第三代EGFR-TKIs在非小细胞肺癌中的耐药机制及应对策略

秦闪闪 综述，常建华 审校

复旦大学附属肿瘤医院肿瘤内科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海 200032

亚裔非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)基因敏感突变比例为30%～50%［1］，其中女性、非吸烟者的突变比例更高。最常见的EGFR基因敏感突变类型为19号外显子的缺失(Del19)和21号外显子的点突变(L858R)［2］。对于EGFR基因突变的患者，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors，EGFR-TKIs)的疗效明显优于传统化疗药物，并且不良反应的发生率更低，给药更方便，患者依从性高，从而提高患者的生活质量［3-6］。美国NCCN指南推荐EGFR-TKIs用于EGFR基因敏感突变的NSCLC患者的一线治疗。然而EGFR-TKIs初始治疗有效的患者，大部分在用药10个月左右都会不可避免地出现耐药［7-8］。

1 第三代EGFR-TKI耐药机制及应对策略

第三代EGFR-TKIs主要针对携带T790M位点的EGFR突变患者而研发，这类药物能够与T790M EGFR的ATP结合位点不可逆结合，包括AZD9291(osimertinib)、CO-1686(rociletinib)、BI 1482694(HM61713)、EGF816和PF-06747775，所有这些药都已进入临床试验［9-14］。基于良好的试验结果，AZD9291已被美国食品药品管理局(Food and Drug Administration，FDA)批准用于T790M突变阳性的晚期NSCLC。第三代EGFR-TKIs在一线治疗中的表现同样优越，总体有效率高达73%，最长疗效持续时间在数据截止时长达13.8个月。但是经过9～13个月的治疗，患者都不同程度的出现了耐药。

目前针对第三代EGFR-TKIs，已报道的耐药机制如下。

1.1 获得C797S突变

Thress等［15］研究了AZD9291耐药的进展期肺癌患者的血浆DNA，对其中7份血浆游离DNA(cell-free DNA，cfDNA)进行了二代测序，发现1份出现EGFR C797S突变。随后用AZD9291处理了15份T790M阳性的cfDNA样本并进行了差异显示聚合酶链反应(differential display polymerase chain reaction，DD-PCR)分析，但是经过处理后出现了AZD9291耐药，结果显示，6例C797S突变阳性，5例T790M突变阳性、C797S突变阴性，4例T790M突变缺失但仍携带EGFR敏感突变，说明C797S获得性阳性及T790M突变缺失可能与AZD9291耐药相关。另有研究提示C797S突变阳性跟AZD9291［16］与HM61713［17］耐药相关。EGFR突变阳性的Ba/F3细胞系，经过第三代EGFR-TKIs、WZ4002、CO-1686和AZD9291处理后出现L718Q、L844V和C797S突变，所有这3种突变都对WZ4002和CO-1686耐药，只有C797S对AZD9291耐药［18］。MGH121 Res#1是第三代EGFR-TKIs耐药细胞系，其中C797S是获得性突变之一［19］。L858R/T790M/C797S突变阳性的细胞对所有的EGFR-TKIs均耐药，当T790M和C797S在同一个等位基因或同一细胞的不同等位基因上时，结果显示，有T790M突变阳性的对第二代EGFR-TKIs耐药，而有C797S突变的对第三代EGFR-TKIs耐药，两种突变都有的对所有的EGFR-TKIs都耐药。

1.2 T790M突变

Piotrowska等［20］的研究显示，13例T790M突变阳性NSCLC患者经过CO-1686治疗后耐药，对他们的病灶再次进行活检后发现，6例出现T790M突变缺失，其中有2例出现小细胞肺癌的转化，3例出现EGFR的扩增，7例保持T790M突变阳性。

1.3 L718Q突变

1例患者经过吉非替尼和化疗治疗后出现疾病进展，再活检发现T790M突变，换AZD9291治疗，治疗13个月后又出现疾病进展，同一组织的二代测序技术发现，EGFR L718Q突变，这一发现也为揭示AZD9291复杂耐药机制及后续新药的研发提供了新靶点［21］。

1.4 BRAF V600E获得性突变

1例经过第一、二线EGFR-TKIs治疗后耐药的T790M突变患者经过AZD9291治疗后出现BRAF V600E突变［22］。

1.5 HER-2、MET基因的扩增

一项病例研究显示，在经过AZD9291治疗10个月的该患者中发现CMET基因的扩增，而没有T790M或C797S的突变［23］。另有研究显示，在经过AZD9291治疗9个月的患者中出现MET基因的扩增［23］。最近的一项研究表明，7例患者当接受AZD9291(n=5)或CO-1686b(n=2)治疗而进展后，再次进行组织活检，发现2例有HER-2的扩增，3例有MET的扩增，1例有C797S突变，1例有KRAS G12S突变，并认为MET和ERBB2的突变，是通过EGFR非依赖的旁路途径而对第三代EGFR-TKIs耐药的［24］。在这些EGFR非依赖途径的耐药机制中，MET基因的扩增和蛋白的过表达是对第一及第三代EGFR-TKIs耐药最常见的机制。

1.6 Del19及T790M缺失突变

韩国报道了4例携带有Del19及T790M缺失突变的患者，经过AZD9291治疗后，1例EGFR LREAT747del/T790M缺失，1例转化为小细胞肺癌，1例出现成纤维细胞因子1扩增，另外1例T790M突变且伴有EGFR配体的扩增［25］。

1.7 NRAS突变

一项临床前试验指出，NRAS突变包括E63K的突变及野生型NRAS或KRAS的扩增跟AZD9291耐药相关［26］。它不仅对AZD9291耐药，也对吉非替尼和阿法替尼耐药。在体外AZD9291联合MEK抑制剂司美替尼阻止PC9(Ex19del)细胞系耐药的产生及延缓NCI-H1975(L858R/T790M)细胞系耐药的产生。在体内，AZD9291联合司美替尼可以使EGFR/T790M的转基因模型的肿瘤退缩。

根据以上研究，第三代EGFR-TKIs耐药大致可分为4类：① 出现耐药突变，如C797S突变、L718Q突变；② 旁路激活，如MET扩增；③ 表型改变，如腺癌向小细胞肺癌转化；④下游信号通路的激活，如MAPK1扩增直接激活下游增殖信号通路产生EGFR-TKIs的获得性耐药。

2 第三代EGFR-TKIs耐药后治疗策略

2.1 基础研究及动物研究

在AZD9291耐药动物模型中，AZD9291联合司美替尼可使肿瘤缩小［26］。体外实验发现，针对MAPK1扩增引起对WZ4002耐药的患者，通过阻滞MEK或ERK可以恢复WZ4002的敏感性及阻止耐药的出现。因此，在未来的靶向治疗中应该考虑联合治疗［27］。近期Wang等［28］报道了一种能够克服AZD9291耐药的新一代靶向药EAI045，是一种针对特定EGFR耐药突变的变构抑制剂，对突变型的选择敏感性是野生型的1 000倍，研究证实EAI045对于具有二聚体缺陷的EGFR突变明显具有更强的活性，EAI045与西妥昔单抗的联合显著抑制了具有L858R/T790M突变的Ba/F3细胞系的增殖。以上体外研究证实，EAI045对于具有T790M突变的处于单体状态的EGFR具有明显活性。在L858R/T790M突变阳性的肺癌小鼠模型中，分别单独及与西妥昔单抗联合测试EAI045的效果，单用EAI045处理的小鼠未见有效，但在EAI045及西妥昔单抗联合处理的小鼠中观察到肿瘤显著消退。另外在L858R/T790M/C797S突变的Ba/F3细胞系及L858R/T790M/C797S突变的肿瘤移植小鼠中也观察到类似的现象。以上研究结果证实，EAI045是首个针对EGFR T790M及C797S突变的变构体抑制剂，并且其与西妥昔单抗联合时有效。但这些数据仅限于实验室，是否会转化成临床获益有待进一步研究。

2.2 临床研究

AZD9291联合司美替尼治疗EGFR突变肺癌的Ⅰ期试验正在进行。对MET高表达的患者，C-MET抑制剂ARQ197(tivantinib)联合AZD9291的缓解率达50%［29］。联合免疫治疗方面，Ⅰ期TATTON研究的初步结果显示，AZD9291联合MEDI4736(durvalumab)在EGFR T790M突变的NSCLC患者中获得57%的总有效率［30］。TATTON研究及Ⅲ期CAURAL研究因间质性肺病的不良反应而暂停。

第三代EGFR-TKIs耐药机制的发现将为后续药物的发展提供重要的线索及依据，针对EGFR L718Q耐药突变及G12S突变是否也可以研发出新的靶向药物值得大家思考。另外其他耐药通路的发现也为联合治疗提供了更多的依据。EGFR-TKIs联合其他药物将是未来克服多种耐药肿瘤未来的发展方向。除西妥昔单抗外，MET及MEK抑制剂也许对于联合治疗也有一定价值。免疫检查点抑制剂已被证实可用于多种晚期肿瘤的治疗，也被认为是克服TKI耐药的联合治疗方法。

3 结语

肺癌的发生、发展是一个多方向、多步骤的复杂网络系统，随着精准医疗的发展，靶向药物的研发如火如荼的进行中，虽然针对不同靶点的新的靶向药物不断问世，但耐药问题也不可避免，从而增加了靶向治疗的难度，所以必须关注及探索此类药物的耐药机制，针对不同耐药机制，可以研发出针对耐药靶点的新的靶向药物，制定出更合理的治疗策略，提高患者的生存期，改善患者的生活质量。

［1］ GAHR S, STOEHR, R, GEISSINGER E, et al. EGFR mutational status in a large series of Caucasian European NSCLC patients: data from daily practice［J］. Br J Cancer,2013, 109(7): 1821-1828.

［2］ KRIS M G, JOHNSON B E, BERRY L D, et al. Using multiplexed assays of oncogenic drivers in lung cancers to select targeted drugs［J］. JAMA, 1998, 311(19): 1998.

［3］ HANNA N H. Erlotinib in-previously treated non-small cell lung cancer［J］. Yearb Oncol, 2006, 2006: 231-233.

［4］ MOK T S, WU Y L, THONGPRASERT S, et al. Gefitinib or carboplatin-paclitaxel in pulmonary adenocarcinoma［J］. N Engl J Med, 2009, 361(10): 947-957.

［5］ MITSUDOMI T, MORITA S, YATABE Y, et al. Gefitinib versus cisplatin plus docetaxel in patients with non-small-cell lung cancer harbouring mutations of the epidermal growth factor receptor (WJTOG3405): an open label, randomised phase 3 trial［J］. Lancet Oncol, 2010, 11(2): 121-128.

［6］ WU Y L, JIN S L, THONGPRASERT S, et al. Intercalated combination of chemotherapy and erlotinib for patients with advanced stage non-small-cell lung cancer (FASTACT-2): a randomised, double-blind trial［J］. Lancet Oncology, 2013,14(8): 777-786.

［7］ RIELY G J, YU H A. EGFR: the paradigm of an oncogenedriven lung cancer［J］. Clin Cancer Res, 2015, 21(10):2221-2226.

［8］ KUIPER J L, HEIDEMAN D A, THUNNISSEN E, et al.Incidence of T790M mutation in (sequential) rebiopsies in EGFR-mutated NSCLC-patients［J］. Lung Cancer, 2014,85(1): 19-24.

［9］ JÄNNE P A, YANG J C, KIM D W, et al. AZD9291 in EGFR inhibitor-resistant non-small cell lung cancer［J］. N Engl J Med, 2015, 372(18): 1689-1699.

［10］ HE Y. Rociletinib in EGFR-mutated non-small-cell lung cancer［J］. N Engl J Med, 2015, 373(6): 578.

［11］ CROSS D A E, ASHTON S E, GHIORGHIU S, et al.AZD9291, an irreversible EGFR TKI, overcomes T790M-mediated resistance to EGFR inhibitors in lung cancer［J］.Cancer Discov, 2014, 4(9): 1046-1061.

［12］ JIA Y, JUAREZ J, LI J, et al. EGF816 exerts anticancer effects in non-small cell lung cancer by irreversibly and selectively targeting primary and acquired activating mutations in the EGF receptor［J］. Cancer Research, 2016, 76(6):1591-1602.

［13］ PARK K, LEE J S, HAN J Y, et al. 1300: efficacy and safety of BI 1482694 (HM61713), an EGFR mutant-specific inhibitor,in T790M-positive NSCLC at the recommended phase Ⅱ dose［J］. J Thorac Oncol, 2016, 11(4 Suppl): S113.

［14］ GOSS G, TSAI C M, SHEPHERD F A, et al. Osimertinib for pretreated EGFR Thr790Met-positive advanced non-smallcell lung cancer (AURA2): a multicentre, open-label, singlearm, phase 2 study［J］. Lancet Oncol, 2016, 17(12): 1643-1652.

［15］ THRESS K S, PAWELETZ C P, FELIP E, et al. Acquired EGFR C797S mediates resistance to AZD9291 in advanced non-small cell lung cancer harboring EGFR T790M［J］.Nat Med, 2015, 21(6): 560-562.

［16］ YU H A, TIAN S K, DRILON A E, et al. Acquired resistance of EGFR-mutant lung cancer to a T790M-specific EGFR inhibitor: emergence of a third mutation (C797S) in the EGFR tyrosine kinase domain［J］. JAMA Oncol, 2015, 1(7): 982-984.

［17］ SONG H N, JUNG K S, YOO K H, et al. Acquired C797S mutation upon treatment with a T790M-specific thirdgeneration EGFR inhibitor (HM61713) in non-small cell lung cancer［J］. J Thorac Oncol, 2016, 11(4): e45-e47.

［18］ ERCAN D, CHIO H G, YUN C H, et al. EGFR mutations and resistance to irreversible pyrimidine based EGFR inhibitors［J］. Clin Cancer Res, 2011, 21(17):3913-3923.

［19］ NIEDERST M J, HU H, MULVEY H E, et al. The allelic context of the C797S mutation acquired upon treatment with third-generation EGFR inhibitors impacts sensitivity to subsequent treatment strategies［J］. Clin Cancer Res, 2015,21(17): 3924-3933.

［20］ PIOTROWSKA Z, NIEDERST M J, KAARLOVICH C A, et al.Heterogeneity underlies the emergence of EGFR T790 wildtype clones following treatment of T790M-positive cancers with a third-generation EGFR inhibitor［J］. Cancer Discov,2015, 5(7): 713-722.

［21］ BERSANELLI M, MINARI R, BORDI P, et al. L718Q Mutation as new mechanism of acquired resistance to AZD9291 in EGFR-mutated NSCLC［J］. J Thorac Oncol,2016, 11(10): e121-e123.

［22］ HO C C, LIAO W Y, LIN C A, et al. Acquired BRAF V600E mutation as resistant mechanism after treatment with osimertinib［J］. J Thorac Oncol, 2016, 12(3): 567-572.

［23］ PLANCHARD D, LORIOT Y, ANDRÉ F, et al. EGFR-independent mechanisms of acquired resistance to AZD9291 in EGFR T790M-positive NSCLC patients［J］. Ann Oncol,2015, 26(10): 2073-2078.

［24］ ORTIZ-CUARAN S, SCHEFFLER M, PLENKER D, et al.Heterogeneous mechanisms of primary and acquired resistance to third-generation EGFR inhibitors［J］. Clin Cancer Res,2016, 22(19): 4837-4847.

［25］ KIM T M, SONG A, KIM D W, et al. Mechanisms of acquired resistance to AZD9291: a mutation-selective, irreversible EGFR inhibitor［J］. J Thorac Oncol, 2015, 10(12): 1736-1744.

［26］ EBERLEIN C A, STETSON D, MARKOVETS A A, et al.Acquired resistance to the mutant-selective EGFR inhibitor AZD9291 is associated with increased dependence on RAS signaling in preclinical models［J］. Cancer Res, 2015,75(12): 2489-2500.

［27］ ERCAN D, XU C, YANAGITA M, et al. Reactivation of ERK signaling causes resistance to EGFR kinase inhibitors［J］.Cancer Discov, 2012, 2(10): 934-947.

［28］ WANG S, SONG Y, LIU D. EAI045: the fourth-generation EGFR inhibitor overcoming T790M and C797S resistance［J］. Cancer Lett, 2016, 385: 51-54.

［29］ OU S I, AGARWAL N, ALI S M. High MET amplification level as a resistance mechanism to osimertinib (AZD9291) in a patient that symptomatically responded to crizotinib treatment post-osimertinib progression［J］. Lung Cancer, 2016, 98:59-61.

［30］ AHN M J, YANG J, YU H, et al. 136O: Osimertinib combined with durvalumab in EGFR-mutant non-small cell lung cancer: results from the TATTON phase Ⅰb trial［J］. J Thorac Oncol, 2016, 11(4 Suppl): S115.