非小细胞肺癌EGFR靶向治疗和继发耐药机制的研究进展

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非小细胞肺癌EGFR靶向治疗和继发耐药机制的研究进展

李晨光综述王长利审校

非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是最常见的肺癌亚型，表皮生长因子受体（epidermal growth factor recep⁃tor，EGFR）小分子靶向药物治疗显著地改善了晚期患者的总生存期（overall survival，OS）和生存质量，但几乎所有患者在接受治疗后均出现继发耐药。继发耐药的分子机制虽然取得了一定进展但尚未完全明确。本文结合最新文献阐述了该领域的最新研究进展，包括最新EGFR基因酪氨酸激酶（tyrosine-kinase inhibitor，TKI）域突变的研究、靶向药物的研发和临床试验结果、继发耐药的各种分子机制以及潜在克服耐药的新药物和治疗策略。对于接受EGFR小分子靶向药物治疗出现继发耐药的患者，亟需通过更加全面的分子分型检测明确耐药的分子机制，才能实现个体化治疗。

非小细胞肺癌 EGFR 靶向治疗 继发耐药

肺癌是世界范围内居首位的癌症致死首要原因。最新的研究数据表明2012年世界范围内新发病例数为180万，占所有肿瘤死亡病例的13%［1］。肺癌在中国人群死亡率也高居所有恶性肿瘤的首位，2015年度肺癌估算新发病例达到73.3万，肺癌致死病例达到61万［2］。肺癌根据病理组织学特征分为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小细胞肺癌（small cell lung carcinoma，SCLC）。其中NSCLC占所有肺癌的85%，包括腺癌、鳞癌和大细胞癌。NSCLC 5年生存率仅为15%～16%，大部分患者就诊时已经表现为进展期或远处转移，从而失去行手术根治的机会［3］。表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因酪氨酸激酶（EGFR tyrosine-kinase inhibitor，EGFR-TKI）域突变的发现和小分子靶向药物的诞生显著改善了患者的预后，但几乎所有患者在治疗过程中会出现继发耐药。本文结合最新文献，对EGFR-TKI靶向治疗和继发耐药分子机制的研究进展进行综述。

1 EGFR突变型肺腺癌EGFR-TKI小分子抑制剂治疗

肺腺癌目前已成为最常见的肺癌病理组织学亚型，分子分型的出现发现了肺腺癌的驱动突变基因，从而推动了靶向治疗和个体化治疗的飞速发展。两个研究团队于2004年几乎同时发现接受EGFR-TKI抑制剂吉非替尼有效的NSCLC存在EGFR-TKI域突变，常见于女性、亚洲人群、腺癌和不吸烟者，并与TTF1阳性表达相关［4-6］。EGFR-TKI域激活突变后可以激活PI3K-AKT、STAT以及MAPK通路，最终促进细胞增殖，造成肿瘤的发生和发展。后续的一系列研究表明约10%～30%的高加索人群和40%～60%的东亚人群NSCLC患者有EGFR基因突变，除了少数EGFR突变与PIK3CA突变共存，EGFR基因突变与其他明确的肺腺癌驱动基因如KRAS、ALK、HER2、BRAF互斥存在［7-9］，在1例肺腺癌中仅需单个驱动基因突变或融合就可以导致肿瘤发生并维持肿瘤细胞增殖侵袭的恶性特性。EGFR基因突变集中在18～24号外显子区域，这一区域是TKI域ATP结合区域。最常见的突变形式为19号外显子非移码缺失突变（delE746_A750）和21号外显子L858R点突变，分别占EGFR突变的45%和40%［10］，以上两种突变形式也被称为经典的“激活突变”并对靶向药物敏感。EG⁃FR-TKI域包括G719X、L861Q以及S768I，这样不多的肺腺癌同样对靶向药物敏感。而EGFR 20号外显子插入突变占EGFR突变的10%以下，该突变导致EGFR-TKI抑制剂与受体的结合度下降从而导致EG⁃FR靶向治疗的原发耐药。20号外显子插入突变患者接受厄洛替尼和阿法替尼治疗无进展生存期（pro⁃gression-free survival，PFS）仅为 1～3 个月［11-12］。因此，这部分患者的标准治疗目前仍然为化疗。另外，最近的文献报道EGFR基因19号外显子L747P突变病例对吉非替尼和厄洛替尼原发耐药［13-14］。因此，在目前EGFR基因的常规检测中应该加入更多的检测位点以指导靶向药物选择。

目前，批准用于临床治疗EGFR突变型NSCLC的药物包括厄洛替尼、吉非替尼、埃克替尼以及阿法替尼。厄洛替尼最早在临床试验中与含铂的双药化疗方案相比提高客观缓解率（objective response rate，ORRs）和PFS，中位无进展生存（median progressionfree survival，mPFS）厄洛替尼组9.7个月vs.化疗组5.2个月（OR=0.37，P≤0.000 1）［15］。吉非替尼在一系列的随机对照试验中较含铂的双药化疗方案提高了ORR和PFS［16-17］。基于上述试验结果，厄洛替尼和吉非替尼得到了广泛的应用。阿法替尼是一种泛人类表皮受体抑制剂并与EGFR产生不可逆的结合。在LUXLung 3研究中与培美曲塞联合顺铂的方案相比，显著提高了 mPFS（11.1个月vs.6.9个月；HR=0.58，P=0.001）和ORR（56%vs.23%）［18］。

2 EGFR靶向治疗继发耐药产生的分子机制

尽管第一代EGFR抑制剂用于EGFR敏感突变的肺癌患者多数产生显著的效果，多项研究证实PFS显著优于含铂类的两联化疗方案，但多数患者在接受治疗后9～13个月后会产生获得性耐药［19］，其分子机制的研究已取得初步进展。

2.1 继发突变导致耐药

通过对获得性耐药患者再次穿刺活检组织的检测发现，EGFR基因20号外显子的T790M继发突变是吉非替尼和厄洛替尼获得性耐药的重要分子机制，占所有耐药病例的50%～60%［20-21］。上述研究提示由于肿瘤的异质性，在一代EGFR-TKI药物抑制敏感的肿瘤细胞后，耐药T790M阳性的细胞亚群生长成为肿瘤主体最终产生继发耐药。T790M突变使EG⁃FR基因激酶域重新与ATP结合，减少与吉非替尼和厄洛替尼的亲和度。阿法替尼是最初设计针对T790M的靶向药物，虽然在体外实验中取得了成功，但在临床试验中以失败告终。其原因可能是阿法替尼对于野生型EGFR基因的低选择性导致药物的胃肠道以及血液系统不良反应限制药物用量，从而血浆药物浓度无法达到有效的治疗剂量［23］。

2009年开始，一系列第3代EGFR小分子靶向抑制剂开始进入研发阶段，包括CO-1686、AZD9291以及ASP8273等。这些第3代EGFR抑制剂特异性针对包括T790M在内的激活突变，而对野生型EGFR作用很弱，从而很大程度降低了不良反应。在早期的研究中AZD9291主要不良反应为轻微的皮疹和腹泻，出现概率为40%～50%［24］。在最近发表的AURA3研究中对比了一代EGFR-TKI治疗后进展并存在T790M突变的患者接受AZD9291或培美曲塞联合铂类治疗方案［25］。结果显示，AZD9291可显著延长PFS（10.1个月vs.4.4个月，HR=0.30，P＜0.001），ORR分别为71%和31%，AZD9291组存在中枢神经系统转移的患者PFS达到8.5个月，同时3级以上的不良反应明显少于化疗组（23%vs.47%）［25］。该研究进一步确认了前期的研究结果，对于经历一代EGFR-TKI治疗后进展的EGFR T790M阳性患者，AZD9291显示更强的临床疗效，显著降低疾病进展的风险。目前，AZD9291已被中国食品药品监督管理总局（CFDA）批准上市，同时一项对于AZD9291单药用于EGFRTKI治疗后伴T790M突变的晚期或转移性NSCLC患者的开放性、多国家、多中心的世界治疗研究（AS⁃TRIS研究）已在国内完成入组，相信不久的将来会有更多临床数据报道。EGFR基因T790M阳性的一代TKI继发耐药患者接受AZD9291治疗后虽然效果明显，但仍会不可避免的出现再次耐药后进展。研究表明，EGFR C797S突变是最常见的耐药机制［26-27］，目前针对C797S突变阳性的靶向药物如EAI045.3和brigatinib已经在体外实验中证明有效，可能在不久的将来进入临床试验阶段［28-29］。

2.2 旁路信号传导激活导致耐药

EGFR TKI耐药的另外一个重要途径是替代增殖信号通路的激活，其中常见的是HER-2基因激活导致的EGFR TKI耐药。有研究报道，在小样本的检测中12%～13%的EGFR TKI耐药进展后的患者肿瘤标本中检测到HER-2基因的扩增，而在未经EGFR TKI治疗的肿瘤患者中仅检测到1%的HER-2扩增，提示HER-2基因激活状态在治疗过程的演变［21，30］。其他信号通路受体基因如FGFR（1，2，3）、PIK3CA、BRAF V600E等少见继发突变也是潜在激活该信号通路的机制，但相关的文献报道较少，且无充分的功能学实验验证［20，31-33］。

2.3 基因扩增导致的耐药

c-Met是一个类似于EGFR的跨膜TKI受体，其位于HGF基因下游，可以激活PI3K/Akt和MAPK信号通路从而促进肿瘤细胞增殖。有研究报道约5%的EGFR TKI治疗后出现进展的患者肿瘤组织中可以检测到c-Met基因扩增［20-21］。在体外实验中已经证实在EGFR TKI治疗过程中，c-Met扩增可以通过磷酸化ErbB3基因激活PI3K/Akt通路，从而绕过被靶向抑制的EGFR基因激活下游信号通路造成耐药［34］。同时，在EGFR-TKI治疗前的组织标本中可以检测到少量MET扩增的亚克隆，这种情况下治疗期间由于选择压力，MET扩增的亚克隆逐渐增殖成为肿瘤的主要部分最终体现为获得性耐药［35］。EGFR基因的扩增可见于未经EGFR-TKI治疗的NSCLC。有研究报道8%（3/37）的EGFR-TKI治疗耐药后发现EGFR基因扩增，这一现象可能是带有T790M突变的区域特异性扩增打破激活的激酶域和靶向药物的相对平衡，从而出现细胞增殖信号的激活［20］。

2.4 病理类型的转化及表皮-间质转化导致的耐药

在EGFR-TKI治疗继发耐药的过程中，病理组织类型转化为SCLC和上皮-间质转化（EMT）是两种重要的耐药机制。在EGFR突变的肺腺癌TKI治疗后出现继发耐药的病例中，再次穿刺活检发现约2%～14%的病例转化为SCLC或含有SCLC的成分［21，36-37］。在再次穿刺活检的组织中一般仍可以检测到EGFR基因激活突变，而对SCLC的化疗方案敏感。因此，通过再次活检确认转化为SCLC的患者，接受SCLC的化疗是首选的治疗方案。EMT是细胞逐步丢失表皮细胞特性并获得间质细胞属性，表现为失去紧密的细胞间连接并获得更强的细胞移动能力，在表型上表现为表皮标志物（E-cadherin）的缺失和间质标志物（vimentin）的表达。在EGFR-TKI获得性耐药的病例中EMT发生的机制研究较少，已知的报道提示可能与酪氨酸激酶受体AXL激活、NOTCH-1过表达或TGF-β过表达有关［38-41］。

2.5 其他机制的继发耐药

约10%～20%的患者EGFR-TKI治疗后继发耐药，虽然经过再次活检进行病理和分子分型检测，仍然没有发现已知的耐药机制。体外研究提示，EG⁃FR-TKI继发耐药可能与其他信号通路，如IGFR、NF-κB信号通路激活相关［42-43］。同时一些药物动力学因素包括影响药物吸收、药物代谢的环境变化可能影响药物的疗效。另外，有研究报道在同一个继发耐药患者穿刺标本中检测到同时存在多种耐药机制并存，以及在不同的穿刺标本中检测到不同的耐药机制［20，37］。肿瘤内部的异质性决定了穿刺活检标本的局限性，目前循环肿瘤细胞DNA（ct-DNA）和循环肿瘤细胞（circulating tumor cell，CTC）检测已经得到一定的应用，未来标准化的无创检测可能最大限度地反映肿瘤整体的基因组变异。

3 结语

EGFR突变的NSCLC是一类具有独特临床病理组织学特征的疾病亚型，尤其在东亚人群中比例较高，部分患者可以从靶向治疗中获益。对于所有针对肿瘤的小分子靶向药物，继发耐药均为不可避免的最终结果。因此，对于NSCLC的EGFR-TKI后激发耐药的患者，鼓励其再次行组织活检、研究继发耐药的分子机制、根据病理及分子特征进行针对性治疗。开展新药及新治疗方案的临床试验，应用如CTC等无创手段进行检测均为个体化精准医疗的研究方向。

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Research advances on EGFR-targeted therapy and acquired resistance in nonsmall cell lung cancer

Chenguang LI,Changli WANG

Correspondence:Changli WANG;E-mail:wangchangli309@163.com

Department of Lung Cancer,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital;National Clinical Research Center for Cancer;Tianjin Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy;Tianjin Clinical Research Center for Cancer,Tianjin 300060,China

Non-small cell lung cancer(NSCLC)is the most common subtype of lung cancer.Small molecular drug therapy that targets epidermal growth factor receptor(EGFR)has significantly improved the survival and quality of life of patients with advanced NSCLC.However,almost all of these patients experience drug resistance.Despite research advances,some of the molecular mechanisms underlying acquired remain unknown.This review focuses on recent studies on EGFR mutations,clinical trials of EGFR-targeted drugs,and research on the mechanisms and therapies of acquired resistance.Several molecular testings are needed to clarify the mechanism underlying acquired resistance to achieve personalized care of these patients.

NSCLC,EGFR,targeted therapy,acquired resistance

10.3969/j.issn.1000-8179.2017.23.129

天津医科大学肿瘤医院肺部肿瘤科，国家肿瘤临床医学研究中心，天津市肿瘤防治重点实验室，天津市恶性肿瘤临床医学研究中心（天津市300060）

王长利 wangchangli309@163.com

（2017-02-07收稿）

（2017-06-05修回）

（编辑：杨红欣 校对：孙喜佳）

李晨光 专业方向为肺癌的外科治疗和转化研究。

E-mail：cgli82@yeah.net