第三代EGFR-TKIs 在非小细胞肺癌中的耐药机制及治疗策略新进展
2019-02-13蔡静静周永春
蔡静静 周永春
云南省肿瘤医院、昆明医科大学第三附属医院、云南省肺癌研究重点实验室、高原区域性高发肿瘤国际合作联合实验室(昆明650118)
表皮生长因子受体(EGFR)基因是非小细胞肺癌(NSCLC)中最重要的驱动基因,据报道,亚洲晚期肺腺癌患者EGFR 突变率高达51.4%[1],明显高于白种人肺腺癌患者(EGFR 突变率不足20%)[2],这些突变中以19 外显子缺失及21 外显子L858R 突变最常见,约占全部突变患者的90%[2]。针对NSCLC 敏感突变患者,吉非替尼、厄洛替尼和阿法替尼作为一线治疗[3-6]显示出较长的无疾病进展生存期。不幸的是9 ~14 个月后出现耐药,其中EGFR T790M 突变是最常见的耐药机制,可在50%左右的患者中检测到[7]。2015年11月美国FDA 将突变选择性不可逆抑制剂osimertinib 用于T790M 突变阳性的NSCLC 患者,其疗效显著,客观缓解率高达50%[8],然而,在治疗约9~13 个月后耐药仍不可避免。本文旨在对近年来第三代TKI 治疗NSCLC 的耐药机制及耐药后治疗策略新进展进行综述。
1 第三代EGFR-TKI 的耐药机制
1.1 EGFR 突变
1.1.1 C797S 突变 C797S 发生在EGFR 20 号外显子上,是797 位点上丝氨酸取代半胱氨酸的错义突变。THRESS等[9]使用连续微滴式数字PCR(ddPCR)对19 例AZD9291耐药的NSCLC 患者血浆进行分析,发现6 例(32%)获得C797S 突变(伴有T790M 突变)。CHABON 等[10]报道显示C797S 突变在NSCLC 患者osimertinib 治疗后的耐药占33%,与之前的报道相符[9],而该突变在rociletinib 治疗后耐药占比不足3%,由此可知,C797S 在不同的第三代TKIs突变率迥然不同。最近发现奥莫替尼(HM61713)治疗的T790M 突变肺腺癌患者,也存在C797S 突变介导患者耐药[11]。有趣的是,体外实验发现倘若C797S 和T790M 突变是反式(两个突变在不同的等位基因上)的,肿瘤细胞对第一代和第三代TKI 的组合仍敏感;如果两个突变是顺式(在同一等位基因上),则任何形式的TKIs 都不能抑制该突变细胞的活性[12]。另外,如果C797S 在T790 的野生型细胞中发生,突变细胞对第三代TKI 具有耐药性,但保留对第一代TKI 的敏感性[13]。结合以上研究结果,可以推测第一代TKI 对某些C797S 突变引起的耐药仍有益。
1.1.2 其他少见EGFR突变 L718Q[14-15]、G796D[16]、G724S[17]、L798I[10]、L718V[18]突变均在第三代EGFR-TKIs治疗的晚期肺腺癌耐药患者中检测到,且未发现C797S在内的其他突变。最近,ZHANG 等[19]对340 例 服用osimertinib 的肺腺癌患者DNA 行新一代测序检测,发现EGFR 20 外显子中存在L792H 和G796R 两种突变,突变率分别为1.76%和0.56%;另一例Ⅳ期肺腺癌患者19 外显子中发现L747P 罕见突变,且该突变对吉非替尼和奥西替尼均产生耐药性[20]。这些突变可能降低了TKI 与EGFR 的结合活性,但碍于该类报道只是个案,靶向这些突变的治疗仍需扩大样本进一步加以证实。
目前,C797S 是第三代TKI 公认的耐药机制,其他EGFR 突变介导的耐药报道病例数有限,因此进行更多患者队列分析,深入研究这些突变介导的耐药机制势在必行,有望为后续研发新的靶向抑制剂提供新思路。
1.2 旁路途径的激活 大量文献报道在无EGFR 突变的难治性非小细胞肺癌中,存在另外的酪氨酸激酶受体基因(如c-MET、HER2、FGFR 等)突变或扩增,旁路激活EGFR 下游信号通路,引起EGFR-TKI 耐药,因此进行多突变基因检测对探索耐药必不可少。
1.2.1 c-MET 突变及扩增 有研究显示,MET 扩增降低了第三代TKI 的敏感性[21],且MET 拷贝数的增加被证明是诺司替尼耐药最常见的机制[10]。同样,在经AZD9291 治疗10 个月后的L858R∕T790M 突变Ⅳ期肺腺癌患者检测到MET 显著扩增[22],进一步体内外实验清楚地显示了AZD9291 联合Met 抑制剂能有效地抑制HCC827∕AR 细胞的生长[23]。然而,Met 抑制剂克服AZD9291 耐药的临床疗效仍需进一步试验支持。
1.2.2 HER-2 突变 最近研究报道[22],EGFR 敏感突变Ⅳ期腺癌患者,经AZD9291 和诺司替尼治疗后均出现ERBB2扩增;且ERBB2 过表达的PC9∕GR 细胞株对AZD9291 和诺司替尼的敏感性降低[21],进一步证实HER2 突变介导了第三代TKIs的耐药。
1.2.3 FGFR3-TACC3 融合基因 近期2 例分别参加ASP8273 及osimertinib 临床试验的NSCLC 患者,疾病进展后检测到FGFR3-TACC3融合基因[24]。但遗憾的是,目前尚无FDA 批准的FGFR-TKI 药物用于治疗FGFR3-TACC3 阳性疾病,严重限制了FGFR 抑制剂与EGFR-TKI 联合用药的可能性,因此积极研发和批准该类抑制剂意义重大。
1.3 下游信号通路异常 下游通路基因突变也是介导耐药的一大关键机制,RAS∕RAF∕MEK∕ERK 异常改变介导耐药发生,突变的BRAF 能导致MEK∕ERK 信号通路紊乱,从而介导细胞增殖、癌变,临床上接受ASP8273 治疗的EGFR敏感突变晚期NSCLC患者发现BRAF V600E突变引起的耐药[25]。KRAS 是EGFR 下游信号的一个重要节点,KRAS 基因在NSCLC TKI 治疗中存在较高的突变率。近来,一项研究显示在阿法替尼治疗进展后对奥西替尼敏感的情况下,经过一段时间治疗后耐药并检测到KRAS 和EGFR 扩增[26]。另一条PI3K∕AKT∕mTOR 通路在肺癌的耐药中也发挥 重 要 作 用,CHABON 等[10]在5 例NSCLC 患者中鉴定出PIK3CA 基因中的两个突变区(E542K 和E545K),介导了rociletinib 的获得性耐药。PI3K 是多条信号通路的交汇点,靶向PI3K可能对临床耐药NSCLC患者治疗具有重要意义。
1.4 小细胞肺癌(SCLC)转化 研究表明,EGFR 敏感突变NSCLC 患者接受第一代TKIs 治疗后,约10%发生SCLC组织学转变导致耐药。PIOTROWSKA 等[27]第一次在诺司替尼治疗的T790M+肺腺癌患者耐药后发现这种组织学转化,转化后的SCLC 同第一代TKI 一样仍保留原始的EGFR突变;另外在Ⅳ期肺腺癌患者奥西替尼治疗后,也发现SCLC 转化介导的耐药[28-30],然而,SCLC 转化耐药的分子机制仍未明确,需要深入研究,进而制定克服耐药性的战略。
2 耐药后的治疗措施
2.1 第四代EGFR 抑制剂EAI045 JIA 等[31]研究报道了第一个EGFR 酪氨酸激酶变构抑制剂EAI045,其作用机制不同于之前的TKIs,变构抑制剂是通过与酶分子的变构部位结合,使酶分子构象改变,从而抑制酶促反应。EAI045与西妥昔单抗联合使用,可诱导携带L858R∕T790M∕C797S三重突变的小鼠模型肿瘤显著缩小,同时对L858R∕T790M突变和野生型EGFR 体外模型细胞的增殖也具有高度选择性抑制作用,但是在携带外显子19del∕T790M 突变的小鼠中无效,研究者表明这可能是由于突变特异性引起。EAI045 联合疗法可能是克服T790M 和C797S 突变耐药的新型抑制剂,但由于突变特异性的存在,明确突变基因类型在治疗前显得尤其重要。EAI045 的联合治疗疗效能否使临床患者获益还需进一步探索,有效的单药研发也仍是克服耐药的巨大挑战。
2.2 第三代TKI 联合其他突变基因抑制剂 根据以上研究报道,第三代TKI 可以与旁路途径、下游通路的突变基因抑制剂联合用于抵抗耐药,如与Met 抑制剂[32](克唑替尼)、BCL-2 抑制剂[32](Navitoclax)、AXL 抑制剂[33](cabozantinib,是包括AXL 的多种酪氨酸激酶的抑制剂)、Her2抑制剂[阿法替尼,曾有研究表明,抗HER2 治疗在HER2阳性NSCLC 患者中表现出令人鼓舞的疗效(缓解率高达50%]、BRAF V600E 抑制剂(达拉菲尼,在治疗BRAF V600E突变型NSCLC患者中显示出良好的疗效[34])、ANKRD1 抑制剂(伊马替尼[35])联合用于克服相关突变基因介导的耐药,可能是逆转TKIs 耐药的新策略,期望未来更多临床试验验证联合治疗的有效性。
2.3 联合单克隆抗体 MONICA 等[36]的研究表明osimertinib 与一种靶向治疗HER2 阳性NSCLC 的双药物曲妥珠单抗-DM1(T-DM1,抗体—细胞毒性药物偶联物)[37]联合使用不仅可以延缓和克服PC9-T790M 细胞系耐药的发生,而且Western 分析表明该种联合可有效抑制HER2 磷酸化及AKT 和MAPK 信号通路的激活,是HER-2 扩增引起的osimertinib 耐药有希望的治疗策略。
研究[38]表明在19del 和T790M 存在的情况下,C797S 突变引起对当前所有EGFR 抑制剂耐药,但L858R∕T790M∕C797S 突变体对西妥昔单抗部分敏感,其原因在于前者主要以单体形势存在,而后者存在于单体和二聚体中,西妥昔单抗能破坏二聚体,进而抑制EGFR 磷酸化和细胞生长。因此,西妥昔单抗或以西妥昔单抗为基础的联合用药对克服第三代TKIs 耐药有效。
最近报道了一种3 × mAbs(西妥昔单抗和曲妥珠单抗以及抗HER3 抗体的三联单克隆抗体混合物)持久克服第三代EGFR-TKIs 耐药,该混合物可同时下调EGFR、HER2和HER3。体内实验发现对阿法替尼、osimertinib 和CO-1686 都耐药的细胞(ddPCR 证实存在C797S 突变),用3 ×mAbs 治疗能够强烈且持续减小肿瘤体积,消除由C797S突变导致的第三代EGFR-TKIs 的耐药,3 × mAbs 与osimertinib 联用可以完全抑制肿瘤生长[39]。因此3 × mAbs 在临床中,有望给EGFR-TKIs 耐药的NSCLC 患者带来益处。
2.4 MEK/ERK 抑制剂 SHI 等[40]通过体内外实验,证实3 种不同的MEK 抑制剂(PD0325901,司美替尼和曲美替尼)都能有效地克服耐药细胞对AZD9291 的抗性,恢复第三代TKIs 药物的敏感性,其机制可能是MEK 抑制剂显著增加Bim 水平同时降低Mcl-1 水平,从而介导AZD9291 诱导细胞 凋亡。MEK∕ERK 是NSCLC 中KRAS 和BRAF 的下游信号,MEK∕ERK 抑制剂将可能克服多种酪氨酸激酶基因突变介导的TKIs 耐药,这或许是NSCLC 患者个体化治疗的一个新方向,但仍需进一步临床试验来论证。
2.5 耐药后的再化疗 临床研究显示,对SCLC 转化引起的奥西替尼耐药患者使用铂类双联化疗仍有效[41],与之前的一项研究结果似乎不符。先前的研究发现,铂类双联化疗治疗SCLC 转化的AZD9291 耐药患者肿瘤仍进展,但却对紫杉醇敏感[42]。无论如何,靶向药物耐药后行化疗依然不失为一种可选择的治疗方案,其疗效在服用第一代TKIs 耐药后的患者中得到了证实[43]。
2.6 免疫检查点抑制剂 免疫检查点抑制剂是治疗晚期NSCLC 的另一大突破。已有研究表明NSCLC 细胞系中突变的EGFR 可诱导程序性死亡配体1(PD-L1)表达,并通过PD-L1∕PD-1 轴诱导T 细胞凋亡,最终导致肿瘤细胞的免疫逃逸。PD-1 或PD-L1 抑制剂(nivolumab)可能是EGFR 突变非小细胞肺癌的一种有前途的治疗,特别是对EGFR-TKI 耐药的患者[44]。但目前免疫检查点抑制剂在获得TKI 耐药的NSCLC 中的益处存在争议,还有许多问题未解决[45],因此将PD-1∕PD-L1 抑制剂转为临床实践的可行性还需更多的证据来支撑。
2.7 其他治疗策略 UCHIBORI 等[46]的研究表明,单独使用brigatinib 或联合抗EGFR 抗体可减小肿瘤体积,延长EGFR 19del、T790M 和C797S 三重突变异种移植小鼠的存活期,该研究为克服第三代EGFR-TKIs 获得性耐药提供了一种可行的治疗方案。
3 讨论
近年来,靶向治疗的突起为晚期NSCLC 的治疗格局带来了重大变革,特别是对有药物敏感突变的优势人群显示出明显优于化疗的效果。但是在EGFR-TKI 治疗期间或之后不可避免地发生了耐药,耐药性的出现是EGFR 突变NSCLC 患者长期治疗成功的主要障碍。因此,TKIs 治疗后耐药患者的再活检或其他检测方法对明确耐药机制尤为重要,另外,寻找更多潜在靶点仍是亟待解决的问题,对未来发展下一代TKIs 或与其他新药物联合治疗晚期NSCLC尤为关键。期待更多的研究为临床治疗提供依据,加快肺癌精准化医疗的步伐。