临床肿瘤学的发展，见证了靶向治疗、免疫治疗等多种治疗模式的日新月异，为越来越多的肿瘤患者带来了切实的临床获益。然而，随着对肿瘤进化认知的深入与治疗选择的多样化，崭新的挑战迎面而来。本文以未来临床肿瘤学面临的四大关键问题为中心，对相关核心文献作一综述，以期探索发展策略。

一、能否发现可治疗的基因异常？

40年前，理查德•道金斯为我们描绘了神秘的基因之河。40年后的今天，随着测序技术的飞跃，临床肿瘤学的“基因之河”越发宽阔。2014年Lawrence等在Nature上发表了对21种肿瘤近5000份肿瘤组织和正常组织配对样本体细胞突变的分析结果［1］。这一研究不仅在现有肿瘤基因库的基础上发现了33个新的基因变异，更具价值的是：该研究指出已知的肿瘤基因异常还未穷尽，随着检测样本量的扩大，将发现更多可能具有临床意义的基因异常。由此可见肿瘤相关未知的基因变异还有很多，正如星河一般无边无际，变未知为已知是临床肿瘤学发展需迈出的第一步。目前肿瘤的驱动基因根据其发生频率可分为3类：①高频基因：指发生频率＞5%的基因。已知的有13个，典型代表如TP53、PTEN缺失，但目前这些靶点大部分缺乏相应的靶向药物。②相对低频基因：指发生率为1%~2%的基因。目前已知的有78个，临床可作用的靶点多为此类基因。③低频基因：指突变率＜1%的基因，大约有120个。Swanton 等近期在NEJM杂志上发表了一篇题为Clinical Implications of Genomic Discoveries in Lung Cancer的研究［2］。该研究发现与肺癌相关的较高频的基因变异主要集中在细胞周期相关的基因。值得注意的是，对肺癌分子异常的认知由原始的单个基因的变异发展到关注特定信号通路的活化，如肺腺癌中RTK-PI3K-mTOR信号通路的活化。关注不同亚型肿瘤特异信号通路异常更能连续地展现基因变异的特征，是未来寻找基因变异的一大发展方向。

然而随着可检测基因变异的增多，问题也随之而来：对应的靶向药物远远不足。“可测却不可靶”正是临床肿瘤学在精准医学时代面临的最大挑战。因此，关注可靶的肿瘤驱动基因才可能为患者带来切实的临床获益。近期发表在Nature Genetics 上题为Protein Structure Guided Discovery of Functional Mutations Across 19 Cancer Type的研究提出了一种“HOTSPOT 3D”技术，可助力寻找可治疗的基因异常［3］。该研究采用第三代测序技术，将测序和蛋白分析相结合。通过测序发现基因异常，并同步构建异常基因的蛋白结构，进而设计出相应的靶向药物。这一技术的飞跃将可能突破既往“可测却不可靶”的瓶颈。“发现基因异常-模拟蛋白结构-开发相应靶向药物”很可能成为未来抗肿瘤药物研发的协奏三部曲。创新的临床研究设计也正快速推动靶向药物的临床转化。最典型的代表当属2015年发表在NEJM上的纳入BRAF V600突变的多瘤种患者的篮子试验。该研究发现Vemurabfenib作用于BRAF V600突变型的非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和朗格汉斯组织细胞增多症均显示了良好的疗效，其中以NSCLC最具代表性，客观缓解率（objective response rate，ORR）达42%，中位无进展生存期（progression-free-survival，PFS）达7.3个月［4］。2016年ASCO上报道的MyPathway研究进一步验证了针对BRAF V600突变NSCLC的靶向治疗的治疗价值。

素有“癌中之王”之称的胰腺癌2016年也取得了重要的突破。Bailey等在Nature上报道了基于RNA水平测序的胰腺癌新分类［5］。该文指出胰腺癌可分为鳞癌、胰腺祖细胞型，免疫原型和内外分泌腺异常分化四种亚型。在这一分类下，四种亚型各有其特征性的基因变异或是免疫特性。针对不同亚型的胰腺癌采取不同的治疗模式可能是未来胰腺癌治疗的发展方向。目前开展的针对胰腺癌潜在靶点药物治疗的临床研究结果值得期待。

二、如何应对肿瘤异质性的时空变化？

一个多世纪肿瘤转移机制的研究，沉淀出近100年来对临床肿瘤学影响最为深远的三个肿瘤转移经典假说。Halstead 在1898年首先提出肿瘤的转移遵循着“原发灶-淋巴结-血液循环”的途径。这一理论强调了肿瘤局部治疗的重要性，乳腺癌的扩大根治术应运而生。直到1956年，人们认识到肿瘤是系统性疾病，因而开始对局部治疗模式提出挑战。以Fisher为代表的研究者提出了系统治疗的理念。在这一理念的影响下：保乳手术成为可能，全身治疗得到重视。Hellman在1994年提出了著名的“光谱学说”，即认为每个肿瘤细胞都有其独特的性质，有些肿瘤细胞可能局限在原发灶，而有些肿瘤细胞会扩散到全身。因此肿瘤治疗需要将局部与全身治疗手段相结合，单一手段不可取。目前对寡转移病灶的局部干预正是来源于这一理论基础［6］。

临床肿瘤学成长至今，我们对肿瘤的认知也从最初的个体间异质性发展到肿瘤的时空异质性。所谓时空异质性，体现在时间、空间两个维度上。空间的异质性即瘤灶内的异质性，瘤灶间的异质性和转移灶内的异质性；时间的异质性体现在不同的治疗时点上，肿瘤的主要驱动基因、驱动基因的丰度处于动态变化的过程［7］。经典的“进化树”理论很好地诠释了肿瘤的时空异质性。树干是根基即肿瘤最原始的驱动基因，如EGFR DEL19 和21外显子L858R突变，随着治疗的发展，不断衍生出分枝，代表新产生的耐药基因异常。对同一耐药病灶而言，不同的耐药机制可能共存，如T790M、TP53和c-MET等。对于不同部位的转移灶，其耐药机制也可能不尽相同。“进化树”理论让我们看到未来的抗肿瘤治疗不应是机械地套用指南，而是针对特定时点，不同的进展模式采取最适合的治疗手段。

对肿瘤时空异质性的认知也解答了“为何二三线疗效往往不如一线”的困惑。以EGFR突变型初治的NSCLC患者为例：一线接受TKI治疗的中位无进展生存期（PFS）约为11个月。而一线治疗耐药后，如合并T790M，可给予osimertinib治疗；如合并C-Met活化，可接受EGFR TKI联合INC280治疗，然而迄今这两种治疗手段相关临床研究的结果显示中位PFS均短于11个月。其背后原因可能为肿瘤在药物选择压力下的进化。一线TKI耐药的肿瘤往往出现多种不同的耐药机制克隆，因此针对单一耐药机制的治疗疗效很难达到一代TKI的水平。此外，一些因素潜在可能影响肿瘤细胞进化如烟草、年龄、细胞毒药物治疗史和前期治疗线数等。前期治疗线数越多，后期肿瘤进化的程度可能越高级复杂，疗效相对越差。

从进化论的角度来看，基因变异，药物的选择压力和不同部位间的隔离效应似乎构成了肿瘤逐步向高级进化的“铁三角”。随着治疗手段的发展，肿瘤也向高级进化，后续治疗的疗效一定会更差吗？也许正如达尔文当年以史为鉴寻找生命进化的规律一样，破解这一难题的根本在于对肿瘤进化过程的深入认知，探索规律。目前正在英国进行的TRACERx研究，是一项前瞻性、大样本的探索肺癌时空进化轨迹的观察性研究［8］。这项研究计划入组842例I-ⅢA期肺癌术后患者，随访5年。通过对手术标本、复发再活检组织的多部位测序，动态监测肿瘤的基因进化之路。这一研究的主要研究终点包括探索瘤内异质性与无进展生存期、总生存期的关系，以及明确含铂辅助化疗对复发肿瘤瘤内异质性的影响。次要研究终点包括：寻找可作为预测性或预后性因素的瘤内异质性指标，探索基因不稳定性、转移和耐药的驱动基因。目前该研究已完成300例患者的追踪，其研究结果将使我们能够“知己知彼”，为后续探索科学的临床策略打下基础。

三、耐药再耐药的无穷循环

肿瘤的异质性也是靶向治疗耐药的主要原因之一。在一代EGFR TKI耐药机制中，旁路激活约占20%；在一代ALK抑制剂克唑替尼的耐药机制中，ALK以外通路激活占45%~50%［9，10］。针对一代EGFR TKI耐药的主要机制T790M突变，第三代EGFR TKIs应运而生。2016年ELCC上报道的AURA 研究的更新数据显示osimertinib在既往TKI治疗失败，T790M阳性的晚期NSCLC中有效率为 66%~71%。为什么疗效不能达到理想的90%以上？针对这一现象，另一种第三代EGFR TKI rociletinib的研究者在2016年ASCO上报道了背后可能的潜在原因。对纳入TIGER-X和TIGER-2研究的43名患者的115份连续的血浆ctDNA进行CAPP-Seq深度测序，发现在41名基线血浆T790M阳性的患者中：46%的患者即存在＞1种的一代TKI耐药机制［11］。这一发现使提示一代TKI耐药的NSCLC患者存在高度的瘤内异质性，因此单一的三代TKI治疗可能无法克服全部耐药机制。Rociletinib的耐药机制同样显示了高度的异质性，涉及9种基因的旁路激活和肿瘤抑制通路，其中MET扩增占26%，HER2扩增占9%，EGFR扩增占9%；同时也发现了多种单个癌基因激活，如PI3K突变占12%。值得重视的是在23%的患者中检测到多种耐药机制并存。类似地，osimertinib的Ⅰ期临床研究也报道了多种耐药机制，其中以EGFR C797S最具代表性。在AURA I研究中，40%基线血浆T790M突变阳性的患者出现C797S耐药［12］。NSCLC的另一重要驱动靶点ALK的耐药故事更为复杂，涉及多个守门基因突变。二代ALK抑制剂对不同的突变位点也存在活性差异。对比目前获批的二代ALK抑制剂Ceritinib和Alectinib，后者能克服更多的耐药突变，这也间接解释了为何两药在入组克唑替尼耐药患者的临床研究中，更多患者能从Alectinib治疗中获益。

纵观目前EGFR和ALK两大信号通路的耐药，随着新药的使用，新的耐药机制似乎也层出不穷。如何克服这种花样百出的耐药机制？2015年NEJM上报道了一例ALK阳性晚期NSCLC患者成功克服循环耐药的故事［13］。这名患者一线克唑替尼治疗取得了18个月的PFS，耐药后再活检发现ALK C1156Y耐药突变，二线Ceritinib治疗无效，但三代ALK抑制剂Lorlatinib的疗效达到PR，取得了8个月的PFS。三次活检发现二次突变L1198F，这种双突变亚克隆对Lorlatinib不敏感，但有趣的是L1198F增强了克唑替尼的结合力，削弱了C1156Y对克唑替尼结合的影响，患者再次尝试克唑替尼获益显著。因此，靶向耐药患者的全程管理，不仅仅是简单的几代TKI的轮番轰炸，更需要重视每次耐药后的再活检，明确耐药机制，实现科学的排兵布阵。“耐药-活检-发现耐药机制-个体化的临床决策”将是未来靶向治疗患者的理想模式。此外，这一病例成功之处在于不仅实现了对肿瘤耐药基因谱的动态检测，而且实现了用药前根据新的耐药基因谱进行个体化药筛，指导临床用药。未来的靶向治疗将不只停留在分子检测，实现检测结果与临床前个体化药筛的无缝对接将有助于突破耐药循环，使“运用有限的药物克服无限的突变”成为可能，Chemo-free有希望成为现实。

四、微环境是可能的突破口

自Paget于1889年提出肿瘤转移的“种子-土壤”学说以来，越来越多的研究证实肿瘤的生长转移需要与微环境协调。从血管生成因子到免疫检查点，再到外泌体的发现，肿瘤微环境神秘面纱将被逐步揭开。从机制上看，作用于肿瘤微环境的治疗似乎与靶向治疗有所不同。以目前临床疗效肯定的抗血管生成治疗为例，其目的在于恢复微环境血管生成的平衡而非绝对抑制。抗血管治疗发展至今，已有十余种药物上市或处于临床研究阶段。

随着PD1/PD-L1免疫检查点抑制剂在多个瘤种取得了良好疗效，免疫治疗的春天已然来临。2016年ASCO最新报道的Checkmate 032研究是一项Ⅰ/Ⅱ期临床研究，旨在评估nivolumab单药或联合ipilimumab治疗复发难治小细胞肺癌（small-cell lung cancer，SCLC）的疗效和安全性［14］。该研究入组了既往至少接受过1线化疗后疾病进展的SCLC患者，分为3个队列接受nivolumab联合或不联合ipilimumab治疗。研究者发现在nivolumab和ipilimumab不同剂量联合的方案中，接受nivolumab 1mg/kg联合ipilimumab 3mg/kg 患者ORR最高，为23%，副反应可耐受，因此确立以该方案开展后续临床研究。晚期小细胞肺癌的二线治疗目前可选择的药物只有拓扑替康。而其ORR为7%，DCR为51%。因此，尽管是Ⅰ/Ⅱ期研究，这一研究让我们认识到免疫治疗很可能将打破这类患者中化疗一家独大的格局。Lancet Oncology 同期发表了我们针对这一研究的述评，提出四个值得思考的问题［15］。第一，免疫治疗药物究竟联用还是单用能带来更大获益？尽管Checkmate 032研究中nivolumab单药治疗组的ORR为10%，低于两药不同剂量联合治疗组（19%和23%）。但Ott等曾报道pembrolizumab在既往化疗失败、PD-L1表达阳性的SCLC中ORR达29%［16］。可见单药也未必劣于双药联合。单药治疗的疗效差异究竟是由于小样本Ⅰ期研究造成，还是有无使用免疫指标选择患者群体，有待后续临床研究检验。第二，如何选择最佳获益人群，免疫治疗与微环境的关系的全貌是什么？除了目前已知与疗效可能相关的PD-L1表达，像CTLA-4、T1M3，LAG3等其他检查点是否需要同时检测？未来对于免疫治疗的预测性生物学标志物，很可能不仅局限于特定的某一个，而是一组标志物的联合检测。第三，SCLC的突变负荷较高，但Checkmate 032尚未探索突变负荷与免疫疗效的相关性。第四，SCLC靶向治疗与免疫治疗的疗效差异值得关注。2016年ASCO会议上报道了靶向DLL3 （Delta样蛋白3）的抗体偶联药物用于治疗复发或难治SCLC的疗效和安全性［17］。在DLL3高表达的患者中，有效率达39%，远高于两药联合的免疫治疗。那么在临床实践中哪些SCLC患者会从免疫治疗获益更大？哪些适于靶向治疗呢？此外，免疫治疗在晚期肿瘤一线治疗的探索值得关注。

Pembrolizumab用于PD-L1＞50%的晚期NSCLC一线治疗的临床研究结果将于2016年的ESMO上公布。可见免疫治疗正飞速开疆拓土，但高速发展的同时亟待解决两个根本问题：其一是如何做到精准的免疫治疗。其二是提高免疫治疗的效价比。免疫治疗目前费用昂贵（150 000美元/年），在提倡抗肿瘤治疗高效价比今天，又该何去何从？

综上，调整诊治策略将可能解决上述关键问题。新型临床研究设计如篮子试验、雨伞试验以及NCI-MATCH 临床研究将实现可靶基因与靶向药物的快速配对，加速可靶基因异常的临床转化。面对肿瘤时空异质性，在对肿瘤进化深入认知的基础上，紧跟肿瘤进化的轨迹、充分运用时空异质性的特点、通过靶向与化疗联合应对空间异质性。采用局部治疗、序贯治疗和新一代药物将可能突破时间异质性。揭开肿瘤靶向耐药之环的根本在于明确耐药机制。随着针对不同耐药机制的新药上市，靶向耐药的谜题终将柳暗花明。调节肿瘤微环境是当下的一大热点，EGFR TKI联合抗血管生成治疗、免疫治疗的临床研究结果将会为这一治疗策略提供新证。相信，随着这些难题的逐步解决，使肿瘤成为慢性病的梦想终有一天会成为现实。

参考文献

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教授，博士生导师，国务院政府特殊津贴获得者，中央、省、市保健专家。现任广东省医学科学院、广东省人民医院副院长，广东省肺癌研究所所长，广东省肿瘤防治中心主任。国际肺癌研究会国际分期委员会唯一中国委员、中国抗癌协会常务理事、肺癌专业委员会主任委员、临床肿瘤协作中心副主任委员、信息专业委员会副主任委员、中德医学会理事、中国癌症研究基金会理事、广东省医学会肿瘤学会副主任委员、广东省循证医学科研中心主任。《循证医学》杂志主编、《中国肺癌杂志》、《肿瘤防治研究》、《肿瘤研究与临床》杂志副主编，国内10几家中英文杂志编委。2004年荣获全国首届“中国医师奖”。2005年当选美国外科学院院士。