非小细胞肺癌EGFR-TKI 耐药机制及治疗策略

潘 玲

（桂林市中医医院肿瘤科，广西 桂林 541002）

肺癌（lung cancer）为世界范围内常见的恶性肿瘤之一，死亡率在所有肿瘤中排名第1 位[1]。在我国，肺癌是男性发病率和死亡率排名第1 位的恶性肿瘤，在女性中的发病率排名第2 位，死亡率排名第1 位[2]。非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）在所有类型肺癌中占80%，患者的5 年生存率仅为8%～10%[3]。手术依然是目前NSCLC 的首选治疗方案，但仅有约20%的中早期患者有手术治疗的机会，但这部分患者的5 年生存率也并不理想。肺癌的治疗应首先依据患者机体的情况、肿瘤病理类型和侵犯范围等，以此来制定合理的个体化治疗方案。以铂类药物为基础的化疗药物在改善NSCLC治疗效果方面发挥了一定的作用，但疗效依然有限。随着现代医学的不断发展，采用表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor，EGFR）-酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）类药物治疗晚期NSCLC 的报道屡见不鲜。研究显示[4]，约有40%～80%的NSCLC 患者存在EGFR 表达水平异常增高。EGFR 激酶域突变的NSCLC 表现出腺癌的组织学特性，此种类型的NSCLC 对TKI 具有高度的敏感性，与野生型的EGFR 患者相比具有更好的预后效果。研究表明[5-7]，EGFR 突变的患者无论用一线、二线或是维持治疗时接受TKI 治疗均能获得较好的疗效。然而，对于在某一阶段中接受EGFR-TKI治疗的NSCLC 患者，中位有效时间仅为5～9 个月，且无论在近期内获得了多好的治疗效果，最终患者均会发生TKI 耐药或TKI 治疗失败。因此，越来越多的学者将研究的重点转移到对EGFR-TKI 耐药机制的探索以及产生耐药后进行后续治疗的研究上来。因此，本文对近年来EGFR-TKI 的耐药机制研究和治疗策略进行综述，以期为NSCLC 的个体化治疗提供理论依据。

1 EGFR-TKI 的耐药机制

1.1 EGFR-TKI 原发性耐药 有学者对EGFR 敏感突变但对TKI 原发性耐药的患者进行研究，发现其机体中还存在其他EGFR 突变或相关信号通路异常，如T790M 突变、抑癌基因PTEN 缺失或突变引起的磷脂酰肌醇-3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶（phosphatei-dylinositol 3 kinase/serine-threonine kinase，PI3K/Akt）信号通路异常活化、胰岛素样生长因子1受体（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R）的影响、核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）信号通路的异常活化、促凋亡蛋白Bcl-2 相互作用细胞死亡介导因子（Bcl-2 interacting mediator of cell death，BIM）基因多态性缺失等。另有研究对EGFR 敏感突变但未接受过TKI 治疗的患者进行研究，发现T790M 突变已经存在于此类患者中，即在EGFR-TKI 治疗前患者机体内已同时存在EGFR 敏感突变和T790M 突变，因此采用TKI 治疗后的无进展生存期（progression-free survival，PFS）明显短于单纯EGFR 敏感突变的患者[8]。在NSCLC 的发生和发展过程中，少数肿瘤细胞中有时会出现T790M 突变，这表明检测到的这些T790M 突变体等位基因可能有助于预测具有EGFR 敏感突变的NSCLC 对吉非替尼的耐药性[9]。

PTEN 为一种抑癌基因，其编码的蛋白质具有脂质磷酸酶以及蛋白磷酸酶的生物学活性，因此能够起到双重抗肿瘤作用。PTEN 经由对PI3K/Akt 信号通路的活化，从而抑制位于该信号下游的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）的激活。PTEN 是机体内多条信号通路的关键因子，如果PTEN 基因发生突变、缺失或表达水平下调，则可能造成其抑癌活性下降甚至丧失。越来越多的证据显示，人类大部分恶性肿瘤中均存在PTEN 功能失活的现象，因此肺癌患者机体内PTEN 功能失活能够直接影响EGFR-TKI 的治疗效果[10，11]。IGF1R 活化后能够激活EGFR 下游的Ras/MAPK 以及PI3K/Akt 信号通路，从而引起患者EGFR-TKI 治疗失败，所以研究者们推测IGF1R 可能也是导致TKI 治疗耐药的原因之一[12]。NF-κB 信号通路的异常活化也与EGFR-TKI 耐药有关。研究表明[13]，通过人为手段将FAS 基因或NF-κB 信号通路中的某些因子敲除，对于厄洛替尼诱导的肺癌细胞死亡具有促进作用，而通过药物抑制NF-κB 表达也能够有效提高耐药EGFR 突变肺癌细胞对厄洛替尼的敏感性，提高细胞的凋亡率。STAT3、NF-κB 的活化是肺癌对EGFR 原发耐药的机制之一。TPCA-1 能够对EGFR信号通路产生抑制作用，且还能将EGFR/NF-κB/STAT3 等几种肿瘤相关的信号阻断，抑制癌基因的活化，从根源上阻断肿瘤的发生和发展，同时还具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用[14]。此外TPCA-1 还能预防肿瘤细胞的侵袭和转移，这也给对单靶点抑制剂产生耐药的肿瘤患者的治疗带来了希望。

促凋亡蛋白BIM 基因多态性缺失也是导致EGFR-TKI 原发性耐药的因素之一。在对肺癌患者采取治疗措施之前，应当对EGFR 突变型肺癌患者的BIM 进行检测，以此来判断是否可能发生原发性耐药。BIM 为Bcl-2 蛋白家族的重要成员之一，也是该家族中活性最强的促凋亡蛋白。EGFR-TKI 经由上调BIM 蛋白的表达，从而诱导EGFR 突变的肺癌细胞凋亡[16]。在此过程中，BH3-only 蛋白发挥着促凋亡的作用。研究发现，东南亚人群中BIM 基因的2号内含子存在缺失现象，这使得此类人群缺乏具有促凋亡活性的BIM 亚型，即BH3 缺失[17]。BH3 的缺失可引起患者对EGFR-TKI 原发性耐药或TKI 的治疗效果被削弱。有研究显示[18]，12.8%的肺癌患者存在BIM 多态性缺乏现象，此类患者对EGFR-TKI治疗的客观缓解率（objective response rate，ORR）为25%，无进展生存时间为4.7 个月。进一步通过多因素分析发现，BIM 多态性被证实是EGFR 突变的肺癌患者预后差的独立预后因子。另研究也表明[19]，在EGFR-TKI 原发性耐药的患者当中，约有19%存在BIM 多态性缺失。RAS 基因突变也是造成EGFRTKI 原发性耐药的原因之一。在对TKI 治疗不敏感的患者当中，约有25%存在KRAS 基因突变，而在缓解的患者当中则检测不到该突变的存在[20]。KRAS基因的突变是影响TKI 治疗的不利因素[21]。除此之外，患者自身的因素也与EGFR-TKI 治疗的原发性耐药有关，如患者的免疫功能低下、新陈代谢紊乱、吸收功能下降等。

1.2 EGFR-TKI 的获得性耐药 EGFR-TKI 治疗的获得性耐药具有以下几方面特点[22]：①既往接受过EGFR-TKI 治疗单药治疗；②存在与药物敏感性相关的EGFR 基因突变，且患者还具有EGFR-TKI 治疗治疗的明显临床效益；③患者在接受EGFR-TKI连续治疗至少30 天后出现肿瘤进展。在EGFR-TKI获得性耐药中，EGFR 基因的二次突变占据着重要地位。目前医学界普遍认同EGFR 基因二次突变学说，即EGFR 基因20 外显子在吉非替尼治疗的过程中发生二次突变，继而导致EGFR 790 位的苏氨酸突变为甲硫氨酸。研究发现[23]，携带有delL747-S752位点缺失突变的肺癌患者，在接受吉非替尼二线治疗完全缓解的28 个月后出现疾病进展，经二次活检发现在EGFR 基因在原有突变基因的基础上又发生20 外显子T790M 突变。另有研究发现[24]，在155例NSCLC 患者治疗前的肿瘤组织中均检测到了EGFR基因中存在T790M 突变。该研究进一步比较了携带L858R+T790M 2 种突变和仅携带单一L858R 突变的两种肺癌细胞株的抗药性，发现前者的抗药性远高于后者（约100 倍）。上述研究结果表明，EGFR 基因发生T790M 突变后，甲硫氨酸取代了原有的苏氨酸，并在该位点上引入了一条更大的氨基酸侧链，从而构成了空间位阻，该结构对安氨酸激酶与抗肿瘤药物吉非替尼之间氢键的形成产生阻碍，继而引起吉非替尼无法与酪氨酸激酶发生结合。此外，ATP与酪氨酸激酶的结合并未受到EGFR 基因突变的影响，这使得酪氨酸激酶发生磷酸化，继而对位于其下游的一系列细胞信号通路产生影响[25-27]。

c-Met 的扩增与EGFR-TKI 获得性耐药密切相关。Met 为一种癌基因，其扩增是引起20%的携带EGFR 突变的NSCLC 患者发生TKI 耐药的原因之一。而c-Met 的扩则与T790 突变之间并无明显相关性。研究发现，对吉非替尼敏感的NSCLC 细胞采用递增浓度作用6 个月后，细胞即对吉非替尼产生耐药，经检测发现Met 基因的异常上调是引起耐药的原因[28]。Met 表达上调后，经由EGFR3 介导的PI3K/Akt 信号通路提高肿瘤细胞的增殖活性。与未接受治疗的肺癌患者相比，发生吉非替尼耐药的NSCLC 患者中存在Met 表达上调的情况明显增多[29]。还有研究者认为[30]，在临床设计EGFR-TKI 获得性耐药抑制剂的研究中需要阻断EGFR T790M 突变通路，同时还需要阻断MET/ErbB3/PI3K 信号轴。

除了上述引发EGFR-TKI 获得性耐药的因素外，还存在其他一些机制能够导致EGFR-TKI 获得性耐药：①肿瘤细胞中存在酪氨酸激酶受体，当其表达水平异常上调时能够避开EGFR，从而激活位于EGFR 下游的信号转导通路；②上皮细胞间质化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）降低了耐药患者对EGFR 信号相关通路的依赖，继而引发获得性耐药[31]；③EGFR 信号通路能够产生部分血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF），上述血管生成因子对肿瘤血管新生具有促进作用，从而加快了肿瘤细胞的增殖和侵袭性生长，同时还引发肿瘤细胞耐药；④胰岛素样生长因子1 受体（insulin-like growth factor 1 receptor，IGFIR）信号增强可能是引起EGFR-TKI 获得性耐药的因素之一[32]。除上述机制外，程序性死亡通路、ATP 结合盒式转运蛋白等也与EGFR-TKI 获得性耐药有关[33，34]。

尽管目前引发EGFR-TKI 获得性耐药的机制多种多样，但其中约有60%～70%的EGFR-TKI 获得性耐药与二次突变学说以及Met 基因异常扩增相关[35]。而除上述两种机制以外的其他能够引起EGFR-TKI 获得性耐药发生的因素，大部分与患者自身的情况密切相关，其中包括性别、人种、是否吸烟、病理类型等。在今后的研究中，应当重点关注引起EGFR-TKI 获得性耐药发生的不同影响因子，从而制定出更为安全有效的临床靶向药物选择策略。

2 EGFR-TKI 耐药的治疗策略

2.1 不可逆TKI 不可逆TKI 包括HKI-272、EKB-569、BIBW2992、CI-1033 等，这些不可逆TKI 有望被应用于临床实际治疗当中。相较于传统的EGFR-TKI治疗，不可逆转的EGFR-TKI 共价结合于EGFR 催化域或ATP 结合位点边缘的cys-797，继而使药物浓度显著上升，同时产生持续性的封锁效应，从而达到提高抑癌作用的效果。HKI-272 与BIBW2992 均为双重不可逆TKI，作用靶点为EGFR 和人类表皮生长因子受体2 酪氨酸激酶，上述两种药物能够有效克服因T790M 突变而引发的耐药[36，37]。WZ4002 为第三代EGFR-TKI，能够与T790M 突变的EGFR 口袋相结合，不可逆作用于苏氨酸的关键突变位点。相较于第二代的EGFR-TKI，第三代EGFR-TKI 具有选择性靶向受体T790M 突变的作用，同时在体内外研究中也证实其能够对EGFR 双突变的肿瘤产生抑制效果，且该效果较有药敏突变或野生型的EGFR 肿瘤显著增高[38]。

2.2 多靶点抗肿瘤药物 对于NSCLC 这类高异质性的恶性肿瘤而言，采用单靶点药物进行治疗的过程中往往也激活了肿瘤的逃逸机制，从而促使肿瘤细胞能够经由其他旁路再次激活并增殖，最终造成肿瘤复发和转移[39]。因此，研究高效低毒且具有安全性的药物，尽可能多地抑制肿瘤信号通路成为了目前研究的热点内容。舒尼替尼为一种新型的多靶点TKI，在多种恶性肿瘤中均显示出了良好的抗肿瘤活性，其中包括软组织瘤、肠道间质瘤以及甲状腺癌等[40，41]。在NSCLC 的治疗中，与单用厄洛替尼相比，舒尼替尼与厄洛替尼联用进行治疗后能够显著改善患者的无进展生存期，同时还能有效提高客观缓解率，但两组用药方案在改善患者的总体生存期方面则无显著差异[42]。索拉菲尼能够有效抑制RAS/RAF激酶的活性，同时对VEGFR、PDGFR、c-Kit 信号通路中的酪氨酸激酶的活性也具有显著抑制效果[43]，但该药物在NSCLC 中的作用仍需要进一步探索研究。其他多靶点药物，如凡德他尼、阿西替尼等治疗NSCLC 也进入了临床试验阶段。

2.3 针对c-Met 基因扩增的抑制剂 ARQ197 和MetMAb 均为针对c-Met 基因扩增的抑制剂。研究发现[44]，ARQ197 联合厄洛替尼治疗中晚期NSCLC患者后，患者的中位PFS 能够得到明显改善，进一步研究显示对TKI 治疗失败的患者采用c-Met 小分子抑制剂一种合理的治疗策略。MetMAb 为Met受体的单克隆抗体，MetMAb 联合厄洛替尼治疗NSCLC 患者，可有效改善c-Met 表达阳性的患者的PFS 和OS[45]。但也有研究表明[46]，在发生c-Met 基因扩增而未发生T790M 突变的NSCLC 患者中，吉非替尼能够导致胸苷酸合酶和E2F-1 表达降低，最终导致肿瘤细胞耐药的产生，而将5-Fu 与吉非替尼联用后则可抑制此种耐药情况的发生。

2.4 靶向治疗与其他治疗方式联合应用 在NSCLC患者的治疗中，将现有的化疗方案与辛的分子靶向药物相结合，对于改善患者的预后具有重要意义。此外，与局部放疗联合也是改善EGFR-TKI 耐药的方案之一。研究发现，EGFR-TKI 治疗敏感的NSCLC患者在接受KTI 联合肺部病灶或转移灶放疗后，患者的癌胚抗原水平较单用TKI 的患者明显下调，而患者的无进展生存期（progression-free survival，PFS）和总生存期（overall Survival，OS）则显著增高。该研究还发现，采用NSCLC 患者在接受KTI 联合肺部病灶或转移灶放疗后发生耐药的时间延缓，耐药的发生率也明显降低[47]。还有报道表明[48]，将KTI 与射频消融术联合用于治疗晚期NSCLC 患者，能够获得料号的近期疗效。

3 总结

相较于传统化疗，EGFR-TKI 靶向治疗更具优势，由于其不良反应相对较小，已经成为晚期NSCLC 患者的最佳治疗方案之一。然而，尽管第二代、第三代靶向药物的相继出现，但最终也不可避免地发生耐药。肿瘤的发生和发展涉及到一系列基因和信号通路的改变，是一个复杂的网络系统，针对单一靶点的治疗往往不能获得令人满意的治疗效果。因此，研究EGFR-TKI 耐药的相关机制，寻找能够预测疗效和治疗策略制定的分子标志物、研发更加安全有效的多靶向治疗药物是今后肿瘤研究的发展方向。