非小细胞肺癌EGFR-TKIs靶向治疗耐药机制研究进展

刘相良，韩健松，赵颖华，纪伟，李薇，陈晓

(吉林大学第一医院，长春130000)

非小细胞肺癌EGFR-TKIs靶向治疗耐药机制研究进展

刘相良，韩健松，赵颖华，纪伟，李薇，陈晓

(吉林大学第一医院，长春130000)

表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)可以与ATP竞争EGFR上的结合位点，阻止EGFR自身磷酸化及下游信号转导通路的激活，从而抑制肿瘤细胞的增殖及转移，在非小细胞肺癌的靶向治疗中发挥重要作用。但大多数患者首次行EGFR-TKIs靶向治疗8～16个月就会产生获得性耐药。EGFR-TKIs耐药的机制十分复杂，主要与EGFR基因二次突变、肝细胞生长因子/间质-上皮细胞转化因子通路改变、P53基因缺失或突变、NF-κb激活、ATP结合盒式转运蛋白表达升高、旁路途径激活等有关，充分认识上述耐药相关机制对于预防和解决非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs耐药具有重要意义。

肺癌；非小细胞肺癌；表皮生长因子受体；酪氨酸激酶抑制剂；靶向治疗；肿瘤耐药；基因突变

肺癌是目前世界范围内发病率最高，病死率也最高的恶性肿瘤[1]，其治疗逐渐从单纯病理学基础的分类治疗发展为以基因为目的的靶向治疗。肺癌中非小细胞肺癌的比例占80%[2]，而在非小细胞肺癌的细胞分子水平变化中，最常见的就是表皮生长因子受体(EGFR)基因突变(主要位于18～20位点)。表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)可以与ATP竞争EGFR上的结合位点，阻止EGFR自身磷酸化及下游信号转导通路的激活，从而抑制肿瘤细胞的增殖及转移，在晚期非小细胞肺癌的靶向治疗中发挥重要作用[3]。但大多数患者首次行EGFR-TKIs靶向治疗8～16个月就会产生获得性耐药[4]。本文就非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs获得性耐药的相关机制作一综述。

1 EGFR基因二次突变

目前，在非小细胞肺癌的获得性耐药机制中，EGFR基因二次突变是最常见的，也是研究最多的。T790M突变最早是在2005年由Kobayashi等[5]发现的，1例EGFR基因19号外显子突变的非小细胞肺癌患者在服用吉非替尼后症状明显改善，但在28个月后疾病恶化，进一步研究发现其20号外显子790位密码子发生突变。非小细胞肺癌患者尤其是对EGFR-TKIs敏感的患者，多存在EGFR基因19号外显子缺失、突变或者21号外显子858位氨基酸点突变(L858R突变)，而当19号或21号外显子突变的EGFR基因发生20号外显子突变以后，患者则表现为EGFR-TKIs耐药[6～8]。T790M突变导致非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs耐药的原因可能是20号外显子790位点突变，发生蛋氨酸与苏氨酸的氨基酸替换，导致表达产物出现了空间上的位阻效应；这种位阻效应减弱了EGFR-TKIs与ATP竞争结合EGFR位点的能力[9]，从而导致患者在应用EGFR-TKIs后EGFR仍然能被激活，并引起一系列细胞信号通路反应。另外，T790M突变还能增加突变体与ATP的亲和力，EGFR基因L858R和T790M的双突变会使亲和力增强，导致EGFR-TKIs对非小细胞肺癌细胞的抑制作用减弱，从而引起获得性耐药。其他的EGFR基因突变位点主要包括L747S、D761Y、T584A等[10]，其中L747S突变导致的耐药与受体活性构象改变有关；D761Y突变通过干扰盐桥的形成而影响受体催化区，导致耐药的发生；T584A突变可引起转录氨基酸的种类发生改变，导致特异性结合口袋的尺寸增大，从而抵消了药物的结合能力。研究显示，部分非小细胞肺癌患者EGFR基因T790M突变可导致EGFR-TKIs耐药，但其治疗效果仍非常有效[11，12]，其具体机制有待进一步研究。

2 肝细胞生长因子(HGF)/间质-上皮细胞转化因子(C-MET)通路改变

C-MET受体是胚胎发育和伤口愈合所必需的一种跨膜酪氨酸激酶受体，HGF是C-MET的配体，其与C-MET结合后磷酸化，继而激活C-MET蛋白[13]。C-MET在多种恶性肿瘤中表达异常，在肿瘤细胞增殖、侵袭、黏附、运动及血管形成、抗凋亡等方面均发挥重要作用。C-MET大多表达于癌细胞的细胞质和细胞膜上，与配体HGF结合后触发受体二聚化，可进一步启动下游信号通路，如PI3K/AKT通路。由于剂量依赖性，当磷酸化过度激活C-MET时，C-MET通过接头蛋白GAB1激活其下游的信号通路，而不是通过EGFR，从而导致EGFR-TKIs的脱靶。非小细胞肺癌患者C-MET的过度激活主要由以下因素引起：C-MET基因的过度扩增[14]或转录上调；C-MET基因突变(EGFR突变的非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药患者中约10%存在MET基因扩增)。C-MET基因在结构上分为Sema区、四个IPT区、PSI区、JM区、TK区和TM区，C-MET基因突变可发生在Sema、JM及TK区，这种结构上的变化可导致酪氨酸磷酸化受阻及调节激酶功能丧失。另一方面，C-MET的过度表达可导致PI3K/Akt/mTOR下游通路异常激活，进而发生上皮间质转化(EMT)，而间充质细胞比上皮细胞更易发生EGFR-TKIs耐药[15]。研究表明，EMT不仅可以调控肿瘤细胞黏附蛋白表达，诱导肿瘤细胞侵袭、迁移和增殖，还可能影响非小细胞肺癌患者对EGFR-TKIs的敏感性，导致患者发生EGFR-TKIs耐药[16]。

3 P53基因缺失或突变

P53基因是重要的抑癌基因，在调控细胞增殖、生长、衰老和凋亡过程中起重要作用，而EGFR的激活可以促进肿瘤的生长和扩散，因此二者具有拮抗作用。与传统的抑癌基因不同，P53突变不是无义突变或者移码突变，而是错义突变，是位于序列特异性DNA结构域上的突变，因此会引起其转录功能丧失。P53基因突变可导致其在肿瘤细胞内逐渐失去作为转录因子的功能，不仅会引起肿瘤的加速进展，同时对EGFR-TKIs的敏感性造成影响，导致患者发生获得性耐药。一项研究对77例非小细胞肺癌患者进行支气管镜下活检，采集其肺泡灌洗液进行DNA提取及基因突变检测，结果发现有38%的患者同时存在EGFR突变和P53突变；该研究对1例62岁、无吸烟史、EGFR及P53双基因突变的女性患者给予EGFR-TKIs治疗，但该患者并无任何影像学或临床症状改善[17]，说明在EGFR突变的非小细胞肺癌患者中，P53突变是可以影响其EGFR-TKIs耐药性的。Huang等[18]敲低了EGFR-TKIs敏感的非小细胞肺癌细胞株P53基因后发现，细胞株对EGFR抑制剂和辐射的敏感性均降低。以上研究均显示P53基因缺失或突变在非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs获得性耐药的过程中发挥重要作用。

4 NF-κb激活

NF-κb是一种核转录因子，广泛存在于人体内的各种细胞中，主要功能是调控细胞的生长、分化、生殖和凋亡，也可通过信号通路调节多种免疫反应与炎症反应。研究发现，NF-κb的激活参与多种磷酸激酶的表达上调和下调，可导致肺癌细胞EGFR激酶表达下调，阻碍EGFR自身磷酸化，使EGFR基因下游信号通路受到有效且持续的抑制，从而被NF-κb信号通路替代，导致患者EGFR-TKIs耐药的发生。与EGFR-TKIs敏感的肺癌细胞相比，发生耐药的肺癌细胞上有30多种可区别磷酸化的肽，而这些磷酸化位点均与磷酸激酶的激活有关，耐药细胞中分别有30%、74%的NF-κb及NF-κb前体呈过表达[19]。说明NF-κb的激活在非小细胞肺癌EGFR-TKIs获得性耐药过程中发挥重要作用。

5 ATP结合盒式转运蛋白(ABC)表达升高

ABC是参与转运氨基酸、胆固醇等物质跨膜运输的穿膜蛋白，是参与整个细胞膜运输的重要生物基质。目前为止，已有48个ABC转运蛋白基因被发现，均转录活跃并可以编码功能蛋白。基于基因结构同源性，ABC转运蛋白又分为7个亚型，即从ABCA到ABCG，每一个亚型又可细分为ABCA1、ABCA2、ABCB1、ABCB2等不同成员。在非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs的使用过程中，当EGFR-TKIs长期与ABC中的G2、B1亚型[20]等高亲和度底物结合位点结合时，可导致其适应性过度表达ABC，从而使大量药物流出细胞，细胞质内药物浓度减少，最终导致患者发生EGFR-TKIs耐药。也有研究认为是因为ABC存在大量的单核苷酸多态性，特别是miRNAs结合点的突变会影响miRNAs对ABC的调控，导致其过表达，从而使患者发生EGFR-TKIs耐药[21]。

6 旁路途经激活

EGFR-TKIs抑制EGFR所介导的细胞信号通路时，旁路途径过度激活将继续维持肿瘤细胞的增殖与侵袭，即出现EGFR-TKIs耐药，其中最常见的旁路途径为PI3K/AKT通路。PI3K/AKT通路激活的可能机制：①mTOR受体作为上游调节器和下游效应器[22]，通过激活胰岛素样生长因子1受体(IGF1-R)激活PI3K/AKT信号转导通路[23]；②MET基因扩增激活EBR3，从而激活PI3K/AKT通路。IGF1-R是PI3K/AKT通路上游的RTK，其高表达导致EGFR-TKIs耐药的机制可能与其激活旁路PI3K/AKT途径有关。研究表明，IGF1-R受体激活后可阻断细胞凋亡，干扰EGFR-TKIs的抗肿瘤作用[24]。临床实验证明，EGFR-TKIs获得性耐药的非小细胞肺癌患者联合应用IGF1-R抑制剂治疗可获得更长的生存期[25]。另外，KRAS、BRAF、HER2等基因突变也可串联激活RAS/RAF/MEK/ERK信号通路，参与非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs获得性耐药[26，27]。

综上所述，EGFR-TKIs获得性耐药的机制十分复杂，主要与EGFR基因二次突变、HGF/C-MET通路改变、P53基因缺失或突变、NF-κb激活、ABC表达升高、旁路途径激活等有关，充分认识上述耐药相关机制对于预防和解决非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs获得性耐药具有重要意义。

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国家自然科学基金资助项目(81071920)。

陈晓(E-mail： ds9291@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.32.036

R734.2

A

1002-266X(2017)32-0107-03

2016-11-30)