EGFR突变型肺癌靶向治疗的耐药机制及其对策

吉非替尼、厄洛替尼等EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)在EGFR 突变晚期NSCLC 患者的治疗上取得了令人瞩目的疗效，随后发现EGFR-TKI 在治疗NSCLC 时的原发性耐药或继发性耐药则是我们在治疗晚期NSCLC 面临的新挑战，而开展新的探索，寻找对策则成为下一步研究工作的重点。

EGFR的结构与功能

EGFR由高度保守的胞内酪氨酸激酶区、胞外配体结合区和单链跨膜区组成，当配体结合区与配体结合后，表皮生长因子受体可由单体转化为二聚体，使得体内的酪氨酸激酶自身磷酸化，进一步激活下游的信号通路，从而最终导致细胞的增殖和生存。

EGFR 突变及EGFR 酪氨酸激酶抑制剂的作用机制

目前已报告的EGFR突变主要有如下几类：①19 位外显子突变主要是第746~752 位密码子的缺失突变，导致EGFR 蛋白中氨基酸序列丢失，改变了受体ATP 结合囊(ABP)角度，显著增强了靶向药物对肿瘤细胞的敏感性，该类突变占55%。②21 位外显子的突变均为错义突变，突变主要发生在858 位的精氨酸突变为亮氨酸(L858R)，此突变位点紧邻激酶活化环(activation loop)中高度保守的模体，增强了肿瘤细胞对EGFR-TKI 的敏感性，该类突变占40% 。③ 其他位点的突变约占5%(图)。上述EGFR 突变多靠近ATP 结合位点，因而影响受体的激酶活性，使细胞处于持续的活性状态，导致细胞异常增殖及抗凋亡。

图 东亚裔人群中EGFR突变类型及其所占的百分比

EGFR-TKI 是针对EGFR 的分子靶向药物，主要通过与ATP竞争性结合位于细胞表面的EGFR酪氨酸激酶催化域结合位点，阻断信号向细胞内的进一步传递，抑制肿瘤细胞生长并诱导其凋亡。目前厄洛替尼、吉非替尼等EGFR-TKI已广泛用于临床。分子生物学研究已证实具有EGFR突变的肺癌细胞对EGFR-TKI治疗敏感，且19位外显子变异较L858R突变对EGFR-TKI更敏感，上述敏感性增加一方面可能是由于EGFR 突变细胞对EGFR 信号通路的依赖性较前增强，该通路被阻断时更强烈地影响细胞生长;另一方面原因可能是因为突变改变了EGFR 内关键氨基酸残基结构，使EGFR 与EGFR-TKI 更紧密结合，对酪氨酸激酶活性抑制作用增强。

EGFR-TKI 的耐药机制

原发性耐药

大约30%EGFR 突变的NSCLC患者在EGFR-TKI 治疗初期即出现耐药，称之为原发性耐药。原发性耐药的机制主要有两个方面：①K-Ras 突变导致的原发性耐药;②蛋白酪氨酸磷酸酶基因(PTEN)的缺失导致耐药性的产生。

K-Ras 突变K-Ras 位于 EGFR 信号传导通路的下游，两者都与肺癌的发生和治疗密切相关。相对于EGFR的高突变，K-Ras 的低突变是东亚人群肺腺癌的特征，而西方国家肺癌患者的突变情况则不同，K-Ras突变率较高，EGFR突变率较低。另一点与EGFR突变的不同之处为，K-Ras突变与吸烟有明显的相关性，即K-Ras突变患者一般都有吸烟史。更重要的是，EGFR突变和K-Ras突变不会出现在同一个病例，K-Ras基因和EGFR基因是两个独立的致癌因素，有不同的致病机理，但大量的研究表明，存在K-Ras突变的患者对吉非替尼不敏感，即K-Ras突变患者对EGFR-TKI产生原发性耐药。

PTEN缺失PTEN基因编码的蛋白质具有脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶活性，发挥双重肿瘤抑制功能。PTEN 通过抑制PI3K/Akt 通路的激活，进而抑制mTOR活化。PTEN处于多条信号转导通路的共同节点，若PTEN基因在肿瘤细胞中发生突变、缺失或低表达，就会导致其抑癌功能减弱或丧失。大量研究表明，PTEN缺失降低肺癌患者对EGFR-TKI疗效，PTEN功能性失活在一些人类肿瘤中普遍存在，如缺乏PTEN蛋白的人NSCLC细胞株HI57对吉非替尼耐药，而人NSCLC细胞株H1355(野生型PTEN)对吉非替尼敏感。下调PI3K-Akt活性可使治疗敏感性恢复或提高，mTOR抑制剂雷帕霉素(rapamycin)能够增强PTEN 表达缺失的肿瘤细胞对EGFR-TKI的敏感性;将野生型PTEN转染入PTEN表达缺失的肿瘤细胞中可观察到PI3K/Akt 活性降低以及对EGFR-TKI的反应性提高，因此PTEN缺失也是EGFR-TKI原发性耐药的重要因素。

其他除上述外，还有其他一些原因导致EGFR-TKI的原发性耐药。例如，PI3K/Akt信号通路激活、胰岛素样生长因子1 受体(IGF1)介导的信号通路激活、NF-κB 信号途径激活、EML4-ALK 融合基因突变、BRAF 基因突变、人HER-2突变、FGFR信号途径等。

继发性耐药

T790M突变该学说认为，EGFR基因第20外显子在应用EGFR-TKI治疗过程中发生了二次突变，导致EGFR 790位点上的苏氨酸被甲硫氨酸所取代(T790M)。一旦苏氨酸被甲硫氨酸取代，其结果在该位点上引入了1条更大的氨基酸侧链构成空间位阻，该空间位阻的形成影响酪氨酸激酶与EGFR-TKI 之间氢键的形成，最终导致EGFR-TKI无法与酪氨酸激酶相结合。Pao等研究者发现在未应用EGFR-TKI治疗的NSCLC患者中，T790M突变发生率<0.1%，而对EGFR-TKI继发耐药者中约50%出现T790M突变，该研究成果从另一个侧面反映了EGFR基因的二次突变在EGFR-TKI继发耐药中的地位和作用，即T790M的突变是EGFR-TKI继发性耐药最主要的因素。

MET 基因扩增MET 是 HGF 的受体，编码HGF酪氨酸激酶受体的跨膜区，与肿瘤侵袭、转移和扩增有关。Engelman 等于2007 年首次提出，原癌基因MET 的扩增是EGFR-TKI 的一种继发性耐药机制，他们在构造EGFR-TKI继发性耐药细胞株模型时发现，该现象是由MET基因扩增引起的;同时他们也发现有22%EGFR-TKI继发性耐药患者的肿瘤组织中存在MET基因扩增。后续的研究表明，MET 扩增通过激活ERBB3-PI3K 信号途径来持续激活下游信号通路，导致NSCLC 对EGFR-TKI 产生耐药。不仅如此，Guix等研究也发现扩增MET基因过表达的克隆而发挥对EGFR-TKI的继发性耐药作用，因此，MET基因的扩增在EGFR-TKI的继发性耐药中也具有重要的地位。

HGF过表达HGF为MET的配体，HGF过表达与EGFR-TKI耐药性相关。给19外显子框内缺失的人肺腺癌细胞予HGF后，细胞对吉非替尼治疗表现出耐药性，且HGF剂量越高，耐药性越强。

HER3磷酸化erb基因是编码人HER的癌基因，erb1、erb2、erb3和erb4分别编码HER1、HER2、HER3和HER4。HER与配体结合后通过自磷酸化参与细胞的信号传递，最终调节细胞的生长与分裂。其中HER3本身并无激酶活性，需要与其他的HER家族成员形成异二聚体方能介导信号传递。Engelman等发现，HER3磷酸化使PI3K/Akt通路持续活化而导致肿瘤细胞对EGFR-TKI产生继发耐药。除上述获得性耐药机制之外，还有一些EGFR的二次突变也与癌细胞对EGFR-TKI的获得性耐药相关，但由于这些突变发生频率较小，获得的样本量较少，故其详细作用机制还需进一步验证。

克服EGFR-TKI 耐药的策略

随着EGFR-TKI耐药分子机制的深入研究，多种抗EGFR-TKI耐药的药物逐渐进入临床试验阶段，并显示出显著的疗效。不仅如此，多种治疗方式联合治疗、转换治疗等其他治疗方式也在进行越来越多的临床试验。总体而言，有以下几个方面可以帮助我们克服EGFR-TKI的耐药。

不可逆性TKI多种不可逆性TKI 如EKB-569、BIBW2992、CI-1033 等正在被临床所应用。与传统的EGFR-TKI不同点在于不可逆转的EGFR-TKI 共价结合于EGFR 催化域ATP结合位点边缘的CYS-797，能明显抑制传统的EGFR-TKI的耐药。

多靶点抗肿瘤药物NSCLC是高异质性的恶性肿瘤，单靶点药物在阻滞肿瘤驱动信号通路的同时也激活了肿瘤逃逸机制，导致肿瘤细胞可能通过其他旁路再次激活增殖。因此，在确保低毒性、安全性前提下可以尽可能多地抑制肿瘤信号通路。目前，多靶点的抗肿瘤药物，如舒尼替尼、索拉非尼、凡德他尼、阿西替尼等药物在NSCLC中的作用也正在进行各期临床试验。

针对C-MET基因扩增的抑制剂目前该抑制剂已进入临床试验阶段。

高效选择性EGFR突变体抑制剂一项Ⅰ期临床研究发现，一种新的突变高效选择性EGFR-TKI 药物AZD9291，对EGFR 突变NSCLC患者或能提供一种新治疗选择。约有50%患者出现肿瘤缩小，该药物在T790M突变患者中疗效尤其突出，而T790M突变是EGFR治疗耐药的主要原因，该药对于EGFR-TKI继发性耐药的患者无疑是一种福音。

结语

相对于传统化疗，EGFR-TKI靶向治疗更具优势，因其毒副作用弱，已成为晚期NSCLC的有效治疗手段之一。从基因学角度筛查，能使适合靶向治疗的患者治疗效果更佳。原发和获得性耐药等问题的出现使靶向治疗面临新的挑战，从而增加了临床治疗肺癌的难度。科学家正对此进行探索，已取得的成果正在帮助我们克服原发和获得性耐药的发生。未来的靶向治疗，可能会更加复杂，同时其应用也会更加广泛。