研究進展∣NSCLC靶向耐葯機制匯總

發生在藥物靶點的二次突變可產生耐葯而干擾靶向治療。激酶結構域含共同結構成分--ATP結合位點，兩側由包含αC螺旋的N-末端片段和包含活化環的C-末端片段組成。雖然某些重要功能的殘基傾向於不同致癌背景的耐葯突變，但藥物靶點突變發生的類型反映了TKI使用時的結合特點和特定腫瘤細胞中靶向藥物的暴露程度。

看門基因突變

NSCLC中，典型的EGFR TKI耐葯突變是EGFR T790M突變，發生在保守的「看門」蘇氨酸殘基ATP結合口袋內，在≥50%的對早期EGFR TKI獲得性耐葯患者中發現，該突變最初被認為是通過與TKI結合時的位阻發揮作用，後來發現EGFR-T790M突變通過改變ATP的親和力而導致耐葯。已報道了類似的突變，如ALK(ALK-L1196M)和 ROS1 (ROS1-L2026M)，也導致對TKI耐葯。臨床前研究顯示，RET重排NSCLC中，RET-V804L二次突變也是「看門」突變，是RET TKI卡博替尼和普納替尼產生獲得性耐葯的原因。

共價結合位點的突變

第三代EGFR TKI通過緊密結合到ATP結合口袋克服了EGFR-T790M耐葯突變。目前報道最多的對奧希替尼耐葯的突變是EGFR-C797S，發生在奧希替尼的共價結合位點。類似的突變HER2-C805S已報道發生在HER2 TKI治療HER2突變NSCLC患者中。

展開劑前沿的突變

展開劑前沿突變發生在暴露於展開劑的激酶殘基，是另一個靶向耐葯突變位點，在EGFR突變，ALK和ROS1重排肺癌中都可能發生該突變，也是通過空間位阻限制與TKI的結合。已報道，展開劑前沿突變EGFR-G796S和EGFR-G796R在第三代EGFR TKI治療中出現。EGFR-G796S/R突變發生在形成疏水區的殘基上，與藥物結合時通常在奧希替尼的芳香環周圍，因此改變了奧希替尼的結合親和力。

ALK G1202R, D1203N和S1206展開劑前沿突變已在克唑替尼耐葯患者中發現。ALK-G1202R突變導致對目前所有已批准ALK TKIs耐葯，僅在~2%的早期ALK TKIs耐葯患者中發現，但卻是較晚期ALK TKIs耐葯的常見突變（21%~43%）。第三代ALK TKI勞拉替尼，目前正在進行III期臨床研究，可克服ALK-G1202R突變，可能是將來的治療選擇之一。ROS1-G2032R展開劑前沿突變，結構上類似ALK-G1202R，克服該突變仍是一種挑戰，是在ROS1腫瘤中最常見的導致對克唑替尼耐葯的突變。雖然該類型突變仍未在NTRK重排NSCLC患者中發現，但NTRK-G595R突變已在NTRK重排結直腸癌中發現，該突變類似於ALK-G1202R、ROS1-G2032R和EGFR-G796A/R突變。

其他二次位點基因突變

位於激酶結構域的重要功能殘基突變也可能通過干擾TKI結合或通過改變ATP親和力導致耐葯，包括不常見的突變，如位於ATP結合位點的EGFR-T854A突變導致對EGFR TKIs耐葯、αC螺旋上或附近EGFR-D761Y和EGFR-L747S，位於鉸鏈區的EGFR-L792F/H，在ALK重排NSCLC患者中，與對較晚代ALKTKIs的耐葯突變相比，他們導致克唑替尼耐葯的可變性更大。除了上述已討論過的突變，ALK-G1269A ATP結合口袋突變在空間上阻礙與藥物的結合。αC螺旋附近的ALK突變（ALK-1151T插入、ALK-F1174C、ALK-L1152R和ALK-C1156Y）不直接與TKI結合相互作用，而可能通過引起激酶活性改變的構象變化導致耐葯。其他耐葯突變在較晚代ALK抑製劑治療中被發現，如ALK-I1171T突變，它是導致艾樂替尼耐葯的第二常見突變，該突變使αC螺旋扭曲，改變了艾樂替尼結合時殘基的位置。ALK-V1180L突變位於ATP結合口袋並導致空間上的位阻，干擾了與艾樂替尼的結合。

ROS1突變與ALK突變在結構上類似。例如，ROS1-S1986Y/F突變通過改變αC螺旋位置而抑制其與克唑替尼結合，類似於ALK-C1156Y突變。與ALK突變相比，窄譜的ROS1耐葯突變可能較大影響ROS1 TKI克唑替尼的活性。在MET 14外顯子突變NSCLC患者中，MET活化環的二次突變MET-D1228N和MET-Y1230C，可能導致克唑替尼耐葯。這些突變干擾I類MET TKI結合時的π堆積作用，在臨床前研究中，II類MET TKI幾乎不依賴π堆積作用而其活性不受這些突變影響。已報道，一個類似的二次突變位點MET-D1228V（對I類 METTKI savolitinib耐葯）和二次MET擴增在EGFR突變NSCLC患者中出現。MET-Y1248H和MET-D1246N突變也在接受I類METTKIs（針對二次MET擴增）治療患者中發現，這些研究顯示，II類MET TKIs是I類EMT TKI治療進展的MET突變患者的合適選擇。

複合突變

致癌基因內的多重耐葯突變，是由於不同TKIs治療的結果。三重突變的腫瘤細胞中，含有EGFR敏感突變和EGFR-T790M以及EGFR-C797S突變，對臨床上所有EGRF抑製劑耐葯，尤其當這些突變位於同一個等位基因時。brigatinib（EGFR和ALK激酶雙重抑製劑）和EAI045用於治療ALK重排NSCLC，是新型、第四代EGFR TKI，目前正在開發中。在臨床前研究中，當其與單克隆抗體西妥昔單抗聯合使用時，在三重突變NSCLC細胞中具有一定活性。同樣，經多種ALK抑製劑治療產生的多重ALK耐葯突變也是靶向治療的重大挑戰。雖然有報道顯示，二次耐葯突變偶爾會恢復對第一代ALK TKI治療的敏感性，但更常見的結果是複合耐藥性。由於複合耐葯突變在致癌基因靶點內發生，因此基於基因突變的後續治療的選擇顯得尤為重要。

基因擴增或丟失

靶向致癌基因位點的非二次位點突變可導致致癌信號通路的再激活和耐葯，已報道，EGFR T790M的丟失和EGFR擴增可能對第三代EGFR TKIs耐葯。同樣，ALK拷貝數增加和擴增可能使其對克唑替尼耐藥性更大。這種耐葯可通過高劑量克唑替尼克服，但仍未發現更有效的ALK抑製劑。在一項關於NSCLC的臨床前研究中，一種截短的、BRAF-V600E不敏感形式的RAF抑製劑可促進BRAF抑製劑的獲得性耐葯，可通過加入MEK抑製劑回復實驗結果。在HER2突變NSCLC患者中，HER2拷貝數增加可導致HER2靶向治療的耐葯。

「脫靶」耐葯突變

腫瘤細胞突變導致耐葯也可能發生在非靶向蛋白。這些脫靶突變可激活下游信號通路或靶蛋白旁路信號通路，以維持原致癌基因的信號通路，而支持腫瘤細胞存活和增殖。下游信號通路元件的突變激活可不依賴上游信號。

MAPK信號通路

在EGFR突變腫瘤中，MAPK信號通路重新激活發生在信號通路的多個位點上。第一代EGFR TKIs耐葯可通過BRAF突變（BRAF-G469A或BRAF-V600E）或NF1基因（RAS負調節因子）丟失而產生，類似地，MAPK信號通路激活通過BRAF V600E腫瘤蛋白，激活NRAS突變並使NRAS或KRAS拷貝數增加，因而導致第三代EGFR TKIs的獲得性耐葯。在臨床前研究中，MEK和EGFR抑製劑聯合使用可抑制第三代EGFR TKIs獲得性耐葯，該聯合應用正在進行臨床研究。（圖1）

DUSP6或KRAS擴增在ALK重排NSCLC患者中對ALK TKIs耐葯是至關重要的。在體內外研究中，針對MAPK信號通路，通過加用MEK抑製劑到ALK TKI治療中，均改善對NSCLC治療的初始應答和持續時間。已報道，活化MEK1突變出現在ALK TKIs耐葯患者中，並且在另一個患者來源的NSCLC研究中，活化MEK1突變與MEK抑製劑應答相關。ALK聯合MEK抑製劑的I和II期臨床研究正在進行。同樣，KRAS和NRAS突變也被報道出現在對克唑替尼耐葯的ROS1重排NSCLC細胞中。（圖2）

圖1. NSCLC中驅動EGFR TKIs耐葯的信號通路

PI3K-AKT信號通路

EGFR突變細胞系的存活也依賴下游PI3K–AKT–mTOR信號通路，PIK3CA（編碼PI3K催化亞基α）突變發現於~4%患者中，它和PTEN（PI3K信號通路負調節因子）丟失均預測NSCLC患者對EGFR TKI治療應答較差，在細胞系中也誘導對EGFR TKI耐葯。在細胞系和異種移植模型中，使用PI3K抑製劑可增加吉非替尼敏感性。在臨床樣本中，增加PI3K–AKT下游mTOR的表達也與EGFRTKI耐葯相關；小鼠模型中，使用mTOR抑製劑雷帕黴素可減慢EGFR突變肺癌小鼠的疾病進展。臨床上，PI3K–AKT–mTOR信號通路抑製劑聯合EGFR TKIs在臨床療效和安全性上表現出混合型結果。PIK3CA突變在HER2靶向治療HER2突變NSCLC患者中發現，且已報道對HER2 TKI和mTOR抑製劑聯合治療表現應答。很少有報道顯示，PI3K–AKT信號通路基因突變引起ALK和ROS1重排NSCLC患者對TKI耐葯，提示在這兩種亞型中，PI3K–AKT信號通路激活可能發揮較小的作用。

JAK-STAT信號通路

在EGFR突變NSCLC中，JAK–STAT3信號通路作為早期對EGFR TKI治療應答的信號通路，某些情況下會引起下游NF-κB激活。在臨床前NSCLC研究中，EGFR TKI治療加用JAK或STAT3抑製劑可改善應答。小鼠模型中，腫瘤細胞的白細胞介素-6（IL-6）信號通路增強JAK–STAT3活性，使用IL-6抗體後可抑制腫瘤生長。但是在早期臨床研究中，JAK抑製劑ruxolitinib聯合厄洛替尼治療對之前厄洛替尼治療進展患者的緩解率僅有5%，表明該聯合治療不能改變已產生的耐藥性。JAK抑製劑INCB39110聯合奧希替尼用於EGFR T790M突變患者的研究正在進行。

活化SRC

酪氨酸蛋白激酶Src是參與細胞存活和分化的細胞內酪氨酸蛋白激酶，並影響下游酪氨酸激酶受體（RTKs），包括EGFR。據報道，活化的SRC在EGFR TKI耐葯NSCLC細胞株中發現，並且SRC抑製劑達沙替尼已在EGFR TKI耐葯細胞株中表現活性。在II期臨床研究中，達沙替尼聯合厄洛替尼具有很好的耐受性，在敏感EGFR突變患者中表現較早的臨床療效。體外研究中，SRC信號通路也在ALK TKI耐葯機制中發現。

圖2. NSCLC中驅動ALK和ROS1 TKIs耐葯的信號通路

旁路信號通路

通過其他RTKs也可激活旁路信號通路用於細胞增殖和存活，而不依賴因原有靶向致癌基因抑制而抑制的信號通路。MET是跨膜RTK，其通過與配體（肝細胞生長因子，HGF）結合而被激活，並促進MAPK和PI3K–AKT–mTOR信號通路。MET擴增發生在5%–20%的對EGFR TKI治療進展的NSCLC患者中。在EGFR TKI耐葯且獲得MET擴增的細胞株中，MET抑製劑的使用可回復細胞對EGFR TKI的應答。雖然EGFR聯合MET抑製劑在最初臨床研究表現較差應答，但這些研究並不是針對MET擴增患者，而該群體更可能從該聯合治療中獲益。一項Ib期臨床研究中，吉非替尼聯合MET抑製劑capmatinib用於MET擴增且對EGFR TKI耐葯的NSCLC患者，結果顯示緩解率為15%。MET和HGF轉錄上調與ALK重排NSCLC患者對ALK TKIs耐葯相關。AXL受體酪氨酸激酶可激活MAPK, PI3K–AKT和NF-κB信號通路而促進腫瘤細胞存活和轉移。AXL及配體、GAS6表達增加在EGFR突變NSCLC對EGFR TKs耐葯患者樣本中發現。並且在臨床前研究中，活化AXL可促進EGFR TKIs耐葯，使用AXLTKI後可回復EGFR TKI對細胞的作用。AXL TKIBGB324聯合厄洛替尼正在進行I/II期臨床研究。在一項研究中，44%的腫瘤樣本經ALK抑製劑克唑替尼治療進展後，表現出EGFR活性增加。

有報道顯示，EGFR活化出現在對ALK TKIs耐葯的ALK重排NSCLC細胞株中，而加用EGFR TKI可改善細胞對ALK TKI的應答。EGFR旁路激活可導致ROS1重排細胞株的耐葯，而ROS1和EGFR抑製劑的使用可回復這種耐藥性。與EGFR類似，HER2和HER3 也是ERBB家族成員，他們也可激活PI3K–AKT和MAPK信號通路。在EGFR突變且獲得EGFRTKI耐藥性的細胞株中，發現細胞對HER2和HER3致癌成癮性增加而減輕對EGFR信號通路的依賴性，應使其接受EGFR和HER2抑製劑聯合治療。

參考文獻：

Rotow J, Bivona T G. Understanding and targeting resistance mechanisms in NSCLC.[J]. Nature Reviews Cancer, 2017, 17(11):637.

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