表皮生長(zhǎng)因子受體突變非小細(xì)胞肺癌耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

施純子， 黃 鋼

1. 上海中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，上海 201203 2. 上海健康醫(yī)學(xué)院，上海 201318 3. 上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203

美國(guó)癌癥學(xué)會(huì)《2018年全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》報(bào)告，2018年新發(fā)肺癌近210萬，死亡176萬，新發(fā)病率、病死率分別為11.6%和18.4%[1]。肺癌發(fā)病率和死亡率均居全球各類癌癥首位。

按組織學(xué)特征，肺癌現(xiàn)可分為小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)及非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)兩類。其中NSCLC占80%，主要為腺鱗癌及大細(xì)胞癌[2]。Ⅲ/Ⅳ期NSCLC患者的5年生存率遠(yuǎn)低于其他癌癥，為15%～19%，晚期伴轉(zhuǎn)移患者生存率僅為4%[3]。

早期肺癌臨床表現(xiàn)缺乏特異性，檢查和診斷多依賴高分辨率CT及患者定期隨訪。因此，NSCLC的早期診斷率不高。針對(duì)Ⅲ/Ⅳ期NSCLC患者，臨床多采用放化療聯(lián)合治療，但放化療引起的不良反應(yīng)較多，且部分患者對(duì)治療敏感性較差，導(dǎo)致患者生存質(zhì)量及預(yù)后較差。

NSCLC患者表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)突變的發(fā)現(xiàn)，及其酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)靶向治療方法的問世，使經(jīng)驗(yàn)細(xì)胞毒性化療轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿影邢虬┌Y治療的模式。

盡管早期EGFR-TKIs的應(yīng)用改善了該類肺癌患者的生存率及預(yù)后，但耐藥現(xiàn)象的存在及癌癥進(jìn)展限制了多數(shù)患者的獲益。肺腺癌伴EGFR突變的患者中，有5%～10%對(duì)EGFR-TKIs發(fā)生了原發(fā)性耐藥；同時(shí)，對(duì)EGFR-TKIs敏感的患者在治療8～16個(gè)月后，出現(xiàn)繼發(fā)性耐藥[4-6]。因此，近10年，EGFR-TKIs的耐藥機(jī)制及解決方法成為研究熱點(diǎn)[7]。

1 EGFR-TKIs作用原理及發(fā)展史

EGFR屬酪氨酸激酶I型受體家族，其基因定位于人第7號(hào)染色體的短臂，常在多種上皮細(xì)胞腫瘤中表達(dá)。EGFR-TKIs作用機(jī)制主要為選擇性結(jié)合EGFR細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶域的三磷酸腺苷(ATP)結(jié)合位點(diǎn)，阻斷EGFR分子內(nèi)酪氨酸自身磷酸化，進(jìn)而抑制EGFR下游信號(hào)通路，影響腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移，腫瘤內(nèi)新生血管生成及組織表型轉(zhuǎn)化[8]。EGFR下游通路包括RAS/RAF/MAPK、PI3K/AKT和JAK/STAT通路[9]。

然而，第1代藥物與酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的結(jié)合是可逆的。針對(duì)該缺點(diǎn)，第2代EGFR-TKIs(阿法替尼、達(dá)克替尼)進(jìn)行了改進(jìn)，其能與EGFR共價(jià)結(jié)合，不可逆地中斷信號(hào)傳導(dǎo)，從而帶來持續(xù)且廣譜的抗腫瘤活性。盡管第1、2代EGFT-TKIs均使患者中位緩解時(shí)間延長(zhǎng)，但仍有超過60%的患者對(duì)其發(fā)生耐藥。第3代EGFR-TKIs(奧西替尼、洛昔替尼)不僅能不可逆地與酪氨酸激酶結(jié)合，且具有高度選擇性，可有效對(duì)抗EGFR-TKIs繼發(fā)性耐藥。

2 原發(fā)性耐藥機(jī)制

原發(fā)性耐藥是指伴有EGFR突變的NSCLC患者在接受EGFR-TKIs治療后的90 d內(nèi)無客觀反應(yīng)且病情進(jìn)展。原發(fā)性耐藥機(jī)制主要概括為以下幾方面。

2.1 BIM基因多態(tài)性缺失 BIM基因是B細(xì)胞淋巴瘤-2(BCL-2)蛋白家族成員之一，具有促凋亡作用。東亞人群中BIM基因多態(tài)性缺失可導(dǎo)致活性BIM蛋白表達(dá)下調(diào)或無活性BIM增多，使EGFR-TKIs無法通過BIM蛋白介導(dǎo)而引起腫瘤細(xì)胞凋亡[10-11]。Ng等[12]發(fā)現(xiàn),EGFR突變NSCLC患者中，BIM表達(dá)水平與EGFR-TKIs療效呈正相關(guān)，BIM多態(tài)性缺失是TKIs原發(fā)性耐藥的分子機(jī)制之一。

2.2 體細(xì)胞單核苷酸突變 Zhong等[13]用新一代測(cè)序技術(shù)(NGS)分析11例EGFR-TKIs原發(fā)性耐藥患者的基因情況后首次發(fā)現(xiàn)，單核苷酸突變模式與其原發(fā)耐藥相關(guān)聯(lián)，其中原發(fā)耐藥組DNA點(diǎn)突變頻率(51.3%)高于敏感組(43.6%)，主要突變?yōu)樾叵汆奏ぬ娲奏?、腺嘌呤替代鳥嘌呤，提示堿基的環(huán)外氨基自發(fā)脫落導(dǎo)致的單核苷酸轉(zhuǎn)換是EGFR-TKIs原發(fā)性耐藥的潛在機(jī)制。

2.3 EGFR基因的共存突變 EGFR-TKIs對(duì)攜帶常見敏感突變的(如L858R突變)NSCLC患者療效較理想?；驕y(cè)序發(fā)現(xiàn)，EGFR敏感突變與耐藥突變共存也是引發(fā)耐藥的機(jī)制之一。耐藥突變包括EGFR L858M(外顯子21)、L11F(外顯子1)、G719A(外顯子18)和T790M(外顯子20)突變[13]。以往，T790M突變被認(rèn)為是繼發(fā)性耐藥的主要原因，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其也與原發(fā)性耐藥相關(guān)。此外，EGFR突變還可與KRAS突變共存(小于1%)，或與ALK重排共存(小于2%)[14-15]。這些耐藥突變可以阻滯EGFR-TKIs與EGFR靶部位結(jié)合[16-17]。

2.4 下游信號(hào)通路異常啟動(dòng)及旁路途徑代償性激活 當(dāng)上游EGFR通路激活受阻時(shí)，腫瘤細(xì)胞可利用EGFR下游信號(hào)通路分子代償性激活其他信號(hào)通路或通過信號(hào)通路間的交互作用而維持EGFR下游通路的持續(xù)激活，促使腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移。

2.4.1 MET擴(kuò)增 C-MET原癌基因編碼的蛋白質(zhì)產(chǎn)物MET是肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的特異性受體(HGFR)，具有酪氨酸激酶活性，與多種癌基因產(chǎn)物和調(diào)節(jié)蛋白相關(guān)。HGF與HGFR結(jié)合可誘導(dǎo)多種細(xì)胞的多效性生物學(xué)效應(yīng)，包括有絲分裂活性、原動(dòng)力活性、形態(tài)活性和抗凋亡活性[18]。C-MET原癌基因擴(kuò)增，使MET的配體HGF可以持續(xù)磷酸化MET，恢復(fù)PI3K/AKT信號(hào)通路，誘導(dǎo)EGFR突變的肺腺癌細(xì)胞對(duì)吉非替尼產(chǎn)生耐藥性[19-20]。這一機(jī)制可能與吉非替尼的原發(fā)和繼發(fā)性耐藥均有關(guān)[21-22]。

閱讀教學(xué)要重視學(xué)生閱讀意識(shí)的增強(qiáng)。只有學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到閱讀的價(jià)值，并切身感悟和實(shí)施閱讀，才能發(fā)揮閱讀的最大功效。因此，教師在教授初中語文的過程中，應(yīng)運(yùn)用多種有效的渠道及方法加強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生的閱讀習(xí)慣。讓學(xué)生真正體會(huì)到閱讀帶來的美好感覺，提升內(nèi)心的文化素養(yǎng)，養(yǎng)成持續(xù)閱讀、積累運(yùn)用、分享感悟的閱讀習(xí)慣。

2.4.2 PTEN缺失 PTEN是一種抑癌基因，蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)基因家族成員。PTEN通過去磷酸化PI-(3,4,5)-三磷酸參與細(xì)胞調(diào)控，介導(dǎo)AKT的活化，從而負(fù)調(diào)控PI3K/AKT/mTOR通路，導(dǎo)致G1期阻滯，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。研究[23]表明,EGFR突變的細(xì)胞中PTEN表達(dá)下調(diào)或缺失時(shí)，下游通路PI3K/AKT被異常激活，過表達(dá)的AKT使腫瘤細(xì)胞可以抵抗凋亡進(jìn)程。由PTEN丟失引起的PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路抑制可能是EGFR敏感突變NSCLC患者對(duì)EGFR-TKIs繼發(fā)性耐藥的機(jī)制之一[24-25]。

2.5 TP53突變 TP53基因又稱為p53基因，是公認(rèn)的抑癌基因，其重要作用之一是調(diào)控細(xì)胞分裂和增殖。研究[26]顯示，50%～60%的晚期EGFR突變肺癌患者發(fā)生TP53突變。TP53功能的缺失使腫瘤的侵襲性增加且對(duì)EGFR-TKIs敏感性降低，也是原發(fā)性耐藥機(jī)制之一[27]。此外，突變TP53還能通過激活轉(zhuǎn)錄因子EGR-1，促進(jìn)Cathepsin L入核并過表達(dá)，繼而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移能力[28]。

2.6 神經(jīng)纖維蛋白1(NF1)表達(dá)的降低 de Bruin等[29]通過對(duì)人類肺癌細(xì)胞系全基因組siRNA和對(duì)小鼠EGFR突變型肺腺癌的分析，發(fā)現(xiàn)厄洛替尼耐藥性與NF1表達(dá)降低有關(guān)。NF1是由NF1基因編碼的RAS GTP酶激活蛋白。當(dāng)NF1水平降低時(shí)，厄洛替尼對(duì)RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)抑制減弱；MEK抑制劑可使治療NF1表達(dá)降低的肺腺癌患者對(duì)厄洛替尼的敏感性恢復(fù)。該結(jié)果表明，低水平的NF1表達(dá)與肺腺癌患者對(duì)EGFR-TKIs的原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥均有關(guān)。

2.7 其他潛在的突變相關(guān)機(jī)制 Zhong等[13]通過對(duì)原發(fā)性耐藥患者進(jìn)行基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)，耐藥患者存在以下獨(dú)特的高頻率突變。(1)泛素E3連接酶環(huán)指43 (RNF43)失活突變：RNF43具有E3泛素化連接酶活性，通過對(duì)Wnt膜受體的清除能力發(fā)揮負(fù)向調(diào)控效應(yīng)。RNF43的失活突變使Wnt通路異常過度激活，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。研究[30-31]證實(shí),在胰腺囊性腫瘤、結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌等多種腫瘤中存在高頻RNF43失活突變。(2)MYC擴(kuò)增：MYC是一種調(diào)控基因，在細(xì)胞周期進(jìn)程、凋亡、轉(zhuǎn)化等過程中發(fā)揮重要作用。測(cè)序結(jié)果[13]顯示，原發(fā)性耐藥患者基因的MYC擴(kuò)增率(13.6倍)明顯高于對(duì)EGFR-TKIs藥物敏感的患者(2.9～4.8倍)。MYC擴(kuò)增可能是肺腺癌患者無病生存率和總體生存率的獨(dú)立不良預(yù)后因素，且MYC抑制劑最近已被用于臨床前研究[32-33]。這兩種突變可能與EGFR-TKIs原發(fā)耐藥相關(guān)，但機(jī)制仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.8 組織學(xué)改變 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)主要參與胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞分化, 是一種重要的生理現(xiàn)象。EMT主要表現(xiàn)為上皮細(xì)胞極性特征的改變，涉及細(xì)胞間連接和細(xì)胞器分布狀態(tài)等，可使腫瘤細(xì)胞具備轉(zhuǎn)移及侵襲能力，加劇腫瘤的病程進(jìn)展[14]。CRIPTO1也稱為TDGF1(生長(zhǎng)因子1)是一種糖基磷脂酰肌醇(GPI)相關(guān)細(xì)胞膜固定點(diǎn)蛋白，屬于EGF-CFC家族，能通過激活ZEB1和SRC減弱肺癌患者對(duì)EGFR-TKIs的敏感性,促進(jìn)EMT的發(fā)生[34]。

3 繼發(fā)性耐藥機(jī)制

繼發(fā)性耐藥：(1)繼發(fā)性耐藥患者曾接受過單一EGFR-TKIs抑制劑的治療；(2)EGFR -TKIs治療伴EGFR突變腫瘤的敏感性與客觀臨床療效相關(guān)，患者從治療中獲益，得到部分緩解(PR)或完全緩解(CR)，或明顯且持久的(≥6個(gè)月)臨床療效；(3)疾病系統(tǒng)性進(jìn)展;(4)在EGFR-TKIs治療和新療法之間未進(jìn)行其他系統(tǒng)治療[7]。

3.1 EGFR繼發(fā)突變 NSCLC患者中最常見的EGFR-TKIs繼發(fā)性耐藥機(jī)制為第20號(hào)外顯子的T790M突變，約占繼發(fā)性耐藥患者的50%[35-36]。其耐藥的可能機(jī)制：(1)在790位點(diǎn)，蛋氨酸(M)替代蘇氨酸(T)，使EGFR與ATP結(jié)合力降低[37]。蛋氨酸雖然形成空間位阻，但不影響ATP和酪氨酸激酶的結(jié)合，使酪氨酸激酶磷酸化狀態(tài)得以維持。(2)T790M突變?cè)黾恿薊GFR與ATP結(jié)合的親和力，使EGFR-TKIs與EGFR結(jié)合被ATP競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合取代。

EGFR-C797S突變是第3代EGFR-TKIs主要的耐藥機(jī)制。奧希替尼與半胱氨酸C797在 ATP 結(jié)合位點(diǎn)形成共價(jià)鍵，而C797S突變影響共價(jià)鍵的形成，導(dǎo)致EGFR-TKIs失效，此時(shí)EGFR下游通路仍處于激活狀態(tài)[38]。

此外，D761Y(19號(hào)外顯子)、T854A (21號(hào)外顯子)[39]和L747S(19號(hào)外顯子)突變[40]近年來也被證實(shí)與EGFR-TKIs繼發(fā)性耐藥有關(guān)。

3.2 下游信號(hào)通路激活及旁路途徑異常激活 除MET擴(kuò)增、PTEN缺失、NF1表達(dá)的降低外，NSCLC也可能通過下述EGFR下游信號(hào)蛋白基因突變或異常激活對(duì)EGFR-TKIs產(chǎn)生繼發(fā)性耐藥。

3.2.1 胰島素樣生長(zhǎng)因子-1受體(IGF-1R)介導(dǎo)的 EGFR 下游通路異常激活 IGF-1R作為一種跨膜蛋白，對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖、基因轉(zhuǎn)換等都起重要作用，其激活可異常激活RAS/RAF/MAPK及PI3K/AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。NSCLC患者中普遍存在EGFR基因的過表達(dá)，同時(shí)伴隨IGF-1R的高表達(dá)。IGF-1R過表達(dá)可維持PI3K/AKT信號(hào)通路激活，從而介導(dǎo)患者對(duì)EGFR-TKIs的耐藥。研究[41-42]發(fā)現(xiàn)，EGFR-TKIs治療的腫瘤細(xì)胞中IGF結(jié)合蛋白(IGFBPs)表達(dá)缺失，使IGF-IR活性增加，進(jìn)而介導(dǎo)了EGFR-TKIs的耐藥性。研究[43]發(fā)現(xiàn)， IGF-1R基因在整體肺癌患者中突變頻率較低，卻在鱗癌和腺癌患者中呈高表達(dá)狀態(tài)。而在肺腺癌患者中，IGF-1R過表達(dá)者生存期較低表達(dá)者明顯縮短[44]。

3.2.2 AXL過表達(dá)或異常激活 AXL屬于RTK的Tyro/ AXL /Mer (TAM)家族。生長(zhǎng)抑制特異性蛋白6 (GAS6)是AXL的配體。AXL激活后通過多種下游途徑促進(jìn)細(xì)胞遷移、聚集和生長(zhǎng)。AXL在獲得對(duì)埃洛替尼耐藥的EGFR突變型NSCLC異種移植瘤模型中過表達(dá)[45]。Lee等[46]發(fā)現(xiàn),AXL表達(dá)上調(diào)可異常激活A(yù)KT、MAPK或NF-κB信號(hào)通路，促進(jìn)埃羅替尼的耐藥發(fā)生，還可能與EMT相關(guān)。

3.2.3 白介素6(IL-6)過度分泌 IL-6在多種慢性炎癥疾病中發(fā)揮重要作用，參與腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散的調(diào)控。IL-6R/JAK1/STAT3通路的激活可誘導(dǎo)伴T790M突變的NSCLC患者對(duì)第2代及3代EGFR-TKIs產(chǎn)生耐藥性[47]。此外，旁分泌或自分泌刺激TGF-β軸也會(huì)增加IL-6的分泌，促進(jìn)EGFR-TKIs耐藥的發(fā)生[48]。

3.2.4 CRK樣基因(CRKL)擴(kuò)增 CRKL是一種適配蛋白，受到細(xì)胞內(nèi)外因子(如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子或BCR-ABL融合蛋白)刺激后，參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。CRKL可激活SOS1/RAS/RAF/ERK和SRC/C3G/RAP1通路。EGFR突變的肺癌細(xì)胞中，CRKL擴(kuò)增后通過激活ERK和AKT信號(hào)蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞對(duì)吉非替尼的耐藥[49]。

3.2.5 PIK3CA突變 PIK3CA是PI3K催化亞基的編碼基因，在多種腫瘤中發(fā)生突變或擴(kuò)增。研究[50-51]表明，PIK3CA突變常與EGFR或K-RAS突變共存，介導(dǎo)EGFR-TKIs耐藥，但其作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。

3.2.6 HER2擴(kuò)增 HER2在EGFR-TKIs敏感的EGFR突變細(xì)胞中經(jīng)厄洛替尼處理后呈磷酸化形式。利用小干擾RNA(siRNA)下調(diào)HER2表達(dá)后，EGFR突變細(xì)胞株的生長(zhǎng)受到進(jìn)一步抑制。HER2過表達(dá)或敲除分別使伴EGFR突變的細(xì)胞系模型表現(xiàn)出耐藥性和敏感性?；蚪M拷貝數(shù)分析[52]表明，HER2在小鼠和人類腫瘤中均有擴(kuò)增，其通過與激活的EGFR結(jié)合，激活下游信號(hào)，調(diào)控細(xì)胞增殖和遷移。HER2可能是EGFR-TKIs耐藥細(xì)胞的耐藥介質(zhì)[39]。

3.3 血管生成途徑分子表達(dá)異常 腫瘤異常生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移是其重要特征，而新生血管生成是該特征實(shí)現(xiàn)的重要途徑。血管功能受損和組織缺氧可導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移及耐藥性增加[35]。

EGFR信號(hào)的激活可以增加血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的表達(dá)。VEGF家族及其受體是血管生成和血管通透性的重要調(diào)控因子[53]。腫瘤細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體1(VEGFR-1)過表達(dá)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞存活和侵襲性增加[54]。VEGF可能抑制腫瘤對(duì)EGFR-TKIs敏感性，降低其抗腫瘤作用。Bianco等[55]發(fā)現(xiàn)，VEGF/VEGFR系統(tǒng)通過EGFR獨(dú)立機(jī)制激活下游信號(hào)通路，與EGFR-TKIs的耐藥性相關(guān)。

成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)及其受體(FGFRs)也參與腫瘤組織血管的形成。FGFR2和FGFR3能介導(dǎo)FGF2和FGF7刺激的細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶ERK活化，降低細(xì)胞對(duì)EGFR-TKIs的敏感性[56]。FGFR激活是肺癌細(xì)胞對(duì)阿法替尼耐藥的一種逃逸機(jī)制[57]。

4 組織學(xué)改變

4.1 EMT EMT不僅與原發(fā)性耐藥有關(guān)，還與體外對(duì)EGFR-TKIs的繼發(fā)性耐藥有關(guān)[58-59]。VEGFR-1通過誘導(dǎo)EMT，在癌癥進(jìn)展中發(fā)揮作用[53]。VEGFR-1的激活導(dǎo)致EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)增加。IL-8[8]、Notch-1[60]、SOX9[61]等因子與EMT相關(guān)。

4.2 NSCLC轉(zhuǎn)化為SCLC 盡管NSCLC和SCLC病理學(xué)特征和基因組不同，但其可能具有共同的細(xì)胞來源。對(duì)EGFR-TKIs耐藥的患者中存在NSCLC轉(zhuǎn)化為SCLC的現(xiàn)象[13]。RB1的失活在SCLC的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，RB1的突變或丟失在人類SCLC腫瘤中被發(fā)現(xiàn)[62]。

綜上所述，肺癌是全球人群健康的主要威脅之一，也是醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域需要攻克的堡壘。隨著基因測(cè)序技術(shù)的成熟、多層組學(xué)整合及生物信息學(xué)的發(fā)展，肺癌的治療手段得到了很大發(fā)展。除常規(guī)的手術(shù)、放療、化療外，分子靶向治療、基因治療和免疫治療為其提供了新思路。然而,耐藥的產(chǎn)生限制了藥物的療效及患者的預(yù)后。因此，肺癌耐藥機(jī)制及逆轉(zhuǎn)耐藥的研究對(duì)于臨床治療具有重大意義。耐藥機(jī)制的突破將使肺癌的治療更高效，增加患者獲益。