非小細(xì)胞肺癌對TKI耐藥及其逆轉(zhuǎn)機(jī)制的研究進(jìn)展

韓洪利

(天津市第三中心醫(yī)院，天津300171)

非小細(xì)胞肺癌對TKI耐藥及其逆轉(zhuǎn)機(jī)制的研究進(jìn)展

韓洪利

(天津市第三中心醫(yī)院，天津300171)

近年來，以表皮生長因子受體(EGFR)為靶點(diǎn)的酪氨酸激酶抑制劑(TKI)分子靶向治療，給用于非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者帶來了新希望和新選擇的治療，其對NSCLC敏感人群的近期療效令人非常滿意，但與其他抗腫瘤藥一樣存在TKI也面臨著部分患者對治療不敏感或最終產(chǎn)生耐藥的情況。本文對TKI耐藥發(fā)生的機(jī)制和耐藥后應(yīng)對策略的相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。

非小細(xì)胞肺癌；酪氨酸激酶抑制劑，耐藥；靶向治療

原癌基因c-erbB的表達(dá)產(chǎn)物是人表皮生長因子受體 (HER)，包括表皮生長因子受體(EGFR，即為HER1)、HER2、HER3及HER4[1,2]。研究發(fā)現(xiàn)，EGFR在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)最高可達(dá)80%。研究發(fā)現(xiàn)，EGFR的酪氨酸激酶(TK)區(qū)在腫瘤細(xì)胞的生長和凋亡過程中起著至關(guān)重要的作用。EGFR與配體結(jié)合后導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)TK磷酸化，引發(fā)下游的級聯(lián)放大，激活一系列信號通路(Src/STAT通路、PI3K/Akt通路和MAPK通路等)，加速分泌TGF、IL-8、bFGF、VEGF等促進(jìn)腫瘤生長的因子，上調(diào)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、血管生成等生物學(xué)行為[3]。TK抑制劑(TKI)與EGFR-TK催化區(qū)域中Mg-ATP位點(diǎn)競爭性結(jié)合后可，截?cái)嘈盘杺鲗?dǎo)，抑制酪氨酸激酶磷酸化，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯及、增加凋亡、抑制增殖，減少血管生成蛋白VEGF，從而能夠直接阻止腫瘤生長[4]。第一代TKI以吉非替尼和厄洛替尼為代表。最初的臨床研究結(jié)果顯示，NSCLC化療無效者的NSCLC患者中中有10%的對TKI治療有效[5]。早期研究表明，TKI的敏感人群為不吸煙的東方女性肺腺癌患者，有效率可達(dá)40%以上[6～8]。2014年美國NCCN建議將TKI用于有EGFR突變的NSCLC患者的一線治療[9]。雖然，TKI可使70%～80%的EGFR突變NSCLC患者獲益，但是隨著治療時間的延長推移患者多陸續(xù)出現(xiàn)耐藥，中位無進(jìn)展生存期(PFS)不足8個月，復(fù)發(fā)率較高?，F(xiàn)將NSCLC患者出現(xiàn)TKI耐藥的機(jī)制及應(yīng)對策略綜述如下。

1 TKI耐藥的機(jī)制

TKI初始耐藥出現(xiàn)在60%的NSCLC患者身上，即使EGFR敏感突變的患者中也有近30%對TKI 耐藥。TKI耐藥存在原發(fā)性耐藥和繼發(fā)性耐藥兩種情況[10]。

1.1 原發(fā)性耐藥 原發(fā)性耐藥患者首次使用TKI治療即無腫瘤緩解，生存時間和生活質(zhì)量沒有改善?？赡芘c以下機(jī)制有關(guān)。

1.1.1 EGFR突變 EGFR敏感突變的患者對TKI的反應(yīng)性好。2004年4～5月美國兩個研究小組在《The New England Journal of Medicine》和《Science》上同時發(fā)表關(guān)于“EGFR 基因突變預(yù)測TKI治療肺癌敏感性”的兩篇文章[11，12]。目前已經(jīng)明確，EGFR基因敏感突變有3種方式：外顯子18單堿基替換、外顯子19缺失和外顯子21單堿基替換扥三種形式。EGFR敏感突變的總體發(fā)生率為5%～15%，東亞人群略高為25%～35%，EGFR突變者對TKI的有效率為60%～80%，中位生存時間可達(dá)30 個月以上[13]。而無EGFR突變的野生型患者中90%的患者對TKI原發(fā)耐藥，僅10%的患者治療有效。高敏感的等位基因檢測發(fā)現(xiàn)，部分患者在TKI治療前就存在低于檢測閾值濃度的外顯子20的T790M突變，提示T790M突變與TKI原發(fā)耐藥有關(guān)。3%～16%的患者存在EGFR突變，胞外配體結(jié)合區(qū)第2～7外顯子的框架缺失，產(chǎn)生的EGFR突變體Ⅲ無法與TKI結(jié)合，產(chǎn)生耐藥[14]。此外，一些EGFR的二次突變與TKI耐藥有關(guān)，如二次EGFR激酶突變、L858R突變、二次D761Y點(diǎn)突變等。

1.1.2 K-Ras突變 K-Ras是原癌基因Ras家族成員之一，對細(xì)胞內(nèi)EGFR下游信號的傳導(dǎo)起重要作用，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增長。研究發(fā)現(xiàn)，15%～30%的NSCLC吸煙患者存在K-Ras突變。K-Ras突變參與了腫瘤微轉(zhuǎn)移機(jī)制，通過Ras/Raf信號傳導(dǎo)途徑導(dǎo)致細(xì)胞增殖加速，凋亡減少，使腫瘤細(xì)胞對TKI產(chǎn)生原發(fā)或繼發(fā)性耐藥[15]。最常見K-Ras突變是第12位點(diǎn)Gly被Val取代，8.2%的TKI耐藥由此原因引起[16]。個體化的TKI治療要求聯(lián)合檢測EGFR和K-Ras突變。2008年美國NCCN建議對EGFR突變且K-Ras突變的不吸煙的晚期NSCLC患者一線應(yīng)用厄洛替尼。K-Ras突變同時降低化療效果降低常提示，是預(yù)后不良的指標(biāo)[17]。

1.1.3 上皮細(xì)胞間質(zhì)化轉(zhuǎn)變(EMT) EMT使腫瘤細(xì)胞黏附蛋白損失，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移、增殖，間充質(zhì)細(xì)胞比上皮細(xì)胞更易發(fā)生EGFR-TKI耐藥[18]。Anexelekto(AXL)拮抗劑SGI-7079可抑制間質(zhì)細(xì)胞對TKI的耐藥[19]。EMT檢測指標(biāo)能預(yù)測出EGFR突變型和野生型NSCLC患者對TKI的敏感性。

1.1.4 PTEN失活 PTEN是最早發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，是10號染色體上的磷酸酶基因。PTEN啟動子的過度甲基化使PTEN失活，激活信號通路PI3K，雷帕霉素靶蛋白表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)腫瘤增殖，抑制凋亡，通過補(bǔ)償性機(jī)制對抗EGFR-TKI誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，產(chǎn)生耐藥[20]。

1.2 繼發(fā)性耐藥 繼發(fā)性耐藥是指有EGFR突變的患者使用EGFR-TKI單藥初始治療有效，然后出現(xiàn)TKI耐藥，治療30 d后腫瘤進(jìn)展發(fā)生在治療30 d后。其可能發(fā)生機(jī)制有以下方面。

1.2.1 T790M突變 EGFR外顯子20發(fā)生T790M突變，即TK催化區(qū)的790位點(diǎn)處蛋氨酸替換蘇氨酸，T突變?yōu)镸，阻止Mg-ATP位點(diǎn)上的TKI競爭結(jié)合，再次激活EGFR，從而引起耐藥[21]。T790M突變是腫瘤對TKI繼發(fā)性耐藥的重要原因，50%的耐藥患者存在T790M突變[22]。Pao等[23]報(bào)道，TKI治療后耐藥的外顯子21突變患者的T790M突變發(fā)生率增加100倍。另有文獻(xiàn)報(bào)道，在53例TKI敏感的患者體內(nèi)沒有檢出T790M突變，在TKI抵抗的患者中T790M突變檢出率達(dá)48.3%，且沒有K-Ras基因的突變[24]。高敏感的等位基因檢測發(fā)現(xiàn)小部分患者在TKI治療前存在低于檢測閾值濃度的外顯子20的T790M突變，TKI治療后，由于藥物的選擇作用，T790M增殖，造成耐藥，停用TKI一段時間后隨著T790M減少，腫瘤對TKI的敏感性可以恢復(fù)[25]。T790M突變體可協(xié)同其他EGFR突變體的作用，提高酪氨酸激酶活性，使腫瘤生長加速[26]。研究表明，T790M突變與非小細(xì)胞肺癌的不良預(yù)后有關(guān)[27]。

1.2.2 c-Met擴(kuò)增 已證實(shí)c-Met擴(kuò)增的出現(xiàn)與TKI耐藥有關(guān)[28]。c-MET擴(kuò)增激活HER-3，造成TKI耐藥[29]。c-Met擴(kuò)增引起酪氨酸激酶(Src)活性明顯上升，Src抑制劑能夠?qū)筩-Met擴(kuò)增的TKI耐藥[30]。有研究統(tǒng)計(jì)了一組使用TKI治療的NSCLC患者，其中有29例位對TKI耐藥，53例位對TKI敏感，通過對這些患者腫瘤組織樣本的檢測發(fā)現(xiàn)，在對TKI敏感的患者中c-MET擴(kuò)增發(fā)生率為3.8%(2/53)；，耐藥患者的c-Met的擴(kuò)增率明顯升高(17.2%)，中位生存期僅4.1個月，總生存期8.0個月；高通量基因組掃描證實(shí)有20.9%的TKI耐藥患者出現(xiàn)c-Met基因擴(kuò)增，遠(yuǎn)高于沒有接受TKI治療的3.2%；有c-Met擴(kuò)增與T790M共存的病例，可單獨(dú)存在于同一患者的不同病灶中，提示c-Met擴(kuò)增與T790M無關(guān)。

1.2.3 ATP結(jié)合盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ABC)的藥泵激活 ATP結(jié)合盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將TKI排出細(xì)胞外，腫瘤細(xì)胞長期暴露在TKI中，使G2蛋白和轉(zhuǎn)運(yùn)P蛋白被激活，產(chǎn)生耐藥。機(jī)制是：①活化的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將藥物排出細(xì)胞外；②通過解毒作用降低藥物活性；③藥物作用點(diǎn)發(fā)生結(jié)構(gòu)適應(yīng)性改變；④細(xì)胞凋亡抑制和細(xì)胞周期停滯。

1.2.4 死亡相關(guān)蛋白激酶(DAPK)甲基化 新近研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞的遺傳學(xué)變化可造成抗癌藥物的耐藥，例如CpG的DNA甲基化。DAPK超甲基化可以造成TKI耐藥，DAPK抑制劑可使耐藥細(xì)胞重新致敏[31]。

1.2.5 細(xì)胞信號旁路激活 腫瘤基因的異質(zhì)性對腫瘤細(xì)胞生長非常有利，旁路的激活很容易代替被阻斷的主要信號通路，維持腫瘤生長。許多腫瘤組織的IGF-1R過度表達(dá)，促進(jìn)了細(xì)胞生長和分化[32]。IGF-1R使PI3K/Akt和Ras/Raf/MEK/ERK通路活化，激活HER-3，導(dǎo)致TKI耐藥。最新研究證明，IGF受體抑制劑與TKI聯(lián)合使用，可以有效對抗TKI繼發(fā)性耐藥[33]。EGFR信號通路的激活促進(jìn)bFGF和VEGF的合成，EGFR抑制劑作用相反。Viloria-Petit等[34]證實(shí)，VEGF和VEGFR的表達(dá)變異是造成腫瘤細(xì)胞對EGFR-TKI耐藥的主要原因之一。ErbB3介導(dǎo)的P13K信號通路的持續(xù)激活、TGF使EGFR的其他配體表達(dá)升高、FGF-FGFR通路的激活、HER-3配體HRG的表達(dá)、p53突變、COX-2的上調(diào)等也都被認(rèn)為與TKI繼發(fā)性耐藥密切相關(guān)[35]。

2 TKI耐藥的應(yīng)對策略

2.1 應(yīng)用使用EGFR抑制劑逆轉(zhuǎn)TKI耐藥

2.1.1 使用不可逆性EGFR-TKI 第一代TKI在EGFR-TK催化區(qū)與ATP結(jié)合位點(diǎn)非共價結(jié)合，從而對酪氨酸激酶起抑制作用。第二代TKI的作用方式不同，藥物與TK區(qū)的cys-797位點(diǎn)共價結(jié)合，阻礙ATP與之結(jié)合，增強(qiáng)封鎖效應(yīng)，提高對腫瘤細(xì)胞的不可逆抑制，可同時針對EGFR家族的多個成員，能對抗T790M突變產(chǎn)生的耐藥[36]。第二代TKI中HKI-272是HER1-3的不可逆抑制劑；XL647可抑制HER1-2和VEGFR2的活性；阿法替尼能夠不可逆抑制EGFR及HER2[37，38]；HM781-36B是非選擇性的TKI，對HER家族成員有更廣泛的不可逆抑制作用，能針對HER2、HER4和EGFR-T790M突變等多個靶點(diǎn)[39]；以及EKB-569、CI-1033等新的TKI因其不同的作用方式和可能的受益人群，正在或即將進(jìn)入臨床研究[40，41]。azd9291是一種新型口服、強(qiáng)效、針對EGFR-T790M二次突變和野生型突變的第三代的不可逆TKI，這種單苯胺基嘧啶化合物在結(jié)構(gòu)上不同于其他第三代TKI，對耐藥患者的效果更為顯著，目前正在進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)[42]。

2.1.2 EGFR-TKI 聯(lián)合應(yīng)用其他靶向藥物 c-Met受體拮抗劑PHA-665752可提高NSCLC患者的PFS和總生存率(OS)，同時降低死亡風(fēng)險3倍；HGF過表達(dá)的抑制劑PF2341066也被證實(shí)臨床有效[43]。c-Met基因的擴(kuò)增和HGF的過表達(dá)通常與T790M突變共存，聯(lián)合使用不可逆性EGFR-TKI及c-Met受體拮抗劑有望更好地解決耐藥問題。2%～7%NSCLC患者存在間變性淋巴瘤激酶(ALK)基因重排，2012年美國FDA批準(zhǔn)克卓替尼用于有ALK基因重排晚期NSCLC患者，有效率達(dá)80%。但是很多患者1年后出現(xiàn)克卓替尼耐藥。ceritinib(LDK378)是第一個通過體內(nèi)和體外試驗(yàn)獲得臨床前評價的第二代ALK抑制劑，通過能與ALK形成強(qiáng)有力的共價結(jié)合而，有效地抑制了i1171t和L1196M的基因突變，可以克服克卓替尼耐藥[44]。

2.2.2 改變TKI給藥方式 最近的研究顯示，通過給藥方式的變化可以改善厄洛替尼的療效，增加有效作用的持續(xù)時間。① 低劑量連續(xù)結(jié)合高劑量脈沖給藥：可延緩耐藥的產(chǎn)生[45]。②停藥一段時間后繼續(xù)使用間斷性用藥 EGFR-TKI：Riely等[46]報(bào)道EGFR-TKI繼發(fā)性耐藥后立即停藥會導(dǎo)致腫瘤快速進(jìn)展，停藥3周后重新使用EGFR-TKI會使腫瘤縮小，PET檢查的SUV值下降，但未達(dá)到CR和PR，加用依維莫司(mTOR抑制劑)后未見療效和生存的獲益。提示因繼發(fā)性耐藥停用EGFR-TKI后癥狀加重的患者，在開始新的治療前應(yīng)繼續(xù)EGFR-TKI治療，或許能減慢腫瘤的發(fā)展。③序貫化療后重新用藥使用EGFR-TKI：腫瘤細(xì)胞存在異質(zhì)性，EGFR-TKI繼發(fā)性耐藥的患者僅部分細(xì)胞出現(xiàn)T790M突變，相當(dāng)比例的腫瘤細(xì)胞對TKI仍然敏感。通過化療殺滅二次突變細(xì)胞，然后繼續(xù)給予TKI可能控制腫瘤的發(fā)展。靶向治療獲益的NSCLC患者大多數(shù)在腫瘤進(jìn)展時仍有較好的PS評分，序貫化療能明顯提高患者的生存時間[47]。臺灣的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，當(dāng)TKI治療失敗后，選擇性化療能夠使部分患者受益。

2.3 聯(lián)合應(yīng)用其他化療藥物

2.3.1 順鉑 自噬性溶酶體分解細(xì)胞內(nèi)變異蛋白質(zhì)和受損細(xì)胞器，維持細(xì)胞生長所需的內(nèi)部環(huán)境，也為腫瘤細(xì)胞的過渡增值提供內(nèi)源性氨基酸，自噬作用受損將導(dǎo)致細(xì)胞死亡。有研究表明，順鉑能夠抑制腫瘤細(xì)胞的自噬功能，與厄洛替尼聯(lián)合能夠改變肺腺癌細(xì)胞對TKI胞內(nèi)結(jié)合體的自噬水平，提高細(xì)胞對厄洛替尼的敏感性，從而增加療效[48]。

2.3.2 NBI1 NBI1是ATP不可逆性抑制劑。一項(xiàng)研究表明，NBI1能夠殺滅對TKI耐藥的腫瘤細(xì)胞，與TKI聯(lián)合使用可降低TKI有效劑量和致死劑量[49]。

2.3.3 組蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制劑 HDAC使細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子和蛋白乙?；种埔职┑鞍椎暮铣珊妥饔?，導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖和腫瘤發(fā)生。曲古抑菌素A(TSA)是HDAC抑制劑，具有增強(qiáng)抗腫瘤療效的潛力，可以導(dǎo)致細(xì)胞生長停滯。體外研究發(fā)現(xiàn)，TSA能增加半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的裂解，抑制EGFR活性，提高厄洛替尼的療效[50]。

2.3.4 培美曲塞 TKI和培美曲塞目前都被批準(zhǔn)用于晚期肺腺癌患者的一線治療。臨床研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TKI耐藥的PC9肺癌細(xì)胞株同時暴露于培美曲塞和TKI中會產(chǎn)生協(xié)同細(xì)胞毒作用，培美曲塞會抑制細(xì)胞外信號磷酸化調(diào)節(jié)激酶，從而降低磷酸化的水平，通過周期特異性細(xì)胞毒作用來對抗TKI誘導(dǎo)的G0和G1期耐藥，提示TKI聯(lián)合培美曲塞可能是繼發(fā)TKI耐藥的NSCLC患者的有益治療策略[51]。

2.3.5 enzastaurin和厄洛替尼 絲氨酸/蘇氨酸激酶抑制劑能夠阻礙通過蛋白激酶C(PKC)和磷脂酰肌醇激酶(PI3K)途徑進(jìn)行的血管新生、細(xì)胞凋亡和增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。研究表明，enzastaurin和厄洛替尼聯(lián)合治療晚期NSCLC患者不會降低TKI的療效[52]。

2.3.6 中藥提取物 最近研究發(fā)現(xiàn)，朝鮮淫羊藿提取物(EEF)與TKI聯(lián)合使用能抑制NSCLC新生血管內(nèi)皮細(xì)胞生長，抑制HER-2、HER-3和EGFR下游信號通路的活性，抑制腫瘤生長，克服T790M介導(dǎo)的TKI耐藥[53]。

2.3.7 西妥昔單抗 西妥昔單抗和厄洛替尼聯(lián)合能使T790M和L858R突變的NSCLC細(xì)胞的耐藥發(fā)生逆轉(zhuǎn)[54]。與厄洛替尼單藥治療相比，聯(lián)合用藥可以增加耐EGFR-TKI細(xì)胞的凋亡，減少細(xì)胞增殖，增加對依賴EGFR信號的抑制。

2.4 聯(lián)合應(yīng)用放療 最近一項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)表明，TKI通過阻斷細(xì)胞生長途徑增加放療敏感性，放療也可通過創(chuàng)造缺氧環(huán)境來殺死腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而提高TKI的療效[55]。TKI聯(lián)合放療取得了一定進(jìn)展并且毒性可控。

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