非小細胞肺癌患者血清TGF-α與EGFR-TKI治療敏感性和預后的關系

朱文良，李 靖，梁新強，賴 林，梁艷艷，陸運鑫，侯恩存

1.廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院腫瘤內科二病區，廣西 南寧 530011；2.鄭州大學附屬腫瘤醫院微創介入科，河南 鄭州 450008；3.廣西醫科大學附屬腫瘤醫院基礎實驗部，廣西 南寧 530021

非小細胞肺癌患者血清TGF-α與EGFR-TKI治療敏感性和預后的關系

朱文良1，李 靖2，梁新強3，賴 林1，梁艷艷1，陸運鑫1，侯恩存1

1.廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院腫瘤內科二病區，廣西 南寧 530011；2.鄭州大學附屬腫瘤醫院微創介入科，河南 鄭州 450008；3.廣西醫科大學附屬腫瘤醫院基礎實驗部，廣西 南寧 530021

背景與目的：表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptortyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI)是EGFR陽性突變非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者的優勢治療方案，但其療效存在較大個體差異。該研究將探討血清中EGFR的配體轉化生長因子(transforming growth factorα，TGF-α)水平是否可作為EGFR基因突變陽性NSCLC患者EGFR-TKI療效的預測指標，并探討TGF-α水平與患者預后的關系。方法：收集2012年5月—2014年7月就診于廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院腫瘤內科門診及住院部EGFR陽性突變的NSCLC患者75例。在行EGFR-TKI治療周期前，利用酶聯免疫吸附反應(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)檢測試劑盒檢測各入選患者血清中TGF-α的水平。治療2個月后行影像學檢查，評定治療效果。探討TGF-α水平與治療效果的關系及其預測效能，進一步分析其與患者總生存期(overall survival，OS)和無進展生存期(progression-free survival，PFS)的關系。結果：75例EGFR陽性突變NSCLC患者經EGFR-TKI治療后，病情部分緩解(partial response，PR)20例，穩定(stable disease，SD)25例，進展(progression disease，PD)30例，疾病控制(disease control，DC)率達到60%(45例)。PD組患者治療前血清TGF-α水平高于DC組，差異有統計學意義(P<0.01)。多因素COX回歸顯示，患者吸煙狀態、淋巴結轉移程度及TGF-α水平是預后的獨立影響因素。ROC分析顯示，血清TGF-α水平對患者EGFR-TKI療效具有良好的預測效能[曲線下面積(area under the curve，AUC)=0.926]且16.75 pg/mL為TGF-α的最佳分界點濃度。血清高濃度TGF-α(≥16.75 pg/mL)與患者吸煙史比例、臨床分期、淋巴結轉移及治療效果有關(P<0.05)。TGF-α高濃度較低濃度組患者的OS和PFS中位生存時間縮短，差異有統計學意義(log-rank P<0.05)。結論：高水平血清TGF-α(≥16.75 pg/mL)對NSCLC患者EGFR-TKI治療抵抗和不良預后有指示作用。

轉化生長因子；表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑；非小細胞肺癌；預后

肺癌是當今世界范圍內威脅人類健康和生存的惡性腫瘤之一，非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)是最常見的臨床病理類型，占肺癌患者的80%～85%，其預后差，早期診斷和治療較為困難［1］。目前，作為新型的靶向治療藥物，表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI)對EGFR基因陽性突變患者的治療效果明顯優于化療，使該療法成為EGFR陽性突變患者的一線治療方案。然而，EGFR-TKI的治療效果存在較大的個體差異，且治療后頻繁出現的耐藥現象限制了該療法的進一步深入發展和應用［2］。因此，科學地預測和評估EGFR-TKI治療敏感性并盡早地預防和緩解該療法可能導致的耐藥性成為亟待解決的問題。轉化生長因子(transforming growth factor α，TGF-α)是EGFR的配體，有研究發現，TGF-α水平與小分子TKI藥物吉非替尼治療后的不良預后有關，但是血清中TGF-α的水平對EGFR-TKI治療敏感性和患者預后的預測作用關系尚未明確［3］。本研究旨在探討NSCLC血清中TGF-α的水平與TKI治療敏感性的關系，以評估TGF-α對EGFR陽性突變患者預后的預測價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2012年5月—2014年7月就診于廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院腫瘤內科門診及住院部的EGFR突變陽性的NSCLC患者75例為研究對象，其中男性43例，女性32例，平均年齡54歲(18～75歲)。根據美國癌癥聯合委員會肺癌分期標準(第七版)進行分期。納入標準：① 組織病理學以及基因檢測確診的EGFR突變陽性NSCLC患者；② 接受EGFR-TKI一線治療方案；③ 年齡18～75歲；④ 至少具有1個可測量病灶。排除標準：① 有EGFR-TKI類藥物服用史或此類藥物過敏或不耐受者；② 合并其他部位腫瘤者；③ 同時應用其他化療藥物治療者。所有患者在入組時簽訂知情同意書并知悉研究目的。

1.2 治療方法與療效評價標準

治療方案：入選患者均行一線EGFR-TKI治療，給予口服吉非替尼250 mg/d或厄洛替尼150 mg/d。

療效評價：患者口服EGFR-TKI 2個月后進行療效評價。按照實體瘤療效評價標準(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors，RECIST)進行：完全緩解(complete response，CR)、部分緩解(partial response，PR)、病情穩定(stable disease，SD)和疾病進展(progression disease，PD)。治療有效包括CR和PR，疾病控制包括CR、PR和SD。所有患者治療效果均進行胸腹部、顱腦CT掃描、骨掃描和MRI證實。

1.3 血清TGF-α水平測定

EGFR突變陽性患者在行TKI治療前測定血清中TGF-α的濃度。治療前于清晨空腹采集受試者靜脈血4～6 mL，肝素鈉抗凝，應用人TGF-α酶聯免疫吸附反應(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢測試劑盒(購自美國Thermal Fisher公司)測定血清中TGF-α的濃度。

1.4 EGFR基因突變檢測

NSCLC患者手術或穿刺、支氣管鏡活檢組織標本由廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院分子病理學實驗室進行EGFR基因突變和位點檢測。提取石蠟切片或冷凍切片中組織樣本基因組DNA，測定其純度和濃度。利用實時熒光定量聚合酶鏈反應(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction，RTFQ-PCR)Taqman探針技術擴增EGFR基因19和21外顯子，分析其突變狀態。

1.5 統計學處理

采用SPSS 19.0進行數據統計和分析。血清TGF-α水平與EGFR-TKI療效及與患者臨床特征之間的關系采用χ2或Fisher’s 檢驗分析，P<0.05為差異有統計學意義。靈敏度和特異度比較采用McNemar’s檢驗，以受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線評價診斷價值。Youden指數定義為：靈敏度+特異度-1?；颊呱娣治霾捎肒aplan-Meier方法進行評價?；颊呖偵嫫?overall survival，OS)為首次用藥到發生全因死亡的時間，無進展生存期(progression-free survival，PFS)為首次用藥時間到出現疾病發展或全因死亡的時間。COX比例風險模型(向后法)分析預后相關因素。

2 結 果

2.1 EGFR-TKI療效與臨床病理特征的關系

本研究共收集滿足納入排除標準的EGFR突變陽性NSCLC患者75例，其中男性43例，女性32例。年齡在60歲以下患者52例(69.3%)，60歲以上23例(30.7%)，有吸煙史患者39例(52.0%)。其中腺癌患者66例，鱗癌9例，有36例發生淋巴結轉移。納入患者全部接受EGFR-TKI治療，其中口服吉非替尼的患者43例，口服厄洛替尼的患者32例。治療3個月后，20例患者PR，25例SD，30例PD或死亡。達到疾病控制(disease control，DC)者45例(60%，表1)。根據治療效果將納入人群分為DC組和疾病進展(disease progress，DP)組并進一步分析了EGFR-TKI療效與患者臨床特征的關系，結果顯示，兩組患者吸煙史、淋巴結轉移及EGFR突變位點差異有統計學意義(P<0.05)。此外，TKI治療耐受患者(DP組) TGF-α水平顯著高于對TKI治療響應的患者(DC組)，差異有統計學意義(P<0.05)。利用多因素COX回歸對接受EGFR-TKI治療NSCLC患者進行多因素分析，結果顯示，患者吸煙狀態、淋巴結轉移程度及TGF-α水平對患者總生存率有顯著影響(P<0.05)，是患者預后的獨立影響因素(表2)。

2.2 血清TGF-α水平與EGFR-TKI治療效果的關系

在EGFR-TKI藥物治療前我們檢測了患者血清中TGF-α的水平，其中DC組中位TGF-α濃度為12.3(9.8～18.2) pg/mL，DP組為21.0 (13.6～32.7) pg/mL，兩組相比，差異有統計學意義(P<0.01，圖1A)。此外，PR組患者與SD組患者中位血清TGF-α水平差異無統計學意義(11.5 pg/mL vs 13.7 pg/mL，P>0.05)，兩組TGF-α水平均明顯低于PD組，差異有統計學意義(P<0.01，圖1B)。

表1 EGFR突變型非小細胞肺癌患者EGFR-TKI療效與臨床病理特征的關系Tab. 1 Association between EGFR-TKI treatment ef ficiency and clinical characteristics in NSCLC patients with EGFR mutations

表2 NSCLC患者EGFR-TKI治療預后多因素COX回歸分析Tab. 2 Multivariate COX regression analysis of overall survival in NSCLC patients treated with EGFR-TKI

圖1 不同治療結果組患者血清TGF-α水平比較Fig. 1 Plasma TGF-α of patients in each group with di ff erent clinical outcome

2.3 NSCLC患者血清TGF-α水平預測TKI療效的ROC分析

本研究對NSCLC患者血清TGF-α水平對患者接受TKI治療后3個月療效的預測價值的靈敏度和特異度進行評估，ROC分析顯示，曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.926 (圖2)。根據ROC曲線的靈敏度和特異度計算得到：Youden指數為16.75 pg/mL，以該濃度分界，血清TGF-α水平對EGFR-TKI治療效果具有最高的診斷準確度和區分度。

2.4 血清TGF-α水平與臨床特征的關系

本研究以Youden指數為界，將納入患者分為血清TGF-α濃度大于等于及小于16.75 pg/mL兩組，并分析了其與患者臨床特征的關系。41例患者TGF-α濃度低于16.75 pg/mL，34例高于16.75 pg/mL(表3)。分析結果表明，患者性別、年齡及EGFR基因突變位點的差異與血清TGF-α濃度無關，差異無統計學意義(P>0.05)?；颊呶鼰熓繁壤?、腫瘤分期及淋巴結轉移狀態與患者血清TGF-α濃度有關，同時TKI治療效果與血清TGF-α濃度有關，差異有統計學意義(P<0.05)。

圖2 NSCLC患者血清TGF-α水平預測EGFR-TKIs療效的ROC分析Fig. 2 ROC analysis of predicting capability of plasma TGF-α to EGFR-TKIs treatment ef ficiency in NSCLC patients

表3 NSCLC患者TGF-α水平與臨床特征的關系Tab. 3 Association between plasma TGF-α levels and clinical characteristics in NSCLC patients with EGFR mutations

2.5 NSCLC患者血清中TGF-α濃度與對預后的影響

以TGF-α濃度16.75 pg/mL為界，該研究分析了NSCLC患者血清TGF-α濃度對OS和PFS的影響。TGF-α高濃度和低濃度組患者的中位OS分別為9和12個月，差異有統計學意義(P=0.049)。TGF-α高濃度和低濃度組患者的中位PFS分別為8和11個月，差異有統計學意義(P=0.041，圖3)。

圖3 EGFR-TKIs治療后NSCLC患者血清中TGF-α濃度對預后的影響Fig. 3 E ff ects of plasma TGF-α concentration on the prognosis in NSCLC patients treated with EGFR-TKIs

3 討 論

EGFR-TKI是一種可與ATP競爭性結合于EGFR受體酪氨酸區域從而抑制酪氨酸磷酸化的小分子藥物，其在抑制腫瘤生長、改善NSCLC患者癥狀和生活質量方面顯示出良好的應用前景［1］。目前，EGFR-TKI已逐漸成為EGFR陽性突變肺癌患者的一線治療藥物［4］。但是，EGFR-TKI治療的個體差異性及獲得耐藥性的產生成為限制其發展的重要因素。因此，簡單有效的監測標志物水平變化對輔助評估EGFR-TKI療效和腫瘤復發預警具有重要意義。該研究發現，EGFR配體TGF-α的濃度對EGFR-TKI的治療效果和預后具有潛在的預測價值。

正常細胞中EGFR信號受到嚴格的調控，而在腫瘤細胞中EGFR過表達、酪氨酸激酶結構域的激活突變及EGFR配體異常表達均會導致EGFR的過度活化。EGFR高表達與人類腫瘤的發生和不良預后有關［5］。近幾年來，以EGFR為靶標的酪氨酸酶特異度抑制劑，吉非替尼和厄洛替尼，已被逐漸應用于晚期NSCLC的治療中。一項大型臨床研究IPASS中發現，與常規卡鉑/紫杉醇的治療相比，吉非替尼可以顯著提高EGFR陽性突變患者的PFS，改善生活質量及延緩疾病惡化癥狀的發生［6-7］。但是TKI耐藥性的產生已成為較為普遍的現象。據報道，在非選擇性統計人群中，TKI治療的客觀緩解率僅為10%［8］。但是亞洲人群來源、女性、無吸煙史、腺癌患者的治療緩解率則較高［9］。在本研究的納入患者中，33%左右的患者表現出癥狀的部分緩解，緩解率略高于前述研究，可能與選擇研究患者的臨床特征相關。同時，具有吸煙史及淋巴結轉移特征的患者發生TKI治療抵抗，NSCLC疾病進展的比例較高，與其他研究結論基本一致。研究發現多種分子機制參與了EGFR-TKI 獲得性耐藥過程，其中包括EGFR二次突變、旁路信號激活和表型改變等［10］。

當EGFR的配體，如表皮生長因子EGF和轉化生長因子TGF-α結合于其細胞外結構域上，EGFR會與其他EGFR和HER家族成員形成二聚體而在酪氨酸殘基上發生自磷酸化。磷酸化的EGFR進一步激活PI3K/AKT/mTOR、MAPK等信號通路，進而在調節癌細胞的多種細胞學行為中發揮重要功能［11］。本研究探討了EGFR配體TGF-α對NSCLC患者TKI治療敏感性和預后的預測作用。一項最新研究表明，血清中TGF-α水平可選擇性地預測慢性髓系白血病患者化療一年內早期分子響應的失敗率［12］。另外，一項患者對照研究發現，EGFR的配體，如TGF-α、雙向調節素(amphiregulin，ARG)及胰島素樣生長因子(insulin-like growth factors，IGF)與晚期NSCLC患者EGFR-TKIs的耐藥性有關。與對照組相比，低濃度TGF-α及高濃度ARG與患者疾病特異度生存時間有關［13］。本研究也發現，血清中TGF-α濃度在TKIs治療后肺癌進展患者中表達顯著升高，推測其具有作為TKIs治療敏感性血清標志物的潛能。同時通過ROC曲線分析顯示，高基線水平血清TGF-α對預測TKIs療效具有良好的特異度和靈敏度，最佳分界濃度為16.75 pg/mL。以該濃度分組，高水平TGF-α則與NSCLC患者縮短的總生存期和無進展生存期相關。

綜上，本研究中EGFR陽性突變NSCLC患者經EGFR-TKI治療后DC率達到60%。TKIs治療抵抗患者治療前血清TGF-α水平較高?；颊哐錞GF-α水平對EGFR-TKI治療耐藥性具有良好的預測診斷效能，且高水平TGF-α與患者較低的總生存期和無進展生存期有關。

［1］ 姜海英, 朱 梅, 李 倩, 等. 表皮生長因子受體酪氨酸酶抑制劑一線治療不同表皮生長因子受體突變陽性晚期非小細胞肺癌療效關系［J］. 中華臨床醫師雜志, 2016, 10(14): 2190-2192.

［2］ 高 原, 宋平平, 劉希斌, 等. 肺腺癌患者血清CEA水平與EGFR-TKIs療效的相關性分析［J］. 中華腫瘤防治雜志, 2016, 23(9): 601-604.

［3］ ROMERO-VENTOSA E Y, BLANCO-PRIETO S, GONZALEZ-PINEIRO A L, et al. Pretreatment levels of the serum biomarkers CEA, CYFRA 21-1, SCC and the soluble EGFR and its ligands EGF, TGF-alpha, HB-EGF in the prediction of outcome in erlotinib treated non-small-cell lung cancer patients［J］. SpringerPlus, 2015, 2015(4): 171.

［4］ 李醒亞, 成 媛, 劉 杰, 等. 非小細胞肺癌患者血清CEA水平與EGFR-TKI療效的關系［J］. 中國癌癥雜志, 2011, 21(3): 193-196.

［5］ GUSENBAUER S, VLAICU P, ULLRICH A. HGF induces novel EGFR functions involved in resistance formation to tyrosine kinase inhibitors［J］. Oncogene, 2013, 32(33): 3846-3856.

［6］ FUKUOKA M, WU Y L, THONGPRASERT S, et al. Biomarker analyses and final overall survival results from a phase Ⅲ, randomized, open-label, first-line study of gefitinib versus carboplatin/paclitaxel in clinically selected patients with advanced non-small-cell lung cancer in Asia (IPASS)［J］. J Clin Oncol, 2011, 29(21): 2866-2874.

［7］ WU Y L, FUKUOKA M, MOK T S, et al. Tumor response and health-related quality of life in clinically selected patients from Asia with advanced non-small cell lung cancer treated with first-line gefitinib: post hoc analyses from the IPASS study［J］. Lung Cancer, 2013, 81(2): 280-287.

［8］ MAO C, QIU L X, LIAO R Y, et al. KRAS mutations and resistance to EGFR-TKIs treatment in patients with nonsmall cell lung cancer: a meta-analysis of 22 studies［J］. Lung Cancer, 2010, 69(3): 272-278.

［9］ ADDISON C L, DING K, ZHAO H, et al. Plasma transforming growth factor alpha and amphiregulin protein levels in NCIC Clinical Trials Group BR.21［J］. J Clin Oncol, 2010, 28(36): 5247-5256.

［10］ LIN Y, WANG X, JIN H. EGFR-TKI resistance in NSCLC patients: mechanisms and strategies［J］. Am J Cancer Res, 2014, 4(5): 411-435.

［11］ PAO W, CHMIELECKI J. Rational, biologically based treatment of EGFR-mutant non-small cell lung cancer［J］. Nat Rev Cancer, 2010, 10(11): 760-774.

［12］ NIEVERGALL E, REYNOLDS J, KOK C H, et al. TGF-alpha and IL-6 plasma levels selectively identify CML patients who fail to achieve an early molecular response or progress in the first year of therapy［J］. Leukemia, 2016, 30(6): 1263-1272.

［13］ VOLLEBERGH M A, KAPPERS I, KLOMP H M, et al. Ligands of epidermal growth factor receptor and the insulinlike growth factor family as serum biomarkers for response to epidermal growth factor receptor inhibitors in patients with advanced non-small cell lung cancer［J］. J Thorac Oncol, 2010, 5(12): 1939-1948.

The association between plasma TGF-α levels and EGFR-TKI treatment sensitivity and prognosis in NSCLC patients with EGFR mutation

ZHU Wenliang1, LI Jing2, LIANG Xinqiang3, LAI Lin1,LIANG Yanyan1, LU Yunxin1, HOU Encun1
(1. Department of Medical Oncology, the Second Ward, Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530011, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; 2. Department of Minimally-invasive Interventional Radiology, Affiliated Cancer Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450008, Henan Province, China; 3. Basic Experiment Department, Guangxi Medical University Affiliated Tumor Hospital, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China)

ZHU Wenliang E-mail: zhuwenlianggz@163.com

Background and purpose: Epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor (EGFR-TKI) is of advantage in treating non-small cell lung cancer (NSCLC) patients with EGFR mutations. However, their clinical effects vary individually. This study aimed to evaluate whether the EGFR ligand, plasma transforming growth factor α(TGF-α), could act as a predictor for the EGFR-TKI treatment efficiency in NSCLC patients with EGFR mutations and the association between TGF-α and prognosis in these patients. Methods: Seventy-five NSCLC patients with EGFR gene positive mutation were included in the current study from May 2012 to Jul. 2014 in Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine. Plasma TGF-α was measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in all of the patients before EGFR-TKI treatment. The radiographic evaluation was performed 2 months after the therapy. The association between TGF-α and clinical outcome and its prediction efficiency were determined, followed by the further analysis of the association between TGF-α and overall survival (OS) as well as progression-free survival (PFS). Results: After EGFR-TKI treatment, there were 20 patients with partial response (PR), 25 with stable disease (SD) and 30 with progression disease (PD) in all 75 NSCLC patients harboring EGFR positive mutation. The disease control (DC) rate reached 60%. Patients in PD group presented statistically significant higher plasma TGF-α than patients in the DC group (P<0.01). Multivariate COX model indicated that smoking status, lymph node metastasis and plasma TGF-α levels were independent risk factors for prognosis in these patients. The ROC analysis revealed that baseline plasma TGF-α showed good prediction efficiency [area under the curve (AUC)=0.926] and the cut-offpoint of TGF-α was 16.75 pg/mL. Higher level of TGF-α (≥16.75 pg/mL) was associated with smoking history, clinical stage, lymph node metastasis and clinical outcome of the patients (P<0.05). In comparison to patients with low TGF-α, the patients with high TGF-α concentration presented significantly reduced median OS and PFS (log-rank P<0.05). Conclusion: Higher plasma TGF-α (≥16.75 pg/mL) had a predictive role in EGFR-TKI resistance and poor prognosis.

Transforming growth factor α; Epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor; Nonsmall cell lung cancer; Prognosis

10.19401/j.cnki.1007-3639.2017.05.011

R734.2

A

1007-3639(2017)05-0389-07

2016-12-01

2017-02-20）

朱文良 E-mail：zhuwenlianggz@163.com