(北海市人民医院肿瘤科一区;广西北海536000)
摘要:在非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)中,EGFR-TKIs(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors)使患者得到了明显的生存获益,改变了肺癌治疗管理模式的发展。然而在EGFR-TKIs治疗一段时间后耐药的出现是不可避免的,给患者的治疗带来巨大挑战。本文通过介绍EGFR-TKIs耐药机制及NGS在耐药后的检测应用,为成功地实施非小细胞肺癌患者治疗个体化医疗预防肿瘤进展延长患者生存指明研究方向。
关键词 EGFR、EGFR-TKIs、耐药机制、非小细胞肺癌
肺癌是世界最常见和死亡率最高的恶性肿瘤。驱动基因的发现彻底改变了对NSCLC患者的临床管理。但耐药同样是不可避免的,而耐药的出现导致治疗瓶颈并限制了药物发挥更大的疗效。
EGFR-TKIs的耐药机制可能被分为“靶点”或“脱靶”。当药物的主要靶点改变时发生靶点耐药,限制药物对靶点活性的抑制能力。通过激活与驱动致癌基因平行或下游的侧支信号传导发生脱靶耐药。此外,组织学转化和肿瘤微环境(the Tumor Microenvironment,TME)的相互作用可能与耐药性有关。
1 靶点耐药 靶点耐药是靶向药物针对的某个基因发生耐药突变,其中最常见的就是靶点致癌基因的二次突变,包括促进TKI耐药的第二位点突变和较少见的靶点致癌基因的扩增或缺失。
1.1 第二位点突变 点突变是指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代引起的突变。而在原有EGFR突变的基础上发生了第二次的点突变称为第二位点突变,如T790M突变。靶向药物的第二次点突变阻碍靶向药物抑制剂的疗效从而发生耐药。激酶结构域的结构部分,如三磷酸腺苷(adenosinetriphosphate,ATP)结合位点对催化激酶活性至关重要[1],这也导致了对第一和第二代EGFR-TKIs耐药。
1.1.1守门区域突变 在NSCLC中导致EGFR-TKIs耐药最常见的突变是EGFR-T790M突变,这个突变发生在ATP结合囊内守门区域的苏氨酸残基上,在第一代EGFR-TKIs获得性耐药的患者中发现≥50%的患者有EGFR-T790M突变。目前这种突变使用第三代EGFR-TKI奥西替尼也是治疗效果较好的一种耐药突变形式[2] 。
1.1.2共价结合键突变 虽然第三代EGFR-TKI通过与ATP结合域中的第797位的半胱氨酸形成共价键,形成空间位阻,阻断EGFR的激活。大多数报道关于第三代TKI耐药突变是EGFR-C797S,这种耐药突变发生使得第三代TKI无法在ATP结合域形成共价键从而导致对第三代TKI耐药。这种突变在第三代TKI获得性耐药占了22%[3],可分为C797S顺式(cis-C797S,当EGFR突变和T790M以及C797S在同一染色体)和C797S反式突变(trans-C797S,当EGFR突变,T790M和C797S不在同一染色体);这两种突变治疗模式不同,有研究表明出现C797S反式突变中我们可以使用第一代和第三代EGFR-TKI联合治疗[4]。
1.1.3 溶剂前端突变 溶剂前端突变是发生在暴露于溶剂的激酶残基处发生改变,它是EGFR突变肺癌谱中发现靶向药物耐药突变的另一个位点,它们通过空间位阻限制TKI结合。已被报道的溶剂前端突变EGFR-G796S和EGFR-G796R对第三代EGFR-TKI治疗耐药。与EGFR-L718Q突变一样,EGFR-G796S/R突变发生在形成疏水区域的残基中,EGFR-G796S/R通常在结合过程中包围奥西替尼的芳环,从而改变奥西替尼的结合亲和力[5]。
1.1.4复合突变 由于使用不同的TKI治疗,导致驱动致癌基因中可连续获得多个耐药突变,产生难以治疗的靶基因耐药。如携带有EGFR敏感突变以及EGFR-T790M和EGFR-C797S突变的三重突变肿瘤细胞,当这些突变位于同一等位基因时可以抵抗所有临床可用的EGFR抑制剂[6]。布格替尼[7](Brigatinib)是EGFR和ALK激酶双重抑制剂被批准用于治疗ALK-重排非小细胞肺癌。其可以抑制含有L858R/T790M/cis-C797S的三重EGFR突变的癌细胞生长,并能延长奥西替尼耐药的发生。目前在一个病例报道中显示布格替尼可能提高这种突变治疗效果。EAI045一种新型的第四代EGFR-TKI目前正在开发中,当与单克隆抗EGFR抗体西妥昔单抗联合使用时,在临床前模型中对于有三重突变非小细胞肺癌有活性[8]。
1.2 致癌基因的扩增或缺失 致癌基因驱动因子的第二位点突变以外的改变可导致致癌信号和治疗耐药的再激活。在Geoffrey[9]等报道了EGFR T790M突变缺失对第三代EGFR-TKIs耐药且会导致治疗中止的时间较维持有T790M突变耐药明显缩短(C797S突变率)。而在一个病例报道中通过发生耐药后连续液体活检监测发现了EGFR扩增可能和奥西替尼耐药有关。
2 脱靶耐药突变 肿瘤细胞的改变导致靶向治疗发生耐药,可能除了发生在靶基因上也可能发生在其他基因上。这些靶点外基因改变激活了下游信号通路或旁路途径有利于肿瘤细胞的增殖、侵犯和转移,从而发生耐药。
2.1 下游信号通路 主要为以下几条通路:
2.1.1 丝裂原活化蛋白激酶信号通路(mitogen-activated protein kinases,MAPK通路) 在细胞增殖、分化、转化剂凋亡等过程中起重要作用,主要有ERK、JNK、p38三条信号通路,目前研究最为清楚的就是ERK通路中的Ras/Raf/MEK/ERK,也与EGFR耐药突变有着密切关系。在EGFR突变的肿瘤中,Ras/Raf/MEK/ERK信号通路中BRAF突变(BRAF-G469A 或 BRAF-V600E)可能发生一代EGFR-TKIs耐药,在一个研究中EGFR-TKIs耐药患者有1%可见BRAF突变,是通过失去NF1基因或RAS的负调节因子导致。同样,通过BRAF-V600E突变也可产生对第三代EGFR-TKIs的获得性耐药[10]。有研究表明达拉菲尼(Dabrafenib)联合曲美替尼(trametinib)在晚期有BRAF-V600E突变的NSCLC患者中,中位PFS可达10.4月,客观缓解率达到64%。这可能也是对这种耐药突变一种有效的治疗方案,且目前NCCN指南已将这种联合治疗推荐用于BRAF-V600E突变的一线治疗[11]。
2.1.2 磷脂酰肌醇-3激酶/AKT信号通路(phosphatidylinositol 3-kinase /AKT,PI3K/AKT) 能促进细胞生长,抑制细胞凋亡,有利于肿瘤细胞存活。同时EGFR过度表达后,经此通路可激活VEGF表达,促进肿瘤新生血管形成;且EGFR耐药也与下游PI3K–AKT–mTOR信号传导有关。如PIK3CA突变或PI3K信号传导的负调节因子PTEN的丧失,在NSCLC患者中对EGFR-TKI治疗疗效差,并且还能诱导EGFR-TKIs耐药。 在PI3K-AKT的下游,mTOR表达增加与临床样本中的EGFR-TKI耐药相关,并且添加mTOR抑制剂雷帕霉素(rapamycin)延缓了小鼠模型中EGFR突变肺癌的进展[12],从而延长生存期及改善预后。
2.1.3 Janus激酶/信号转导和转录激活因子信号通路(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription,JAK/STAT 信号通路) 其作用是调节生长、存活、分化等,主要有IL-6、IL-4等细胞因子。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆JAK–STAT3通路的激活与在EGFR突变的NSCLC患者中TKI治疗发生适应性耐药有关,肿瘤细胞的自分泌白细胞介素-6(Autocrine interleukin-6,IL-6)能通过多种途径干扰EGFR-TKIs药物疗效,且其信号传导会增加下游JAK-STAT3活性,促进耐药的发生[13]。有研究对于使用厄洛替尼治疗进展,JAK抑制剂ruxolitinib联合厄洛替尼治疗的缓解率低,表明该组合无法逆转已有的耐药[14]。未来需要更多临床研究以逆转耐药。
2.2旁路信号通路 旁路通路的激活不依赖对EGFR信号通路,通过其他受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs)可激活,促进细胞增殖和存活,从而导致耐药的发生。如MET扩增、HER2扩增
随着对肿瘤基因学的认识不断加深,相信不久将来,肺癌将走向慢性病管理时代。
参考文献
[1]Shan Y, Arkhipov A, Kim ET, Pan AC, Shaw DE. Transitions to catalytically inactive conformations in EGFR kinase. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013. 110(18): 7270-5.
[2]Mok TS, Y-L W, M-J A, et al. Osimertinib or Platinum-Pemetrexed in EGFR T790M-Positive Lung Cancer. N Engl J Med. 2017. 376(7): 629-640.
[3]Oxnard GR, Hu Y, Mileham KF, et al. Assessment of Resistance Mechanisms and Clinical Implications in Patients With EGFR T790M-Positive Lung Cancer and Acquired Resistance to Osimertinib. JAMA Oncol. 2018. 4(11): 1527-1534.
[4]Wang Z, Yang JJ, Huang J, et al. Lung Adenocarcinoma Harboring EGFR T790M and In Trans C797S Responds to Combination Therapy of First- and Third-Generation EGFR TKIs and Shifts Allelic Configuration at Resistance. J Thorac Oncol. 2017. 12(11): 1723-1727.
[5]Ou SI, Cui J, Schrock AB, et al. Emergence of novel and dominant acquired EGFR solvent-front mutations at Gly796 (G796S/R) together with C797S/R and L792F/H mutations in one EGFR (L858R/T790M) NSCLC patient who progressed on osimertinib. Lung Cancer. 2017. 108: 228-231.
[6]Niederst MJ, Hu H, Mulvey HE, et al. The Allelic Context of the C797S Mutation Acquired upon Treatment with Third-Generation EGFR Inhibitors Impacts Sensitivity to Subsequent Treatment Strategies. Clin Cancer Res. 2015. 21(17): 3924-33.
[7]Uchibori K, Inase N, Araki M, et al. Brigatinib combined with anti-EGFR antibody overcomes osimertinib resistance in EGFR-mutated non-small-cell lung cancer. Nat Commun. 2017. 8: 14768.
[8] Jia Y, Yun CH, Park E, et al. Overcoming EGFR(T790M) and EGFR(C797S) resistance with mutant-selective allosteric inhibitors. Nature. 2016. 534(7605): 129-32.
[9]Thress KS, Paweletz CP, Felip E, et al. Acquired EGFR C797S mutation mediates resistance to AZD9291 in non-small cell lung cancer harboring EGFR T790M. Nat Med. 2015. 21(6): 560-2.
[10]Ho CC, Liao WY, Lin CA, Shih JY, Yu CJ, Chih-Hsin Yang J. Acquired BRAF V600E Mutation as Resistant Mechanism after Treatment with Osimertinib. J Thorac Oncol. 2017. 12(3): 567-572.
[11]Planchard D, Smit EF, Groen H, et al. Dabrafenib plus trametinib in patients with previously untreated BRAF(V600E)-mutant metastatic non-small-cell lung cancer: an open-label, phase 2 trial. Lancet Oncol. 2017. 18(10): 1307-1316.
[12]Kawabata S, Mercado-Matos JR, Hollander MC, et al. Rapamycin prevents the development and progression of mutant epidermal growth factor receptor lung tumors with the acquired resistance mutation T790M. Cell Rep. 2014. 7(6): 1824-32.
[13]Ray K, Ujvari B, Ramana V, Donald J. Cross-talk between EGFR and IL-6 drives oncogenic signaling and offers therapeutic opportunities in cancer. Cytokine Growth Factor Rev. 2018. 41: 18-27.
[14]Yu HA, Perez L, Chang Q, et al. A Phase 1/2 Trial of Ruxolitinib and Erlotinib in Patients with EGFR-Mutant Lung Adenocarcinomas with Acquired Resistance to Erlotinib. J Thorac Oncol. 2017. 12(1): 102-109.
论文作者:陈洪兴
论文发表刊物:《医师在线》2019年7月14期
论文发表时间:2019/11/5
标签:突变论文; 基因论文; 信号论文; 激酶论文; 肺癌论文; 细胞论文; 发生论文; 《医师在线》2019年7月14期论文;