蔡靜靜 周永春
云南省腫瘤醫院、昆明醫科大學第三附屬醫院、云南省肺癌研究重點實驗室、高原區域性高發腫瘤國際合作聯合實驗室(昆明650118)
表皮生長因子受體(EGFR)基因是非小細胞肺癌(NSCLC)中最重要的驅動基因,據報道,亞洲晚期肺腺癌患者EGFR 突變率高達51.4%[1],明顯高于白種人肺腺癌患者(EGFR 突變率不足20%)[2],這些突變中以19 外顯子缺失及21 外顯子L858R 突變最常見,約占全部突變患者的90%[2]。針對NSCLC 敏感突變患者,吉非替尼、厄洛替尼和阿法替尼作為一線治療[3-6]顯示出較長的無疾病進展生存期。不幸的是9 ~14 個月后出現耐藥,其中EGFR T790M 突變是最常見的耐藥機制,可在50%左右的患者中檢測到[7]。2015年11月美國FDA 將突變選擇性不可逆抑制劑osimertinib 用于T790M 突變陽性的NSCLC 患者,其療效顯著,客觀緩解率高達50%[8],然而,在治療約9~13 個月后耐藥仍不可避免。本文旨在對近年來第三代TKI 治療NSCLC 的耐藥機制及耐藥后治療策略新進展進行綜述。
1.1 EGFR 突變
1.1.1 C797S 突變 C797S 發生在EGFR 20 號外顯子上,是797 位點上絲氨酸取代半胱氨酸的錯義突變。THRESS等[9]使用連續微滴式數字PCR(ddPCR)對19 例AZD9291耐藥的NSCLC 患者血漿進行分析,發現6 例(32%)獲得C797S 突變(伴有T790M 突變)。CHABON 等[10]報道顯示C797S 突變在NSCLC 患者osimertinib 治療后的耐藥占33%,與之前的報道相符[9],而該突變在rociletinib 治療后耐藥占比不足3%,由此可知,C797S 在不同的第三代TKIs突變率迥然不同。最近發現奧莫替尼(HM61713)治療的T790M 突變肺腺癌患者,也存在C797S 突變介導患者耐藥[11]。有趣的是,體外實驗發現倘若C797S 和T790M 突變是反式(兩個突變在不同的等位基因上)的,腫瘤細胞對第一代和第三代TKI 的組合仍敏感;如果兩個突變是順式(在同一等位基因上),則任何形式的TKIs 都不能抑制該突變細胞的活性[12]。另外,如果C797S 在T790 的野生型細胞中發生,突變細胞對第三代TKI 具有耐藥性,但保留對第一代TKI 的敏感性[13]。結合以上研究結果,可以推測第一代TKI 對某些C797S 突變引起的耐藥仍有益。
1.1.2 其他少見EGFR突變 L718Q[14-15]、G796D[16]、G724S[17]、L798I[10]、L718V[18]突變均在第三代EGFR-TKIs治療的晚期肺腺癌耐藥患者中檢測到,且未發現C797S在內的其他突變。最近,ZHANG 等[19]對340 例 服用osimertinib 的肺腺癌患者DNA 行新一代測序檢測,發現EGFR 20 外顯子中存在L792H 和G796R 兩種突變,突變率分別為1.76%和0.56%;另一例Ⅳ期肺腺癌患者19 外顯子中發現L747P 罕見突變,且該突變對吉非替尼和奧西替尼均產生耐藥性[20]。這些突變可能降低了TKI 與EGFR 的結合活性,但礙于該類報道只是個案,靶向這些突變的治療仍需擴大樣本進一步加以證實。
目前,C797S 是第三代TKI 公認的耐藥機制,其他EGFR 突變介導的耐藥報道病例數有限,因此進行更多患者隊列分析,深入研究這些突變介導的耐藥機制勢在必行,有望為后續研發新的靶向抑制劑提供新思路。
1.2 旁路途徑的激活 大量文獻報道在無EGFR 突變的難治性非小細胞肺癌中,存在另外的酪氨酸激酶受體基因(如c-MET、HER2、FGFR 等)突變或擴增,旁路激活EGFR 下游信號通路,引起EGFR-TKI 耐藥,因此進行多突變基因檢測對探索耐藥必不可少。
1.2.1 c-MET 突變及擴增 有研究顯示,MET 擴增降低了第三代TKI 的敏感性[21],且MET 拷貝數的增加被證明是諾司替尼耐藥最常見的機制[10]。同樣,在經AZD9291 治療10 個月后的L858R∕T790M 突變Ⅳ期肺腺癌患者檢測到MET 顯著擴增[22],進一步體內外實驗清楚地顯示了AZD9291 聯合Met 抑制劑能有效地抑制HCC827∕AR 細胞的生長[23]。然而,Met 抑制劑克服AZD9291 耐藥的臨床療效仍需進一步試驗支持。
1.2.2 HER-2 突變 最近研究報道[22],EGFR 敏感突變Ⅳ期腺癌患者,經AZD9291 和諾司替尼治療后均出現ERBB2擴增;且ERBB2 過表達的PC9∕GR 細胞株對AZD9291 和諾司替尼的敏感性降低[21],進一步證實HER2 突變介導了第三代TKIs的耐藥。
1.2.3 FGFR3-TACC3 融合基因 近期2 例分別參加ASP8273 及osimertinib 臨床試驗的NSCLC 患者,疾病進展后檢測到FGFR3-TACC3融合基因[24]。但遺憾的是,目前尚無FDA 批準的FGFR-TKI 藥物用于治療FGFR3-TACC3 陽性疾病,嚴重限制了FGFR 抑制劑與EGFR-TKI 聯合用藥的可能性,因此積極研發和批準該類抑制劑意義重大。
1.3 下游信號通路異常 下游通路基因突變也是介導耐藥的一大關鍵機制,RAS∕RAF∕MEK∕ERK 異常改變介導耐藥發生,突變的BRAF 能導致MEK∕ERK 信號通路紊亂,從而介導細胞增殖、癌變,臨床上接受ASP8273 治療的EGFR敏感突變晚期NSCLC患者發現BRAF V600E突變引起的耐藥[25]。KRAS 是EGFR 下游信號的一個重要節點,KRAS 基因在NSCLC TKI 治療中存在較高的突變率。近來,一項研究顯示在阿法替尼治療進展后對奧西替尼敏感的情況下,經過一段時間治療后耐藥并檢測到KRAS 和EGFR 擴增[26]。另一條PI3K∕AKT∕mTOR 通路在肺癌的耐藥中也發揮 重 要 作 用,CHABON 等[10]在5 例NSCLC 患者中鑒定出PIK3CA 基因中的兩個突變區(E542K 和E545K),介導了rociletinib 的獲得性耐藥。PI3K 是多條信號通路的交匯點,靶向PI3K可能對臨床耐藥NSCLC患者治療具有重要意義。
1.4 小細胞肺癌(SCLC)轉化 研究表明,EGFR 敏感突變NSCLC 患者接受第一代TKIs 治療后,約10%發生SCLC組織學轉變導致耐藥。PIOTROWSKA 等[27]第一次在諾司替尼治療的T790M+肺腺癌患者耐藥后發現這種組織學轉化,轉化后的SCLC 同第一代TKI 一樣仍保留原始的EGFR突變;另外在Ⅳ期肺腺癌患者奧西替尼治療后,也發現SCLC 轉化介導的耐藥[28-30],然而,SCLC 轉化耐藥的分子機制仍未明確,需要深入研究,進而制定克服耐藥性的戰略。
2.1 第四代EGFR 抑制劑EAI045 JIA 等[31]研究報道了第一個EGFR 酪氨酸激酶變構抑制劑EAI045,其作用機制不同于之前的TKIs,變構抑制劑是通過與酶分子的變構部位結合,使酶分子構象改變,從而抑制酶促反應。EAI045與西妥昔單抗聯合使用,可誘導攜帶L858R∕T790M∕C797S三重突變的小鼠模型腫瘤顯著縮小,同時對L858R∕T790M突變和野生型EGFR 體外模型細胞的增殖也具有高度選擇性抑制作用,但是在攜帶外顯子19del∕T790M 突變的小鼠中無效,研究者表明這可能是由于突變特異性引起。EAI045 聯合療法可能是克服T790M 和C797S 突變耐藥的新型抑制劑,但由于突變特異性的存在,明確突變基因類型在治療前顯得尤其重要。EAI045 的聯合治療療效能否使臨床患者獲益還需進一步探索,有效的單藥研發也仍是克服耐藥的巨大挑戰。
2.2 第三代TKI 聯合其他突變基因抑制劑 根據以上研究報道,第三代TKI 可以與旁路途徑、下游通路的突變基因抑制劑聯合用于抵抗耐藥,如與Met 抑制劑[32](克唑替尼)、BCL-2 抑制劑[32](Navitoclax)、AXL 抑制劑[33](cabozantinib,是包括AXL 的多種酪氨酸激酶的抑制劑)、Her2抑制劑[阿法替尼,曾有研究表明,抗HER2 治療在HER2陽性NSCLC 患者中表現出令人鼓舞的療效(緩解率高達50%]、BRAF V600E 抑制劑(達拉菲尼,在治療BRAF V600E突變型NSCLC患者中顯示出良好的療效[34])、ANKRD1 抑制劑(伊馬替尼[35])聯合用于克服相關突變基因介導的耐藥,可能是逆轉TKIs 耐藥的新策略,期望未來更多臨床試驗驗證聯合治療的有效性。
2.3 聯合單克隆抗體 MONICA 等[36]的研究表明osimertinib 與一種靶向治療HER2 陽性NSCLC 的雙藥物曲妥珠單抗-DM1(T-DM1,抗體—細胞毒性藥物偶聯物)[37]聯合使用不僅可以延緩和克服PC9-T790M 細胞系耐藥的發生,而且Western 分析表明該種聯合可有效抑制HER2 磷酸化及AKT 和MAPK 信號通路的激活,是HER-2 擴增引起的osimertinib 耐藥有希望的治療策略。
研究[38]表明在19del 和T790M 存在的情況下,C797S 突變引起對當前所有EGFR 抑制劑耐藥,但L858R∕T790M∕C797S 突變體對西妥昔單抗部分敏感,其原因在于前者主要以單體形勢存在,而后者存在于單體和二聚體中,西妥昔單抗能破壞二聚體,進而抑制EGFR 磷酸化和細胞生長。因此,西妥昔單抗或以西妥昔單抗為基礎的聯合用藥對克服第三代TKIs 耐藥有效。
最近報道了一種3 × mAbs(西妥昔單抗和曲妥珠單抗以及抗HER3 抗體的三聯單克隆抗體混合物)持久克服第三代EGFR-TKIs 耐藥,該混合物可同時下調EGFR、HER2和HER3。體內實驗發現對阿法替尼、osimertinib 和CO-1686 都耐藥的細胞(ddPCR 證實存在C797S 突變),用3 ×mAbs 治療能夠強烈且持續減小腫瘤體積,消除由C797S突變導致的第三代EGFR-TKIs 的耐藥,3 × mAbs 與osimertinib 聯用可以完全抑制腫瘤生長[39]。因此3 × mAbs 在臨床中,有望給EGFR-TKIs 耐藥的NSCLC 患者帶來益處。
2.4 MEK/ERK 抑制劑 SHI 等[40]通過體內外實驗,證實3 種不同的MEK 抑制劑(PD0325901,司美替尼和曲美替尼)都能有效地克服耐藥細胞對AZD9291 的抗性,恢復第三代TKIs 藥物的敏感性,其機制可能是MEK 抑制劑顯著增加Bim 水平同時降低Mcl-1 水平,從而介導AZD9291 誘導細胞 凋亡。MEK∕ERK 是NSCLC 中KRAS 和BRAF 的下游信號,MEK∕ERK 抑制劑將可能克服多種酪氨酸激酶基因突變介導的TKIs 耐藥,這或許是NSCLC 患者個體化治療的一個新方向,但仍需進一步臨床試驗來論證。
2.5 耐藥后的再化療 臨床研究顯示,對SCLC 轉化引起的奧西替尼耐藥患者使用鉑類雙聯化療仍有效[41],與之前的一項研究結果似乎不符。先前的研究發現,鉑類雙聯化療治療SCLC 轉化的AZD9291 耐藥患者腫瘤仍進展,但卻對紫杉醇敏感[42]。無論如何,靶向藥物耐藥后行化療依然不失為一種可選擇的治療方案,其療效在服用第一代TKIs 耐藥后的患者中得到了證實[43]。
2.6 免疫檢查點抑制劑 免疫檢查點抑制劑是治療晚期NSCLC 的另一大突破。已有研究表明NSCLC 細胞系中突變的EGFR 可誘導程序性死亡配體1(PD-L1)表達,并通過PD-L1∕PD-1 軸誘導T 細胞凋亡,最終導致腫瘤細胞的免疫逃逸。PD-1 或PD-L1 抑制劑(nivolumab)可能是EGFR 突變非小細胞肺癌的一種有前途的治療,特別是對EGFR-TKI 耐藥的患者[44]。但目前免疫檢查點抑制劑在獲得TKI 耐藥的NSCLC 中的益處存在爭議,還有許多問題未解決[45],因此將PD-1∕PD-L1 抑制劑轉為臨床實踐的可行性還需更多的證據來支撐。
2.7 其他治療策略 UCHIBORI 等[46]的研究表明,單獨使用brigatinib 或聯合抗EGFR 抗體可減小腫瘤體積,延長EGFR 19del、T790M 和C797S 三重突變異種移植小鼠的存活期,該研究為克服第三代EGFR-TKIs 獲得性耐藥提供了一種可行的治療方案。
近年來,靶向治療的突起為晚期NSCLC 的治療格局帶來了重大變革,特別是對有藥物敏感突變的優勢人群顯示出明顯優于化療的效果。但是在EGFR-TKI 治療期間或之后不可避免地發生了耐藥,耐藥性的出現是EGFR 突變NSCLC 患者長期治療成功的主要障礙。因此,TKIs 治療后耐藥患者的再活檢或其他檢測方法對明確耐藥機制尤為重要,另外,尋找更多潛在靶點仍是亟待解決的問題,對未來發展下一代TKIs 或與其他新藥物聯合治療晚期NSCLC尤為關鍵。期待更多的研究為臨床治療提供依據,加快肺癌精準化醫療的步伐。