究提供了一个有用的设计，允许患者间和患者内评估药效学效应和对靶向药物反应的假定预测因子。这表明在局部晚期SCCHN中获得配对活检的可行性。然而，研究设计的一些局限性应该得到解决。首先，对于第二次活检的合适时机还没有达成共识；因此，本研究的时间选择是经验性的。因此，观察到的效应可能不能反映导致细胞凋亡或生长停滞的实际分子事件。其次，患者人数少意味着应该谨慎解释结果。第三，随访时间很短，无法评估存活率。

总之，拉帕替尼短期治疗表明，它可能1）不影响细胞凋亡；2） 导致pEGFR抑制；3） 减少增殖；4） 诱导肿瘤消退，增强对CRT的反应；5）导致口咽和口腔肿瘤对治疗反应良好。在大量患者中验证这些假设是有价值的。目前正在研究其他EGFR家族成员及其对下游信号通路的影响。

致谢

脚注

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