《International Journal of Clinical Oncology》:Clinical implications of serum total VEGF-A and VEGF-A isoforms in patients with EGFR-mutated advanced non-small cell lung cancer treated with EGFR-TKIs
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血管內皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)-A在表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)突变的非小细胞肺癌(non-small cell lung
血管內皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)-A在表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)突变的非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中过表达,且与EGFR-酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)耐药相关。VEGF-A包含多种亚型,包括VEGF121和VEGF165,但其作为血液生物标志物在EGFR-TKI治疗中的临床潜力尚不明确。研究人员回顾性分析了2009年11月至2023年8月期间在广岛大学医院接受EGFR-TKI单药治疗的64例晚期EGFR突变NSCLC患者,采用酶联免疫吸附试验检测治疗前血清总VEGF-A(tVEGF-A)、VEGF121和VEGF165水平,分析这些生物标志物与客观缓解率(objective response rate, ORR)、无进展生存期(progression-free survival, PFS)和总生存期(overall survival, OS)的关联。结果显示ORR为78.1%,中位PFS和OS分别为7.5个月和31.8个月。血清VEGF121水平在非缓解者中显著高于缓解者(中位数446.6 vs. 322.1 pg/mL,p=0.043),而tVEGF-A和VEGF165水平无显著差异。受试者工作特征曲线分析确定血清VEGF121最佳截断值为339.3 pg/mL(曲线下面积:0.678,灵敏度:52.0%,特异度:92.9%)。血清VEGF121较高(>339.3 pg/mL)的患者ORR显著较低(64.9% vs. 96.3%,p=0.003)、PFS更短(中位6.2 vs. 14.4个月,p=0.026)、OS更短(中位27.6个月 vs. 未达到,p=0.040)。研究表明,血清VEGF121水平较高与EGFR突变NSCLC患者EGFR-TKI疗效降低和预后不良相关。
该研究发表于《International Journal of Clinical Oncology》,旨在探讨血清总VEGF-A及其主要亚型VEGF121和VEGF165在接受EGFR-TKI单药治疗的初治EGFR突变晚期NSCLC患者中的预后价值。
研究背景与问题:EGFR-TKI已成为EGFR突变NSCLC的标准治疗,一代EGFR-TKI单药治疗初治患者的ORR约为76%-80%,但仍有部分患者无法获益。VEGF-A在EGFR突变NSCLC中过表达,且与EGFR-TKI耐药相关。EGFR与VEGF信号通路存在共同下游信号,亦可独立运作。临床试验表明,VEGF/VEGFR抑制剂联合EGFR-TKI可改善临床结局。既往研究显示,奥希替尼治疗后血清VEGF-A水平下降,且治疗后血清VEGF降低与更长PFS显著相关。然而,治疗前循环VEGF-A与EGFR-TKI疗效及预后的关系尚未完全阐明。VEGF-A基因含8个外显子,可变剪接产生多种亚型,其中VEGF121和VEGF165是肿瘤细胞主要分泌的亚型,且VEGF121在体内与肿瘤生长的关系更为密切。基于此,研究人员开展本研究以明确血清tVEGF-A及其主要亚型与EGFR-TKI疗效和预后的关联。
关键技术方法:研究采用回顾性队列设计,样本来源为广岛大学医院2009年11月至2023年8月期间接受EGFR-TKI单药治疗(吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼或奥希替尼)的初治晚期EGFR突变NSCLC患者。采用Shino-test Corporation开发的酶联免疫吸附试验(ELISA)系统检测治疗前血清tVEGF-A、VEGF121和VEGF165水平。统计方法包括Pearson卡方检验、Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析、受试者工作特征(ROC)曲线分析、Kaplan-Meier法联合log-rank检验、单因素及多因素logistic回归分析和Cox比例风险模型。
研究结果:
血清tVEGF-A和VEGF-A亚型水平按EGFR-TKI反应分层比较:中位血清tVEGF-A、VEGF121和VEGF165水平分别为445.2、383.5和174.2 pg/mL,这些标志物与白细胞计数、血小板计数和C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)正相关。血清VEGF121水平在非缓解者中显著高于缓解者(446.6 [377.5-649.2] vs. 322.1 [202.2-487.3] pg/mL,p=0.043),而tVEGF-A和VEGF165水平两组间无显著差异。
tVEGF-A和VEGF-A亚型水平分层比较ORR和PFS:ROC曲线分析显示,血清tVEGF-A、VEGF121和VEGF165预测EGFR-TKI反应的曲线下面积(area under the curve, AUC)分别为0.601、0.678和0.616,其中VEGF121的AUC最高,最佳截断值339.3 pg/mL对应的灵敏度和特异度分别为52.0%和92.9%。按截断值分层后,血清tVEGF-A、VEGF121和VEGF165较高者的ORR显著较低、PFS显著较短;仅VEGF121能分层OS,高VEGF121组OS显著较短(中位OS 27.6个月 vs. 未达到,p=0.040)。
ORR、PFS和OS相关独立因素的确定:单因素logistic回归分析显示,仅较高血清VEGF121水平与较低ORR显著相关;多因素分析证实血清VEGF121水平与较低ORR独立相关。单因素和多因素Cox比例风险模型显示,较高血清VEGF121水平与较短PFS独立相关,但与OS无显著关联。为评估VEGF的潜在混杂因素,额外纳入白细胞计数、血小板计数、D-二聚体和CRP进行logistic和Cox回归分析,多变量模型中仅D-二聚体与ORR显著相关。
基于EGFR-TKI分代的亚组分析:将队列分为一代EGFR-TKI组和二代/三代EGFR-TKI组,比较ORR和2年PFS率与血清tVEGF-A及VEGF-A亚型水平的关联。两个治疗组中,tVEGF-A、VEGF121和VEGF165水平较高者ORR和2年PFS率均较低,但差异在二代/三代EGFR-TKI组更为显著。
讨论与结论:该研究首次系统评估了血清tVEGF-A及VEGF121、VEGF165在EGFR突变NSCLC患者EGFR-TKI治疗中的预后价值。只有血清VEGF121水平在非缓解者中显著升高,且能独立预测ORR和PFS,同时是唯一能分层OS的标志物。这些发现支持血清VEGF121作为EGFR-TKI疗效和预后相关潜在生物标志物的价值。
关于VEGF影响EGFR-TKI疗效的生物学机制,EGFR与VEGF通路共享PI3K/AKT和RAS/RAF/ERK等下游级联信号,亦可独立运作。EGFR信号通过激活PI3K/AKT通路和缺氧诱导因子-1α介导的转录上调两种机制增强VEGF-A转录。VEGF作为关键促血管生成介质促进肿瘤生长和转移,其上调与EGFR-TKI耐药相关。此外,VEGF增加血管通透性和组织间液压力,损害瘤内药物递送;抗血管生成药物可正常化异常肿瘤血管。肺癌模型中,抗血管生成药物联合厄洛替尼可正常化肿瘤血管并增加瘤内厄洛替尼浓度。本研究中仅VEGF121与不良预后独立相关,可能因其更特异性参与肿瘤生长:VEGF121促进肿瘤血管生成和瘤周血管通透性增加,诱导前哨淋巴结淋巴管生成,且在多种癌症中高表达与不良预后相关。
与以往仅纳入一代EGFR-TKI的研究不同,本研究纳入了二代和三代EGFR-TKI患者。亚组分析显示,二代/三代EGFR-TKI组中VEGF标志物与疗效的关联更为显著,这可能解释了本研究能够发现明确差异的原因。不同代EGFR-TKI联合VEGF/VEGFR抑制剂的疗效存在差异:一代EGFR-TKI联合方案显示一致获益(如NEJ026试验、RELAY试验);二代EGFR-TKI未显示显著附加获益(如AfaBev-CS研究);三代EGFR-TKI结果不一(WJOG9717L试验阴性,RAMOSE试验阳性)。这些结果提示,VEGF/VEGFR抑制剂的附加获益在一代TKI中更为可重复,而在二/三代TKI中可能取决于患者特征,需要筛选合适人群。探索性生物标志物分析显示,低血浆VEGF-A水平患者可能从厄洛替尼联合贝伐珠单抗治疗中获益;转移性结直肠癌研究中,低血浆VEGF121水平被确定为预测贝伐珠单抗获益的潜在标志物。因此,血清VEGF121值得作为分层标志物在未来EGFR-TKI联合VEGF/VEGFR抑制剂研究中进一步评估。
该研究也存在局限性:回顾性设计、样本量有限;仅纳入EGFR-TKI单药治疗患者,未涉及联合治疗方案;三代EGFR-TKI患者数量有限;VEGF121的判别性能(AUC 0.678)和灵敏度(52.0%)有限,临床实用性尚待提升;VEGF121在EGFR突变NSCLC中的生物学作用尚不完全清楚。
研究结论:血清VEGF121可能作为接受EGFR-TKI治疗的EGFR突变NSCLC患者的预后生物标志物,但未来仍需验证研究加以证实。