牛晓辉教授：2021年度骨肉瘤治疗进展盘点

牛晓辉

北京积水潭医院骨肿瘤科 

骨肉瘤是一种常见的原发骨恶性肿瘤，多发生于儿童及青少年，目前的标准治疗是以包含多柔比星、顺铂、大剂量甲氨蝶呤（MAP方案）为基础组成的新辅助化疗-手术-辅助化疗综合治疗模式。尽管围手术期化疗极大地提高了骨肉瘤患者的5年生存率和保肢率，局限期患者5年生存率为60%～70%，但化疗所带来的生存获益，近40余年来未再获得进一步的突破。10%～15%的骨肉瘤患者在初诊时即伴有转移，最常见的转移部位是肺，转移或复发的骨肉瘤患者5年生存率仅为20%，预后极差，现有的二线化疗疗效有限，治疗现状亟需改善。我们目前的治疗瓶颈在于，仅仅是将其作为一类疾病采用相似的方案进行治疗，而骨肉瘤的遗传复杂性决定了应该基于其遗传学和生物学更深入的认识和理解，通过不同的分子分型和免疫状态“分而治之”，才能获得真正意义上的突破。

对新诊断的骨肉瘤患者进行分期具有十分重要的意义。不同分期的骨肉瘤预后和治疗原则差异较大。骨肉瘤通常使用外科分期系统（SSS）和AJCC分期系统，两种分期系统具有不同的特点。20世纪80年代，由William Enneking教授提出的SSS分期是目前临床上使用最为广泛的分期系统[1]，此分期系统被美国骨骼肌肉肿瘤协会（Musculoskeletal Tumor Society，MSTS）及国际保肢协会（International Society of Limb Salvage，ISOLS）采纳，又被称为MSTS外科分期。此分期系统根据肿瘤的组织学级别、局部累及范围、是否伴有远隔转移对恶性骨肿瘤进行分期，骨肉瘤完全位于骨内称为间室内（A）肿瘤，而穿透骨皮质者称为间室外（B）肿瘤，反映了骨肉瘤生物学行为特征之间的差异，大多数骨肉瘤SSS分期为ⅡB期。AJCC分期系统是目前国际上最为通用的肿瘤分期系统，根据TNM结合肿瘤的组织学级别进行分期。与SSS分期中表达骨骼肌肉系统中间室的概念不同，AJCC分期采用最大径是否大于8cm来分界，骨肉瘤一般小于8cm、高级别，AJCC分期系统中大多划分为ⅡA期。但其实对于骨肉瘤而言，肿瘤大小对其预后的影响并不明显。

骨肉瘤的预后因素包括与治疗相关和与治疗不相关者。根据对2260例高级别骨肉瘤患者的分析，治疗前与预后不良的相关因素为是否伴有转移、原发灶部位位于中轴骨等。治疗后的预后影响因素为接受了不完整的切除以及对化疗反应差[2]。术前10～12周的新辅助化疗后，通过Huvos评级系统评估化疗后手术切除标本病理坏死率是判断患者预后的重要指标，55%的患者对术前化疗有良好的组织学反应，5年生存率为75%，而病理反应差的患者，5年生存率仅为45%[3]。

骨肉瘤具有一定的遗传易感性，如Li–Fraumeni综合征（TP53突变）[4]或遗传性视网膜母细胞瘤（RB1）[5]、伴有DNA解旋酶（RECQL4、WRN和BLM）和核糖体蛋白（Diamond–Blackfan贫血）缺陷的患者或家族中，发生骨肉瘤的风险明显升高[6-9]。在近期一项针对1244例无家族史的骨肉瘤患者的研究中，除上述基因改变外，也发现了一些其他的胚系致病性突变，其中包括CDKN2A。研究同时发现，虽然罕见，但在DNA损伤修复基因如BRCA1、BRCA2、BRIP1、CHEK2、RAD51、ATM、WRN、RECQL4上发现了高度富集的胚系变异[9]，这些发现将有助于未来根据这些基因突变的特点，设计针对性的临床试验对其功能加以验证。

全基因组测序结果显示出骨肉瘤基因组的复杂性和不稳定性，由此导致的肿瘤发生、进展、转移以及对肿瘤微环境产生的影响。骨肉瘤特征性的表现为体细胞拷贝数变异、基因重排、染色体碎裂、kataegis（指基因组中发生多个基因突变，成簇形成热点区）等现象。骨肉瘤的基因组普遍存在拷贝数变异，最常见的体细胞突变发生在抑癌基因TP53，其次，细胞周期调节因子CDKN2A和RB1的突变也较普遍，且常伴随着TP53突变，这些突变导致对正常细胞周期调控的丧失，并因此产生DNA损伤。骨肉瘤缺乏类似于非小细胞肺癌等实体瘤常见的驱动基因突变，而是更多的依赖于基因扩增或过表达所涉及的信号通路活化，这些通路包括PI3K-mTOR(PIK3CA、mTOR和AKT1)、IGF1(IFG1R)、VEGF（VEGFA和KDR）、PDGF（PDGFRA）、KIT、MYC、细胞周期（CDK4、CCNE1和CCND2）等，信号通路改变不仅是靶向药物作用的潜在靶点，部分基因改变也与预后相关。依据基因改变对骨肉瘤进行分子分型和靶向治疗的临床试验显得尤为必要，但是骨肉瘤的发病率低，所涉及的信号通路众多，难以开展大规模的临床试验，因此利用人源性异种移植模型（patient derived xenograft，PDX）模型在临床前筛选合适的药物治疗靶点，指导未来开展以生物标志物为基础的临床试验，才能使靶向治疗的疗效最大化，从而引领骨肉瘤进入“精准化”治疗时代。

基因组不稳定性是骨肉瘤标志性的特征。研究发现，骨肉瘤的基因组具有较高水平的同源重组缺失（HRD）或BRCA样表型[10]，提示PARP抑制剂可能值得在骨肉瘤中开展相关的临床研究。

目前骨肉瘤的靶向治疗研究多围绕抗血管小分子TKI，其中具有代表性的为瑞戈非尼、索拉非尼、索拉非尼联合依维莫司。在一项随机、双盲、Ⅱ期（SARC024）研究中，入组了24例既往标准治疗失败的骨肉瘤患者，1∶1进入瑞戈非尼组或安慰剂对照组。主要研究终点为PFS。研究显示，瑞戈非尼组患者中位PFS为3.6个月，安慰剂组为1.7个月。在另一项Ⅱ期（REGOBONE）研究中，38例既往一线或二线治疗失败的转移性骨肉瘤患者，2∶1入组瑞戈非尼组或安慰剂治疗组，主要研究终点为8周的无进展生存率（PFR）。结果显示，瑞戈非尼组患者8周PFR为65.4%，安慰剂组为0；26例瑞戈非尼组患者，2例获得PR，占7.7%[12]。2012年发表于Annals of Oncology的一项非随机、Ⅱ期研究显示[13]，入组的35例复发或不可切除、标准治疗失败的骨肉瘤患者，在接受索拉非尼治疗后中位PFS为4个月，3例患者获得PR，占8%。索拉非尼、瑞戈非尼这类抗血管生成药物对于转移性骨肉瘤虽然有一定效果，但存在PFS时间较短、ORR不足等缺陷，抗血管靶向药物的耐药也一直是临床高度关注的热点问题。联合mTOR抑制剂被认为可以部分克服抗血管TKI的耐药机制。2015年发表于Lancet Oncology上的一项Ⅱ期研究[14]，尝试将索拉非尼与依维莫司进行联合，入组的38例患者6个月的PFR为45%，不仅未达到预设的研究终点（6个月的PFR≥50%），且联合治疗出现了更多的不良反应，需要剂量下调或暂停治疗的患者比例高达66%，5%的患者永久终止了治疗。

抗血管生成药物联合化疗是否可以增加化疗的疗效，目前无论是在新辅助治疗还是复发转移的难治性患者中，都有相关的研究探索。最新发表的一项多中心、开放标签、多队列的Ⅰ/Ⅱ期研究显示[15]，仑伐替尼联合IE方案（异环磷酰胺+依托泊苷）治疗，序贯仑伐替尼维持至疾病进展、毒性反应不能耐受或患者选择停药为止，35例患者4个月的PFR为51%，显示出较好的抗肿瘤活性，值得进一步开展随机Ⅱ期临床试验。

其他的抗血管靶向药物包括安罗替尼、阿帕替尼、培唑帕尼、卡博替尼等，均在骨肉瘤中开展了多项小样本的临床试验。抗血管靶向药物在骨肉瘤中的地位不容置疑，临床上最大的挑战依然是如何在不同的治疗时期合理的优化其使用，如在新辅助化疗期间联合抗血管生成药物治疗，是否可以进一步提高坏死率、是否可以减少肺转移的发生、是否会增加术后并发症的发生等，需要更多前瞻性、设计良好的临床试验加以验证。对于围手术期运用抗血管生成药物是否有助于降低肺转移发生率，北京积水潭医院骨肿瘤科团队进行的一项前瞻性、非随机临床研究显示，化疗联合围手术期重组人血管内皮抑制素（恩度）治疗ⅡB期骨肉瘤，显著降低了肺转移发生率，5年整体生存率提高了11%，说明了抗血管生成治疗在肺转移发生过程中的保护作用[16]。

肉瘤免疫治疗的历史最早可追溯到1891年，美国斯隆凯特琳癌症中心医生William Coley意外发现肉瘤患者在链球菌感染后肿瘤可能获得长期缓解，从而研发出以他名字命名的“Coley毒素”。近年来的基础研究显示，在骨肉瘤的发生、发展、血管生成、转移、对化疗的抵抗机制中，肿瘤微环境（TME）发挥着重要的作用。骨肉瘤TME中包含各种不同的免疫细胞，其中富含肿瘤相关巨噬细胞。与其他肿瘤不同的是，骨肉瘤中的M2型巨噬细胞发挥着抑制肿瘤转移的作用。米伐木肽（mifamurtide）是一种人工合成的胞壁酰二肽（MDP）衍生物，既可通过与细胞外的Toll样受体4（TLR4）结合激活单核细胞和巨噬细胞抗肿瘤免疫活性，也可以通过与巨噬细胞内的NOD2受体结合激活固有免疫系统。2009年，米伐木肽通过欧盟的上市批准，用于年龄＜30岁、R0手术切除的非转移性骨肉瘤的化疗联合用药。从而清除体内残留的微小转移灶，减少转移。然而由于缺乏更多临床研究证实，该药尚未通过美国FDA批准。对于高危复发风险（初诊时即伴有转移或跳跃灶，或术前化疗反应差）的骨肉瘤患者，法国学者正在开展的一项多中心、随机Ⅱ期研究（Sarcome-13/OS2016研究）[17]，旨在探索米伐木肽联合术后辅助化疗是否可改善高危患者的预后。

对于复发、转移的骨肉瘤患者，目前的免疫治疗包括免疫检查点抑制剂也是大家极为关注的问题。从基因组层面分析，骨肉瘤基因组的高度不稳定性使新抗原产生的机会增加，可能获得较好的免疫治疗反应。但SARC028研究的结果却让人失望，骨肉瘤队列并未获得对免疫检查点抑制剂的良好应答，22例骨肉瘤患者中仅1例获得PR（ORR为5%）[18]。究其原因，可能的解释有以下几点：①骨肉瘤中高度突变和重排的基因组并不能产生足够的、可以引发免疫反应的新抗原；②骨肉瘤中，大量体细胞基因拷贝数丢失、HLA基因表达减少，使免疫细胞浸润减少；③基因组及相关信号通路的改变如IFN-γ、MAPK/PTEN/PI3K、WNT/β-catenin、JAK/STAT、抗原递呈通路的改变均可能导致骨肉瘤对免疫检查点抑制剂抵抗；④肿瘤相关巨噬细胞的影响。对这些耐药机制的深入了解，有助于我们利用联合治疗的策略改造骨肉瘤的免疫微环境，增强免疫治疗的疗效。如PI3K或AKT突变可以上调PD-L1的表达，mTOR抑制剂可以促进CD8+记忆T细胞的增加。发现35%左右的骨肉瘤患者标本中存在PARP2基因扩增，而PARP2基因扩增往往伴随较低的淋巴细胞浸润。PARP抑制剂除了与DNA损伤修复有关外，可以增加肿瘤内CD8+T细胞的浸润，产生IFN-γ和TNF-α，上调PD-L1表达[19]。因此，靶向与免疫检查点抑制剂的联合成为目前的研究热点。同样，抗血管生成药物与免疫治疗之间的协同作用已经被大家广为认识，抗血管生成药物与免疫检查点抑制剂之间的联合也在骨肉瘤中开展着相关的临床试验。

除了免疫检查点抑制剂以外，我们还需要关注其他免疫治疗技术在骨肉瘤中的应用前景。骨肉瘤细胞表面富集表达多种蛋白，包括HER2、LRRC15、GPNMB、GD2、EGFR、B7-H3等，靶向这些细胞表面抗原的抗体类药物，包括单抗、双特异性抗体、ADC药物，均在进行相关的临床试验[20]。其中最为大家所期待的是过继细胞治疗。2015年JCO上报道了靶向HER2的CAR-T细胞治疗在骨肉瘤中显示出令人期待的初步疗效[21]。肿瘤浸润淋巴细胞是一群肿瘤组织内部浸润的异质性淋巴细胞，是已被肿瘤抗原激活的T细胞，由于含有被多克隆的抗原致敏肿瘤特异性杀伤T细胞，能有效克服实体瘤异质性，被认为有望达到理想的实体瘤治疗目标。目前肿瘤浸润淋巴细胞在骨肉瘤肺转移的研究也在进行中。

虽然围手术期化疗已经极大地改善了骨肉瘤患者的预后，但对于复发、转移或化疗效果不佳的患者，二线或多线化疗所取得的进展极为有限。我们需要建立更多、更好的生物样本库，临床与基础研究紧密结合，针对骨肉瘤的发生发展机制、肺转移机制、耐药机制、免疫逃逸机制等进行更为深入的研究，以不同生物标志物为指导，结合现有的新型靶向药物、免疫治疗药物和技术，开展更多的临床研究，实现对不同分子亚型患者的精准治疗，将有望改变骨肉瘤现有的药物治疗格局，迎来真正意义上的治疗突破。