非小細(xì)胞肺癌EGFR-TKIs靶向治療耐藥機(jī)制研究進(jìn)展

劉相良，韓健松，趙穎華，紀(jì)偉，李薇，陳曉

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院，長春130000)

非小細(xì)胞肺癌EGFR-TKIs靶向治療耐藥機(jī)制研究進(jìn)展

劉相良，韓健松，趙穎華，紀(jì)偉，李薇，陳曉

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院，長春130000)

表皮生長因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)可以與ATP競爭EGFR上的結(jié)合位點(diǎn)，阻止EGFR自身磷酸化及下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移，在非小細(xì)胞肺癌的靶向治療中發(fā)揮重要作用。但大多數(shù)患者首次行EGFR-TKIs靶向治療8～16個月就會產(chǎn)生獲得性耐藥。EGFR-TKIs耐藥的機(jī)制十分復(fù)雜，主要與EGFR基因二次突變、肝細(xì)胞生長因子/間質(zhì)-上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化因子通路改變、P53基因缺失或突變、NF-κb激活、ATP結(jié)合盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)升高、旁路途徑激活等有關(guān)，充分認(rèn)識上述耐藥相關(guān)機(jī)制對于預(yù)防和解決非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs耐藥具有重要意義。

肺癌；非小細(xì)胞肺癌；表皮生長因子受體；酪氨酸激酶抑制劑；靶向治療；腫瘤耐藥；基因突變

肺癌是目前世界范圍內(nèi)發(fā)病率最高，病死率也最高的惡性腫瘤[1]，其治療逐漸從單純病理學(xué)基礎(chǔ)的分類治療發(fā)展為以基因?yàn)槟康牡陌邢蛑委?。肺癌中非小?xì)胞肺癌的比例占80%[2]，而在非小細(xì)胞肺癌的細(xì)胞分子水平變化中，最常見的就是表皮生長因子受體(EGFR)基因突變(主要位于18～20位點(diǎn))。表皮生長因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)可以與ATP競爭EGFR上的結(jié)合位點(diǎn)，阻止EGFR自身磷酸化及下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移，在晚期非小細(xì)胞肺癌的靶向治療中發(fā)揮重要作用[3]。但大多數(shù)患者首次行EGFR-TKIs靶向治療8～16個月就會產(chǎn)生獲得性耐藥[4]。本文就非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs獲得性耐藥的相關(guān)機(jī)制作一綜述。

1 EGFR基因二次突變

目前，在非小細(xì)胞肺癌的獲得性耐藥機(jī)制中，EGFR基因二次突變是最常見的，也是研究最多的。T790M突變最早是在2005年由Kobayashi等[5]發(fā)現(xiàn)的，1例EGFR基因19號外顯子突變的非小細(xì)胞肺癌患者在服用吉非替尼后癥狀明顯改善，但在28個月后疾病惡化，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其20號外顯子790位密碼子發(fā)生突變。非小細(xì)胞肺癌患者尤其是對EGFR-TKIs敏感的患者，多存在EGFR基因19號外顯子缺失、突變或者21號外顯子858位氨基酸點(diǎn)突變(L858R突變)，而當(dāng)19號或21號外顯子突變的EGFR基因發(fā)生20號外顯子突變以后，患者則表現(xiàn)為EGFR-TKIs耐藥[6～8]。T790M突變導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs耐藥的原因可能是20號外顯子790位點(diǎn)突變，發(fā)生蛋氨酸與蘇氨酸的氨基酸替換，導(dǎo)致表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)了空間上的位阻效應(yīng)；這種位阻效應(yīng)減弱了EGFR-TKIs與ATP競爭結(jié)合EGFR位點(diǎn)的能力[9]，從而導(dǎo)致患者在應(yīng)用EGFR-TKIs后EGFR仍然能被激活，并引起一系列細(xì)胞信號通路反應(yīng)。另外，T790M突變還能增加突變體與ATP的親和力，EGFR基因L858R和T790M的雙突變會使親和力增強(qiáng)，導(dǎo)致EGFR-TKIs對非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的抑制作用減弱，從而引起獲得性耐藥。其他的EGFR基因突變位點(diǎn)主要包括L747S、D761Y、T584A等[10]，其中L747S突變導(dǎo)致的耐藥與受體活性構(gòu)象改變有關(guān)；D761Y突變通過干擾鹽橋的形成而影響受體催化區(qū)，導(dǎo)致耐藥的發(fā)生；T584A突變可引起轉(zhuǎn)錄氨基酸的種類發(fā)生改變，導(dǎo)致特異性結(jié)合口袋的尺寸增大，從而抵消了藥物的結(jié)合能力。研究顯示，部分非小細(xì)胞肺癌患者EGFR基因T790M突變可導(dǎo)致EGFR-TKIs耐藥，但其治療效果仍非常有效[11，12]，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2 肝細(xì)胞生長因子(HGF)/間質(zhì)-上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化因子(C-MET)通路改變

C-MET受體是胚胎發(fā)育和傷口愈合所必需的一種跨膜酪氨酸激酶受體，HGF是C-MET的配體，其與C-MET結(jié)合后磷酸化，繼而激活C-MET蛋白[13]。C-MET在多種惡性腫瘤中表達(dá)異常，在腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、黏附、運(yùn)動及血管形成、抗凋亡等方面均發(fā)揮重要作用。C-MET大多表達(dá)于癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上，與配體HGF結(jié)合后觸發(fā)受體二聚化，可進(jìn)一步啟動下游信號通路，如PI3K/AKT通路。由于劑量依賴性，當(dāng)磷酸化過度激活C-MET時，C-MET通過接頭蛋白GAB1激活其下游的信號通路，而不是通過EGFR，從而導(dǎo)致EGFR-TKIs的脫靶。非小細(xì)胞肺癌患者C-MET的過度激活主要由以下因素引起：C-MET基因的過度擴(kuò)增[14]或轉(zhuǎn)錄上調(diào)；C-MET基因突變(EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌EGFR-TKI耐藥患者中約10%存在MET基因擴(kuò)增)。C-MET基因在結(jié)構(gòu)上分為Sema區(qū)、四個IPT區(qū)、PSI區(qū)、JM區(qū)、TK區(qū)和TM區(qū)，C-MET基因突變可發(fā)生在Sema、JM及TK區(qū)，這種結(jié)構(gòu)上的變化可導(dǎo)致酪氨酸磷酸化受阻及調(diào)節(jié)激酶功能喪失。另一方面，C-MET的過度表達(dá)可導(dǎo)致PI3K/Akt/mTOR下游通路異常激活，進(jìn)而發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，而間充質(zhì)細(xì)胞比上皮細(xì)胞更易發(fā)生EGFR-TKIs耐藥[15]。研究表明，EMT不僅可以調(diào)控腫瘤細(xì)胞黏附蛋白表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移和增殖，還可能影響非小細(xì)胞肺癌患者對EGFR-TKIs的敏感性，導(dǎo)致患者發(fā)生EGFR-TKIs耐藥[16]。

3 P53基因缺失或突變

P53基因是重要的抑癌基因，在調(diào)控細(xì)胞增殖、生長、衰老和凋亡過程中起重要作用，而EGFR的激活可以促進(jìn)腫瘤的生長和擴(kuò)散，因此二者具有拮抗作用。與傳統(tǒng)的抑癌基因不同，P53突變不是無義突變或者移碼突變，而是錯義突變，是位于序列特異性DNA結(jié)構(gòu)域上的突變，因此會引起其轉(zhuǎn)錄功能喪失。P53基因突變可導(dǎo)致其在腫瘤細(xì)胞內(nèi)逐漸失去作為轉(zhuǎn)錄因子的功能，不僅會引起腫瘤的加速進(jìn)展，同時對EGFR-TKIs的敏感性造成影響，導(dǎo)致患者發(fā)生獲得性耐藥。一項(xiàng)研究對77例非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行支氣管鏡下活檢，采集其肺泡灌洗液進(jìn)行DNA提取及基因突變檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有38%的患者同時存在EGFR突變和P53突變；該研究對1例62歲、無吸煙史、EGFR及P53雙基因突變的女性患者給予EGFR-TKIs治療，但該患者并無任何影像學(xué)或臨床癥狀改善[17]，說明在EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌患者中，P53突變是可以影響其EGFR-TKIs耐藥性的。Huang等[18]敲低了EGFR-TKIs敏感的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株P(guān)53基因后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞株對EGFR抑制劑和輻射的敏感性均降低。以上研究均顯示P53基因缺失或突變在非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs獲得性耐藥的過程中發(fā)揮重要作用。

4 NF-κb激活

NF-κb是一種核轉(zhuǎn)錄因子，廣泛存在于人體內(nèi)的各種細(xì)胞中，主要功能是調(diào)控細(xì)胞的生長、分化、生殖和凋亡，也可通過信號通路調(diào)節(jié)多種免疫反應(yīng)與炎癥反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，NF-κb的激活參與多種磷酸激酶的表達(dá)上調(diào)和下調(diào)，可導(dǎo)致肺癌細(xì)胞EGFR激酶表達(dá)下調(diào)，阻礙EGFR自身磷酸化，使EGFR基因下游信號通路受到有效且持續(xù)的抑制，從而被NF-κb信號通路替代，導(dǎo)致患者EGFR-TKIs耐藥的發(fā)生。與EGFR-TKIs敏感的肺癌細(xì)胞相比，發(fā)生耐藥的肺癌細(xì)胞上有30多種可區(qū)別磷酸化的肽，而這些磷酸化位點(diǎn)均與磷酸激酶的激活有關(guān)，耐藥細(xì)胞中分別有30%、74%的NF-κb及NF-κb前體呈過表達(dá)[19]。說明NF-κb的激活在非小細(xì)胞肺癌EGFR-TKIs獲得性耐藥過程中發(fā)揮重要作用。

5 ATP結(jié)合盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ABC)表達(dá)升高

ABC是參與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸、膽固醇等物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)拇┠さ鞍?，是參與整個細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)闹匾锘|(zhì)。目前為止，已有48個ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因被發(fā)現(xiàn)，均轉(zhuǎn)錄活躍并可以編碼功能蛋白?；诨蚪Y(jié)構(gòu)同源性，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白又分為7個亞型，即從ABCA到ABCG，每一個亞型又可細(xì)分為ABCA1、ABCA2、ABCB1、ABCB2等不同成員。在非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs的使用過程中，當(dāng)EGFR-TKIs長期與ABC中的G2、B1亞型[20]等高親和度底物結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合時，可導(dǎo)致其適應(yīng)性過度表達(dá)ABC，從而使大量藥物流出細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)藥物濃度減少，最終導(dǎo)致患者發(fā)生EGFR-TKIs耐藥。也有研究認(rèn)為是因?yàn)锳BC存在大量的單核苷酸多態(tài)性，特別是miRNAs結(jié)合點(diǎn)的突變會影響miRNAs對ABC的調(diào)控，導(dǎo)致其過表達(dá)，從而使患者發(fā)生EGFR-TKIs耐藥[21]。

6 旁路途經(jīng)激活

EGFR-TKIs抑制EGFR所介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路時，旁路途徑過度激活將繼續(xù)維持腫瘤細(xì)胞的增殖與侵襲，即出現(xiàn)EGFR-TKIs耐藥，其中最常見的旁路途徑為PI3K/AKT通路。PI3K/AKT通路激活的可能機(jī)制：①mTOR受體作為上游調(diào)節(jié)器和下游效應(yīng)器[22]，通過激活胰島素樣生長因子1受體(IGF1-R)激活PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[23]；②MET基因擴(kuò)增激活EBR3，從而激活PI3K/AKT通路。IGF1-R是PI3K/AKT通路上游的RTK，其高表達(dá)導(dǎo)致EGFR-TKIs耐藥的機(jī)制可能與其激活旁路PI3K/AKT途徑有關(guān)。研究表明，IGF1-R受體激活后可阻斷細(xì)胞凋亡，干擾EGFR-TKIs的抗腫瘤作用[24]。臨床實(shí)驗(yàn)證明，EGFR-TKIs獲得性耐藥的非小細(xì)胞肺癌患者聯(lián)合應(yīng)用IGF1-R抑制劑治療可獲得更長的生存期[25]。另外，KRAS、BRAF、HER2等基因突變也可串聯(lián)激活RAS/RAF/MEK/ERK信號通路，參與非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs獲得性耐藥[26，27]。

綜上所述，EGFR-TKIs獲得性耐藥的機(jī)制十分復(fù)雜，主要與EGFR基因二次突變、HGF/C-MET通路改變、P53基因缺失或突變、NF-κb激活、ABC表達(dá)升高、旁路途徑激活等有關(guān)，充分認(rèn)識上述耐藥相關(guān)機(jī)制對于預(yù)防和解決非小細(xì)胞肺癌患者EGFR-TKIs獲得性耐藥具有重要意義。

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陳曉(E-mail： ds9291@qq.com)

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