李曾艳医生：在肺癌患者中，对SMARCA4基因突变的认识及治疗策略的探讨

肺癌目前仍然是全世界癌症死亡的主要原因。在过去的十年中，晚期非小细胞肺癌的治疗模式发生了转变。基于“可用药”癌基因的靶向药物的确定，为那些与疾病发生和治疗相关的驱动基因突变患者提供了新的希望。此外，随着免疫疗法的出现，即程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）和程序性死亡配体1(PD-L1)抑制剂，NSCLC的治疗效果也得到了巨大的改善。

SMARCA4也被称为转录激活因子，是SWI/SNF染色质重塑复合体的ATP依赖性催化亚基，通过提供能量参与染色质结构和基因表达的调控。SMARCA4作为一种肿瘤抑制因子，在约10%的非小细胞肺癌中存在异常表达，具有调控基因表达、分化和转录等多种生物学功能。

此外，SMARCA4基因改变的NSCLC患者对常规化疗反应较弱，预后较差。因此，迫切需要探索SMARCA4在NSCLC发展中的机制，以确定新的生物标志物和针对该亚型的精确治疗策略。

一、SWI/SNF复合物

SWI/SNF复合物于1984年首次在酵母中被发现，在从酿酒酵母、黑腹果蝇、小鼠到人类的整个哺乳动物进化过程中，重塑器在结构和功能方面的几个特征具有同源性。

SWI/SNF复合体的生理过程是：当有一个基因需要表达以修复DNA损伤时，如果转录所需的DNA区域紧密缠绕在特定的核小体周围，该复合体将被允许靠近损伤区域，随后与核小体结合。然后，SWI/SNF复合体将重新定位或重塑结合核小体，以促进DNA区域对目标基因转录的可及性。然而，能量对于核小体的重新定位和重塑至关重要，这是由SWI/SNF复合物的ATP酶域中ATP的水解提供的。SWI/SNF复合物是DNA转录和各种类型DNA修复的强大调节剂，在细胞周期进程、细胞命运获取和细胞分化中以时间和组织特异性的方式发挥主导作用。这种复杂的功能在胚胎发生所需的转录级联中也是必不可少的，在脑、眼、血管系统和心脏发育等方面发挥作用。它是肿瘤抑制基因调控的来源。

二、BAF/PBAF复合物、BRG1蛋白亚基及其对肿瘤的影响

在哺乳动物中，SWI/SNF复合体被称为BAF和PBAF。BAF和PBAF复合物各含有10-15个额外的亚基，它们是29个基因的产物，这些基因负责复合物的各种功能。这些复合物在人体中具有组织特异性和部位特异性；因此，它们有一些相似的亚基，而另一些则是不同的。在鉴定的亚基中，只有两个亚基具有催化活性，并且这些亚基在两种类型的配合物中是相互排斥的。它们正是先前描述的催化ATP依赖解旋酶，由SMARCA2和SMARCA4基因编码，对产生能量以促进SWI/SNF复合物的ATP依赖功能很重要，分别标记为BRM和BRG1蛋白亚基。由于基因突变，该复合体经常参与癌症的发展。多项研究表明，大约20%的人类癌症是由BAF酶亚基和与这些亚基相关的蛋白质突变引起的。

首例SWI/SNF相关的癌症是在20世纪90年代发现的，这是一种罕见的、高度侵袭性的癌症，发生在幼儿身上，被称为横纹肌样肿瘤，它在编码SMARCB1亚基的基因上发生突变。随着癌症基因组序列研究的出现，在许多类型的癌症中观察到SWI/SNF亚基突变的高患病率。SMARCA4基因位于编码BRG1蛋白的19p13.2染色体上，该基因的功能突变缺失可导致卵巢高钙血症型小细胞癌、子宫肉瘤、鼻窦未分化癌和胃肠道多形性癌的形成。然而，肺癌，如非小细胞肺癌、原发性腺癌和鳞状细胞癌，主要表现为SMARCA4基因和SMARCA2基因的表观遗传沉默突变的组合，这些基因主要位于编码BRM蛋白的染色体9p24.3上。

三、SMARCA4基因突变及其异质性研究

一般来说，SMARCA4被假设为原发性肺肿瘤中的肿瘤抑制基因，它通过调节基因表达来抑制生长和细胞衰老；因此，它是癌症进展的关键实体。SMARCA4基因发生失活型突变，导致转录错误，从而使BAF复合物亚基功能丧失，肿瘤细胞细胞核中BRG1蛋白表达丧失。文献中报道了120种独特的SMARCA4突变。已知共有30-35%的NSCLC细胞系存在双等位基因BRG1失活，一部分原发性肺肿瘤存在BRG1基因突变导致的BRG1蛋白缺失。共有49-50%的突变通常被认为是错义突变，与功能的完全丧失甚至BRG1表达的丧失相比，它们造成的影响并不大。然而，41%的突变是截断突变的一部分，即无义突变、移码突变、插入突变、缺失突变和剪接位点突变，这些突变对亚基的功能丧失具有有害影响。

四、伴SMARCA4基因缺失胸部肿瘤的临床病理特征

WHO对该胸部肿瘤的最新分类将其分为SMARCA4缺失的未分化胸部肿瘤(DUT)和SMARCA4缺失的非小细胞肺癌(SMARCA4-dNSCLC)。在这两个实体之间可以看到形态学上的重叠；然而，两者之间的确切联系仍在研究中。已知胸部SMARCA4-DUT主要定位于纵隔，它可以发生在肺门、肺和/或胸膜，有无胸壁侵犯。以男性为主、有吸烟史的青壮年(27-90岁)常见于此病。平均10%的从不吸烟者也可能成为这种侵袭性高级别肿瘤的受害者。影像学显示肿瘤表现为一个界限不清的侵袭性纵隔肿块，压迫邻近结构，并伴有转移性病变。骨、淋巴结、肾上腺、腹腔和脑是常见的转移部位。因此，患者的症状通常为呼吸困难、疼痛、上腔静脉症状、体重减轻以及其他与转移相关的症状。其转录谱与SMARCA4-dNSCLC不同，但与传统NSCLC有密切的基因组关系。它可以与传统NSCLC合并出现，具有不同的表型和临床意义，病人在几个月内可能因病情进展而死亡，中位生存时间为5-7个月，2年生存率为12.5%。SMARCA4-dNSCLC是一种与吸烟相关的未分化或去分化侵袭性肺癌。它主要发生在中位年龄为63岁的年轻男性中，并且极易发生于胸膜和血管侵犯。肿瘤的组织形态学表现为低分化和模糊定义的大细胞癌。

五、SMARCA4缺失的非小细胞肺癌的潜在治疗策略

针对该类肺癌治疗的可能药物有表观基因组药物，如组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂、组蛋白修饰剂或组蛋白去甲基化酶。越来越多的研究证明SMARCA4-dNSCLC对铂类化疗具有化疗敏感性。一项研究表明，SMARCA4表达降低与较差的预后和总生存期有关；然而，在接受含有顺铂或维诺瑞滨化疗药物的低SMARCA4表达患者中，这种情况得到了补救，从而提高了5年生存率。在这项研究中，作者得出结论，通过SMARCA4/BRG1作为一种新的生物标志物的低表达，可以预测NSCLC对铂类化疗的敏感性增加，并且它描述了药物在可切除的NSCLC中独立于年龄、分期和组织学的疗效。SMARCA4和SMARCA2可以做为顺铂化疗的预测性生物标志物。然而，并不是所有人都能从中受益。DNA修复缺陷是BRG1或BRM基因降低该类肺癌患者顺铂敏感性增加的主要机制。

SMARCA4缺失肿瘤已被证明其淋巴细胞、巨噬细胞和多核巨细胞增加，这在组织学上对应于肿瘤周围基质中炎症细胞的增加，并且SWI/SNF复合物也被鉴定为调节免疫系统。目前有许多研究和临床试验来评估BRG1调节程序性死亡配体1 (PD-L1)的作用，结果好坏参半。一些研究得出结论，在BAF缺失的非小细胞肺癌患者中，与BAF完好的非小细胞肺癌相比，PD-L1≥1%的阳性增加，而PD-L1＞50%阳性细胞的非小细胞肺癌BAF状态没有差异。同时，其他研究显示46%BRG1缺失的NSCLC病例中有15%的PD-L1表达≥50%，最近的一项多队列研究有效地报道了免疫检查点抑制剂(ICI)治疗该类非小细胞肺癌的疗效高达30%。就肿瘤突变负担(TMB)而言，与完整的BAF肿瘤相比，BAF丢失肿瘤的TMB增加是无可争议的结果。BAF复合物缺失的NSCLC通常与PD-L1阳性状态和TMB升高相关。也有报道了一些使用ICI治疗晚期SMARCA4-dNSCLC和SMARCA 4缺陷型恶性横纹肌样肿瘤的成功案例。在SMARCA4缺失肿瘤的临床前模型中，最近发现了CDK4/6、AURKA、ATR和EZH2抑制的抗肿瘤活性；因此，在未来单独使用这些药物或与ICIs联合使用的临床研究也在试验中。

六、SMARCA4缺失的非小细胞肺癌的预后和预测性管理问题

无论TNM分期如何，SMARCA4-dNSCLC都是一种独立的高侵袭性肿瘤，患者生存预后较差。在最近一项关于SMARCA4突变及其与预后相关性的基因组分析研究中，将SMARCA4突变的NSCLC分为两类临床相关的基因组：8%的病例表现出具有截断、融合和同质缺失突变的蛋白质表达缺失，这些突变被标记为1类肿瘤，而2类肿瘤具有与错义和非截断突变相关的完整蛋白质。这些分类具有不同的蛋白表达和不同的预后，因此具有不同的治疗意义。在1类改变的病例中，转移性SMARCA4-dNSCLC的总生存期进一步缩短。然而，这些1级肿瘤是ICI治疗的最佳应答者，预后改善。研究发现，与SMARCA4野生型肿瘤中的TP53、KRAS、STK11和KEAP1突变共突变相比，这两类突变更常与TP53、KRAS、STK11和KEAP1突变共突变，并且在较小程度上，与其他癌基因驱动因素共突变(即EFGR突变)并不罕见。这对免疫治疗及其对长期生存的影响有不同的反应。与KRAS共突变相关的SMARCA4缺陷比单独的SMARCA4突变预后更差，尤其是在1类患者中。1类改变伴蛋白丢失似乎是患者预后不良的最强独立因素，但具有最佳ICI治疗结果的优势。同时携带STK11和KEAP1突变的KRAS突变肿瘤患者对免疫治疗的益处受到抑制，预后较差，并且补充SMARCA4突变也会导致总生存期缩短。尽管在2类SMARCA4基因型中表达完整，但与SMARCA4野生型基因型相比，这类肿瘤的总体预后较差。SMARCA4突变型肺癌通常对免疫治疗更敏感，未来可能有一个有利的治疗选择。

由于SMARCA4缺陷肿瘤的预后较差，与其他肿瘤抑制基因(如STK11和/或KEAP1)频繁共突变的存在，进一步降低了患者的总生存期，缩短了该疾病的无进展生存期。然而，与独立的SMARCA4-dnsclc相比，哪怕使用ICI和化疗，单独存在STK11和/或KEAP1突变而不存在SMARCA4突变或SMARCA4/STK11/KEAP1野生型的非小细胞肺癌的预后也更差。研究还指出，尽管单纯的SMARCA4突变受益于ICI治疗，但在SMARCA4突变或SMARCA4野生型的NSCLC中，ICI治疗的疗效没有显著差异，素以需要检测STK11和/或KEAP1的共突变状态。

结论

病理学专家有必要有意识地识别该特殊类型的肺癌；此外，临床医生能够根据准确的病理类型及基因检测结果向患者提供最新的可能的治疗方案。