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发生在药物靶点的二次突变可产生耐药而干扰靶向治疗。激酶结构域含共同结构成分--ATP结合位点，两侧由包含αC螺旋的N-末端片段和包含活化环的C-末端片段组成。虽然某些重要功能的残基倾向于不同致癌背景的耐药突变，但药物靶点突变发生的类型反映了TKI使用时的结合特点和特定肿瘤细胞中靶向药物的暴露程度。 看门基因突变 NSCLC中，典型的EGFR TKI耐药突变是EGFR T790M突变，发生在保守的“看门”苏氨酸残基ATP结合口袋内，在≥50%的对早期EGFR TKI获得性耐药患者中发现，该突变最初被认为是通过与TKI结合时的位阻发挥作用，后来发现EGFR-T790M突变通过改变ATP的亲和力而导致耐药。已报道了类似的突变，如ALK(ALK-L1196M)和 ROS1 (ROS1-L2026M)，也导致对TKI耐药。临床前研究显示，RET重排NSCLC中，RET-V804L二次突变也是“看门”突变，是RET TKI卡博替尼和普纳替尼产生获得性耐药的原因。 共价结合位点的突变 第三代EGFR TKI通过紧密结合到ATP结合口袋克服了EGFR-T790M耐药突变。目前报道最多的对奥希替尼耐药的突变是EGFR-C797S，发生在奥希替尼的共价结合位点。类似的突变HER2-C805S已报道发生在HER2 TKI治疗HER2突变NSCLC患者中。 展开剂前沿的突变 展开剂前沿突变发生在暴露于展开剂的激酶残基，是另一个靶向耐药突变位点，在EGFR突变，ALK和ROS1重排肺癌中都可能发生该突变，也是通过空间位阻限制与TKI的结合。已报道，展开剂前沿突变EGFR-G796S和EGFR-G796R在第三代EGFR TKI治疗中出现。EGFR-G796S/R突变发生在形成疏水区的残基上，与药物结合时通常在奥希替尼的芳香环周围，因此改变了奥希替尼的结合亲和力。
ALK G1202R, D1203N和S1206展开剂前沿突变已在克唑替尼耐药患者中发现。ALK-G1202R突变导致对目前所有已批准ALK TKIs耐药，仅在~2%的早期ALK TKIs耐药患者中发现，但却是较晚期ALK TKIs耐药的常见突变（21%~43% ）。第三代ALK TKI劳拉替尼，目前正在进行III期临床研究，可克服ALK-G1202R突变，可能是将来的治疗选择之一。ROS1-G2032R展开剂前沿突变，结构上类似ALK-G1202R，克服该突变仍是一种挑战，是在ROS1肿瘤中最常见的导致对克唑替尼耐药的突变。虽然该类型突变仍未在NTRK重排NSCLC患者中发现，但NTRK-G595R突变已在NTRK重排结直肠癌中发现，该突变类似于ALK-G1202R、ROS1-G2032R和EGFR-G796A/R突变。 其他二次位点基因突变 位于激酶结构域的重要功能残基突变也可能通过干扰TKI结合或通过改变ATP亲和力导致耐药，包括不常见的突变，如位于ATP结合位点的EGFR-T854A突变导致对EGFR TKIs耐药、αC螺旋上或附近EGFR-D761Y和EGFR-L747S，位于铰链区的EGFR-L792F/H，在ALK重排NSCLC患者中，与对较晚代ALKTKIs的耐药突变相比，他们导致克唑替尼耐药的可变性更大。除了上述已讨论过的突变，ALK-G1269A ATP结合口袋突变在空间上阻碍与药物的结合。αC螺旋附近的ALK突变（ALK-1151T插入、ALK-F1174C、ALK-L1152R和ALK-C1156Y）不直接与TKI结合相互作用，而可能通过引起激酶活性改变的构象变化导致耐药。其他耐药突变在较晚代ALK抑制剂治疗中被发现，如ALK-I1171T突变，它是导致艾乐替尼耐药的第二常见突变，该突变使αC螺旋扭曲，改变了艾乐替尼结合时残基的位置。ALK-V1180L突变位于ATP结合口袋并导致空间上的位阻，干扰了与艾乐替尼的结合。
ROS1突变与ALK突变在结构上类似。例如，ROS1-S1986Y/F突变通过改变αC螺旋位置而抑制其与克唑替尼结合，类似于ALK-C1156Y突变。与ALK突变相比，窄谱的ROS1耐药突变可能较大影响ROS1 TKI克唑替尼的活性。在MET 14外显子突变NSCLC患者中，MET活化环的二次突变MET-D1228N和MET-Y1230C，可能导致克唑替尼耐药。这些突变干扰I类MET TKI结合时的π堆积作用，在临床前研究中，II类MET TKI几乎不依赖π堆积作用而其活性不受这些突变影响。已报道，一个类似的二次突变位点MET-D1228V（对I类 METTKI savolitinib耐药）和二次MET扩增在EGFR突变NSCLC患者中出现。MET-Y1248H和MET-D1246N突变也在接受I类METTKIs（针对二次MET扩增）治疗患者中发现，这些研究显示，II类MET TKIs是I类EMT TKI治疗进展的MET突变患者的合适选择。 复合突变 致癌基因内的多重耐药突变，是由于不同TKIs治疗的结果。三重突变的肿瘤细胞中，含有EGFR敏感突变和EGFR-T790M以及EGFR-C797S突变，对临床上所有EGRF抑制剂耐药，尤其当这些突变位于同一个等位基因时。brigatinib（EGFR和ALK激酶双重抑制剂）和EAI045用于治疗ALK重排NSCLC，是新型、第四代EGFR TKI，目前正在开发中。在临床前研究中，当其与单克隆抗体西妥昔单抗联合使用时，在三重突变NSCLC细胞中具有一定活性。同样，经多种ALK抑制剂治疗产生的多重ALK耐药突变也是靶向治疗的重大挑战。虽然有报道显示，二次耐药突变偶尔会恢复对第一代ALK TKI治疗的敏感性，但更常见的结果是复合耐药性。由于复合耐药突变在致癌基因靶点内发生，因此基于基因突变的后续治疗的选择显得尤为重要。 基因扩增或丢失 靶向致癌基因位点的非二次位点突变可导致致癌信号通路的再激活和耐药，已报道，EGFR T790M的丢失和EGFR扩增可能对第三代EGFR TKIs耐药。同样，ALK拷贝数增加和扩增可能使其对克唑替尼耐药性更大。这种耐药可通过高剂量克唑替尼克服，但仍未发现更有效的ALK抑制剂。在一项关于NSCLC的临床前研究中，一种截短的、BRAF-V600E不敏感形式的RAF抑制剂可促进BRAF抑制剂的获得性耐药，可通过加入MEK抑制剂回复实验结果。在HER2突变NSCLC患者中，HER2拷贝数增加可导致HER2靶向治疗的耐药。 “脱靶”耐药突变 肿瘤细胞突变导致耐药也可能发生在非靶向蛋白。这些脱靶突变可激活下游信号通路或靶蛋白旁路信号通路，以维持原致癌基因的信号通路，而支持肿瘤细胞存活和增殖。下游信号通路元件的突变激活可不依赖上游信号。 MAPK信号通路 在EGFR突变肿瘤中，MAPK信号通路重新激活发生在信号通路的多个位点上。第一代EGFR TKIs耐药可通过BRAF突变（BRAF-G469A或BRAF-V600E）或NF1基因（RAS负调节因子）丢失而产生，类似地，MAPK信号通路激活通过BRAF V600E肿瘤蛋白，激活NRAS突变并使NRAS或KRAS拷贝数增加，因而导致第三代EGFR TKIs的获得性耐药。在临床前研究中，MEK和EGFR抑制剂联合使用可抑制第三代EGFR TKIs获得性耐药，该联合应用正在进行临床研究。（图1）
DUSP6或KRAS扩增在ALK重排NSCLC患者中对ALK TKIs耐药是至关重要的。在体内外研究中，针对MAPK信号通路，通过加用MEK抑制剂到ALK TKI治疗中，均改善对NSCLC治疗的初始应答和持续时间。已报道，活化MEK1突变出现在ALK TKIs耐药患者中，并且在另一个患者来源的NSCLC研究中，活化MEK1突变与MEK抑制剂应答相关。ALK联合MEK抑制剂的I和II期临床研究正在进行。同样，KRAS和NRAS突变也被报道出现在对克唑替尼耐药的ROS1重排NSCLC细胞中。（图2） 图1. NSCLC中驱动EGFR TKIs耐药的信号通路 PI3K-AKT信号通路 EGFR突变细胞系的存活也依赖下游PI3K–AKT–mTOR信号通路，PIK3CA（编码PI3K催化亚基α）突变发现于~4%患者中，它和PTEN（PI3K信号通路负调节因子）丢失均预测NSCLC患者对EGFR TKI治疗应答较差，在细胞系中也诱导对EGFR TKI耐药。在细胞系和异种移植模型中，使用PI3K抑制剂可增加吉非替尼敏感性。在临床样本中，增加PI3K–AKT下游mTOR的表达也与EGFRTKI耐药相关；小鼠模型中，使用mTOR抑制剂雷帕霉素可减慢EGFR突变肺癌小鼠的疾病进展。临床上，PI3K–AKT–mTOR信号通路抑制剂联合EGFR TKIs在临床疗效和安全性上表现出混合型结果。PIK3CA突变在HER2靶向治疗HER2突变NSCLC患者中发现，且已报道对HER2 TKI和mTOR抑制剂联合治疗表现应答。很少有报道显示，PI3K–AKT信号通路基因突变引起ALK和ROS1重排NSCLC患者对TKI耐药，提示在这两种亚型中，PI3K–AKT信号通路激活可能发挥较小的作用。 JAK-STAT信号通路 在EGFR突变NSCLC中，JAK–STAT3信号通路作为早期对EGFR TKI治疗应答的信号通路，某些情况下会引起下游NF-κB激活。在临床前NSCLC研究中，EGFR TKI治疗加用JAK或STAT3抑制剂可改善应答。小鼠模型中，肿瘤细胞的白细胞介素-6（IL-6）信号通路增强JAK–STAT3活性，使用IL-6抗体后可抑制肿瘤生长。但是在早期临床研究中，JAK抑制剂ruxolitinib联合厄洛替尼治疗对之前厄洛替尼治疗进展患者的缓解率仅有5%，表明该联合治疗不能改变已产生的耐药性。JAK抑制剂INCB39110联合奥希替尼用于EGFR T790M突变患者的研究正在进行。 活化SRC 酪氨酸蛋白激酶Src是参与细胞存活和分化的细胞内酪氨酸蛋白激酶，并影响下游酪氨酸激酶受体（RTKs），包括EGFR。据报道，活化的SRC在EGFR TKI耐药NSCLC细胞株中发现，并且SRC抑制剂达沙替尼已在EGFR TKI耐药细胞株中表现活性。在II期临床研究中，达沙替尼联合厄洛替尼具有很好的耐受性，在敏感EGFR突变患者中表现较早的临床疗效。体外研究中，SRC信号通路也在ALK TKI耐药机制中发现。 图2. NSCLC中驱动ALK和ROS1 TKIs耐药的信号通路 旁路信号通路 通过其他RTKs也可激活旁路信号通路用于细胞增殖和存活，而不依赖因原有靶向致癌基因抑制而抑制的信号通路。MET是跨膜RTK，其通过与配体（肝细胞生长因子，HGF）结合而被激活，并促进MAPK和PI3K–AKT–mTOR信号通路。MET扩增发生在5%–20%的对EGFR TKI治疗进展的NSCLC患者中。在EGFR TKI耐药且获得MET扩增的细胞株中，MET抑制剂的使用可回复细胞对EGFR TKI的应答。虽然EGFR联合MET抑制剂在最初临床研究表现较差应答，但这些研究并不是针对MET扩增患者，而该群体更可能从该联合治疗中获益。一项Ib期临床研究中，吉非替尼联合MET抑制剂capmatinib用于MET扩增且对EGFR TKI耐药的NSCLC患者，结果显示缓解率为15%。MET和HGF转录上调与ALK重排NSCLC患者对ALK TKIs耐药相关。AXL受体酪氨酸激酶可激活MAPK, PI3K–AKT和NF-κB信号通路而促进肿瘤细胞存活和转移。AXL及配体、GAS6表达增加在EGFR突变NSCLC对EGFR TKs耐药患者样本中发现。并且在临床前研究中，活化AXL可促进EGFR TKIs耐药，使用AXLTKI后可回复EGFR TKI对细胞的作用。AXL TKIBGB324联合厄洛替尼正在进行I/II期临床研究。在一项研究中，44%的肿瘤样本经ALK抑制剂克唑替尼治疗进展后，表现出EGFR活性增加。
有报道显示，EGFR活化出现在对ALK TKIs耐药的ALK重排NSCLC细胞株中，而加用EGFR TKI可改善细胞对ALK TKI的应答。EGFR旁路激活可导致ROS1重排细胞株的耐药，而ROS1和EGFR抑制剂的使用可回复这种耐药性。与EGFR类似，HER2和HER3 也是ERBB家族成员，他们也可激活PI3K–AKT和MAPK信号通路。在EGFR突变且获得EGFRTKI耐药性的细胞株中，发现细胞对HER2和HER3致癌成瘾性增加而减轻对EGFR信号通路的依赖性，应使其接受EGFR和HER2抑制剂联合治疗。 参考文献： Rotow J, Bivona T G. Understanding and targeting resistance mechanisms in NSCLC.[J]. Nature Reviews Cancer, 2017, 17(11):637. 微信ID：ymt6078 添加小助理 为好友 |
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