egfr-kis耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

egfr-kis耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

1egfr-tkis的耐藥機(jī)制egfr）腫瘤前生長(zhǎng)因子受體（egfr）的突變主要發(fā)生在細(xì)胞的內(nèi)部編碼結(jié)構(gòu)（外顯子18-21），包括外顯子19的缺失突變（dellsd46-a150）和外顯子21個(gè)異常（l858r）。這兩個(gè)占所有egfr激酶突變的90%以上，這與抗表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑（egfr-tkis）的敏感性有關(guān)。此外，還有18個(gè)和20個(gè)準(zhǔn)分子突變（s7i）。第一個(gè)是egfr-tki的敏感突變，第二個(gè)與egfr-tki的抗藥性有關(guān)，發(fā)病率約為5%。通常情況下,EGFR突變的NSCLC患者對(duì)TKI的治療較敏感。EGFR-TKIs通過與ATP或底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合胞外的配體結(jié)合位點(diǎn),阻斷EGFR分子內(nèi)酪氨酸的自身磷酸化及酪氨酸激酶的活化,抑制EGFR同源或與ERBB3異源二聚體的形成,從而抑制EGFR激活,阻止下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),抑制細(xì)胞周期進(jìn)程、加速細(xì)胞凋亡、抑制血管生成和轉(zhuǎn)移。但是在臨床工作中,許多患者對(duì)EGFR-TKI的治療并不敏感,或者是在治療一段時(shí)間后產(chǎn)生耐藥。其耐藥機(jī)制主要包括原發(fā)性耐藥與獲得性耐藥。本文將總結(jié)現(xiàn)有對(duì)EGFR-TKI耐藥機(jī)制的研究,對(duì)其現(xiàn)況及進(jìn)展進(jìn)行綜述。2tki陽性耐藥原發(fā)性耐藥是指首次使用EGFR-TKI即產(chǎn)生耐藥,約60%NSCLC患者的耐藥為TKI原發(fā)性耐藥。其中,EGFR基因激活突變者有近30%對(duì)TKI原發(fā)耐藥。2.1kras基因突變KRAS是EGFR下游的一個(gè)重要信號(hào)傳導(dǎo)通路,這兩者都與肺癌的發(fā)生和治療密切相關(guān)。突變后的KRAS基因不依賴于上游EGFR的活化而直接激活MAPK信號(hào)通路,導(dǎo)致腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移等。大約15%-20%的NSCLC患者中存在KRAS突變。KRAS突變與吸煙有關(guān)。Eberhard等的研究中10例非吸煙患者中均未檢測(cè)到KRAS突變。同時(shí),有研究表明,在肺癌患者中,EGFR基因突變與KRAS基因突變不能共存,有KRAS突變的患者對(duì)EGFR-TKI不敏感。一項(xiàng)臨床研究結(jié)果指出,KRAS突變患者對(duì)TKI的臨床反應(yīng)率不足3%。這提示KRAS突變可能與EGFR-TKI原發(fā)性耐藥有關(guān)。Pao等研究的60例肺腺癌患者中,38例對(duì)TKI耐藥的患者中有9例存在KRAS突變,但無一例存在EGFR突變,17例EGFR突變患者服用TKI均有效,而9例KRAS突變患者服用TKI均無效。這為KRAS突變與TKI的原發(fā)耐藥相關(guān)提供了臨床依據(jù)。BR21研究中接受厄洛替尼治療的KRAS基因突變患者,與安慰劑組相比,生存期明顯縮短,提示KRAS突變可以導(dǎo)致EGFR-TKI原發(fā)耐藥,是其治療的反指征。2.2egfr-tki的原產(chǎn)地耐藥NSCLC患者中有大約5%具有外顯子20的插入或復(fù)制突變,此突變與外顯子19的缺失突變和外顯子21的L858R突變不同,它對(duì)EGFR-TKI的治療不敏感,與EGFR-TKI的原發(fā)耐藥有關(guān)。此外,有研究發(fā)現(xiàn)在某些有較高肺癌發(fā)生率的家族中,發(fā)生于EGFR激酶結(jié)構(gòu)域的外顯子20的T790M突變,即790位點(diǎn)的蘇氨酸被蛋氨酸取代,也與EGFR-TKI的原發(fā)耐藥有關(guān)。但這一突變主要在NSCLC患者對(duì)TKI的獲得性耐藥中起主導(dǎo)作用(約占50%)。除T790M突變外,EGFR-TKI的原發(fā)耐藥也可能與EGFR的其他二次突變有關(guān),例如D761Y突變和E709A突變,它們常與EGFR的藥敏突變同時(shí)發(fā)生,導(dǎo)致TKI的原發(fā)耐藥。體外研究亦證實(shí)EGFR雙突變體與單突變體相比,對(duì)EGFR-TKI的敏感性要差。2.3gki相關(guān)的耐藥基因EGFR的藥敏突變導(dǎo)致EGFR-TKI耐藥的原因,可能是存在影響下游信號(hào)的基因突變。例如,EGFR突變的細(xì)胞中PTEN表達(dá)下調(diào)或缺失時(shí),使得PI3K-AKT過度激活,AKT的過度表達(dá)將抵抗凋亡,進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥。有實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn),PTEN的表達(dá)下調(diào)或缺失也與NSCLC的獲得性耐藥有關(guān),但尚沒有臨床證據(jù)的支持。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)PIK3CA(PI3K的P110α催化亞單位)突變?cè)谟蠩GFR突變的日本肺癌患者中發(fā)生率為1.3%,而在沒有EGFR突變的肺癌患者發(fā)生率為2.1%。體外研究已經(jīng)證實(shí),一個(gè)組成性活化PI3K的點(diǎn)突變E545K能產(chǎn)生EGFR-TKI耐藥。2.4其他潛在的耐藥機(jī)制IGF1R信號(hào)途徑與EGFR信號(hào)途徑的交互作用也是造成EGFR突變細(xì)胞耐藥的機(jī)制。例如,對(duì)于EGFR突變的NSCLC細(xì)胞系同時(shí)使用厄洛替尼和IGF1R抑制劑時(shí),可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生以及細(xì)胞周期停滯,但各自單獨(dú)應(yīng)用時(shí),則只能導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯,不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。可能是因?yàn)槎蚵逄婺犭m然能持續(xù)下調(diào)EGFR和ERK磷酸化水平,但由IGF1R介導(dǎo)的AKT活化仍然能起抵抗凋亡的作用。此外,Sharma等研究發(fā)現(xiàn),EGFR突變的NSCLC患者使用EGFR-TKI治療后,體內(nèi)出現(xiàn)了敏感與耐藥混合的細(xì)胞亞群,其中耐藥細(xì)胞染色質(zhì)的特殊狀態(tài)是由IGF1R介導(dǎo)的信號(hào)途徑和組蛋白脫甲基酶所調(diào)節(jié)的。同時(shí),有研究指出IGF1R介導(dǎo)的信號(hào)通路也是造成EGFR-TKI獲得性耐藥的機(jī)制。但是,這一結(jié)論僅得到了體外實(shí)驗(yàn)的證實(shí),尚未有臨床證據(jù)證明其與獲得性耐藥有關(guān)。2.5egfr突變Bivona等發(fā)現(xiàn)核轉(zhuǎn)錄因子kappaB(nuclearfactor-κB,NF-κB)信號(hào)途徑的激活也會(huì)引起NSCLC對(duì)厄洛替尼的原發(fā)耐藥。在具有EGFR突變的肺癌模型中,使用基因?qū)W或藥理學(xué)方法對(duì)NF-κB信號(hào)通路進(jìn)行抑制后可以增加突變腫瘤細(xì)胞對(duì)厄洛替尼治療的敏感性。同樣,NF-κB抑制因子IκB的低表達(dá)是使用厄洛替尼治療無T790M突變的NSCLC患者不良預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)。這些結(jié)論一致表明NF-κB信號(hào)途徑的過度激活可能引起EGFR突變的NSCLC患者對(duì)EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥。2.6eml4-alk融合基因在肺腺癌患者中的耐藥研究發(fā)現(xiàn),EML4-ALK融合基因在動(dòng)物體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中均有明顯的致瘤活性,在NSCLC的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用,EML4-ALK融合基因突變主要發(fā)生于年輕、不吸煙的肺腺癌患者中,病理類型一般為腺泡型或?qū)嶓w腺癌伴粘液分泌型,與EGFR、KRAS突變不共存。Shaw等發(fā)現(xiàn)在很少或不吸煙且沒有EGFR突變的NSCLC患者中,有33%的患者可檢測(cè)出EML4-ALK融合基因;同時(shí),他們還對(duì)53例NSCLC患者進(jìn)行EGFR-TKI藥物治療,其中療效明顯的19例患者均不存在EML4-ALK融合基因,而對(duì)EGFR-TKI耐藥的34例患者中有29%可檢測(cè)出該融合基因。因此,EML4-ALK融合基因可能是EGFR-TKI原發(fā)性耐藥的重要機(jī)制。2.7braf基因BRAF基因是位于EGFR信號(hào)通路下游的信號(hào)分子,BRAF蛋白介導(dǎo)RAS與MAPK結(jié)合,調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖、分化和凋亡。約2%-3%的NSCLC患者存在BRAF突變,其中最常見的是V600E。有研究表明,BRAF突變主要發(fā)生于肺腺癌患者,與KRAS和EGFR基因突變不共存。隱含BRAF基因V600E的NSCLC患者對(duì)MEK抑制劑PD0325901敏感,但對(duì)EGFR-TKI耐藥。但由于BRAF在NSCLC中突變率較低,尚需大樣本研究證實(shí)此突變是否與EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥有關(guān)。2.8her-2基因突變HER-2蛋白同EGFR一樣,也是表皮生長(zhǎng)因子受體HER家族的成員之一,可以與其他HER家族成員形成同源或異源二聚體,并在NSCLC發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。HER-2基因突變常見于年輕不吸煙的亞裔女性,病理類型多為腺癌,與EGFR及KRAS突變不共存。約2%的NSCLC患者存在HER-2基因突變。此突變使得受體持續(xù)激活,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞不斷增殖、轉(zhuǎn)移。體外研究已經(jīng)證實(shí)HER-2突變的NSCLC細(xì)胞株對(duì)EGFR-TKI耐藥。Han等的研究發(fā)現(xiàn)4例HER-2突變的NSCLC患者中無一例對(duì)吉非替尼有反應(yīng),從而為HER-2基因突變可能導(dǎo)致EGFR-TKI原發(fā)耐藥提供了臨床依據(jù)。2.9c-met信號(hào)通路和hgf基因擴(kuò)增c-Met基因擴(kuò)增和過度表達(dá)參與了NSCLC對(duì)EGFR-TKI的原發(fā)性和獲得性耐藥這兩種機(jī)制。對(duì)于有EGFR激活突變的NSCLC腺癌細(xì)胞系,c-Met基因擴(kuò)增和過度表達(dá)可使得自分泌信號(hào)通過c-Met/HGF袢傳導(dǎo),導(dǎo)致PI3K/AKT信號(hào)途徑傳導(dǎo)恢復(fù),而不依賴于EGFR或ERBB3的激活,從而產(chǎn)生對(duì)EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥。同時(shí),c-Met基因擴(kuò)增也是20%NSCLC患者獲得性耐藥的重要機(jī)制。肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(hepatocytegrowthfactor,HGF)表達(dá)增加也會(huì)過度激活MET介導(dǎo)的PI3K/AKT通路,降低EGFR-TKI對(duì)這種信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的抑制。與獲得性耐藥作用機(jī)制不同,原發(fā)性耐藥主要是通過GRB2相關(guān)結(jié)合蛋白1增加MET的HGF活化,而不是ERBB3的作用。2.11egfr-tki耐藥機(jī)制EMT參與了胚胎發(fā)育過程中的器官塑性,是一種重要的自然生理現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),很多上皮來源的腫瘤都存在EMT,如肺癌、乳腺癌等。上皮細(xì)胞在失去上皮特征而重獲間質(zhì)特征以后,在侵襲、抗凋亡及轉(zhuǎn)移能力方面都有很大提高。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforminggrowthfactor-β1,TGFβ1)、FGF、HGF、PDGF等均可能是EMT的誘導(dǎo)因子。同時(shí),參與誘導(dǎo)EMT的信號(hào)通路(如Src、MAPK及PI3K等)均在EGFR-TKI耐藥中發(fā)揮作用。研究認(rèn)為,EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥株通常表現(xiàn)為上皮基因表達(dá)下調(diào),出現(xiàn)間質(zhì)細(xì)胞表型,即EMT現(xiàn)象。Coldren等也通過研究證實(shí)EMT是NSCLC對(duì)EGFR-TKI原發(fā)耐藥的機(jī)制之一。同時(shí),EMT也已在實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞模型中被證實(shí)與EGFR-TKI獲得性耐藥相關(guān)。最近,有研究發(fā)現(xiàn)EMT確實(shí)存在于獲得性耐藥的EGFR突變的NSCLC患者中。但耐藥腫瘤組織中的間質(zhì)樣細(xì)胞是在TKI治療前即存在,還是在TKI治療過程中誘導(dǎo)發(fā)生尚不明確。3洛替尼耐藥的臨床表現(xiàn)雖然在EGFR突變的NSCLC患者中吉非替尼和厄洛替尼可以起到很好的療效,但大部分患者在治療6個(gè)月-12個(gè)月內(nèi)會(huì)發(fā)生獲得性耐藥。目前對(duì)EGFR-TKI獲得性耐藥機(jī)制的認(rèn)識(shí)主要有以下幾個(gè)方面。4egfr-tki耐藥機(jī)制及其耐藥后的臨床意義EGFR-TKI靶向治療相對(duì)于傳統(tǒng)化療具有更大的優(yōu)勢(shì),已成為晚期NSCLC的有效治療手段。從基因?qū)W角度尋找適合靶向治療的患者,能達(dá)到更好的治療效果。然而,原發(fā)和獲得性耐藥現(xiàn)象不可避免地發(fā)生使靶向治療的應(yīng)用產(chǎn)生了瓶頸,增加了臨床上治療肺癌的難度。但是研究者們對(duì)EGFR-TKI耐藥機(jī)制的不斷探索,能夠幫助我們找到新的可以預(yù)測(cè)藥物療效并指導(dǎo)治療方案的分子學(xué)標(biāo)志物,從而使靶向藥物的治療效果進(jìn)一步提高,并能更好地選擇EGFR-TKI的治療對(duì)象。同時(shí),我們還可以嘗試克服EGFR-TKI耐藥的發(fā)生,從而給耐藥患者帶來重獲治療的希望。2.10%的egfr-tki耐藥特異性的FGF及FGFR是NSCLC腫瘤細(xì)胞自分泌信號(hào)通路的重要組成部分。Marek和Kuhn等發(fā)現(xiàn)反義RNA、RNA干擾技術(shù)、中和FGF2抗體以及FGFR-TKI等可以抑制NSCLC細(xì)胞系的增殖及腫瘤生長(zhǎng)。說明FGF和FGFR的共表達(dá)為某些NSCLC細(xì)胞系提供了自分泌生長(zhǎng)信號(hào)通路。此通路也被證實(shí)可以介導(dǎo)EGFR-TKI耐藥。FGF-FGFR信號(hào)通路主要存在于肺鱗癌和大細(xì)胞癌中,使腫瘤細(xì)胞更傾向于向間充質(zhì)狀態(tài)分化。這與對(duì)EGFR-TKI敏感的肺腺癌及支氣管肺泡癌原發(fā)腫瘤或細(xì)胞系的分化狀態(tài)的多樣化明顯不同。Thomson等還發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)向FGFR及血小板源性生長(zhǎng)因子受體(plateletdrivedgrowthfactorreceptor,PDGFR)介導(dǎo)的信號(hào)通路的轉(zhuǎn)變與上皮細(xì)胞-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)的發(fā)生同步。而EMT現(xiàn)象已被研究證實(shí)與EGFR-TKI耐藥相關(guān)。3.1EGFR二次點(diǎn)突變EGFR的二次點(diǎn)突變可能是在EGFR-TKI治療過程中產(chǎn)生的,但也有大量證據(jù)支持此突變是在開始TKI治療前即存在,只是通過吉非替尼或厄洛替尼的作用被篩選出了耐藥克隆。T790M突變是NSCLC患者中最常見的EGFR-TKI獲得性耐藥機(jī)制,其突變位點(diǎn)在20外顯子,即酪氨酸激酶活化域的790位蘇氨酸殘基被蛋氨酸取代。TKI獲得性耐藥的EGFR突變患者中有50%存在T790M突變。其導(dǎo)致耐藥的可能機(jī)制:①790位點(diǎn)的蘇氨酸(T)被一個(gè)較大體積的蛋氨酸(M)替代,出現(xiàn)位阻效應(yīng),減弱了EGFR與ATP口袋中藥物的結(jié)合力。蛋氨酸的一條較大的氨基酸側(cè)鏈構(gòu)成的空間位阻,阻止了TKI和EGFR酪氨酸激酶催化域中的Mg-ATP位點(diǎn)的結(jié)合,但對(duì)ATP和酪氨酸激酶的結(jié)合沒有影響,激酶可以繼續(xù)磷酸化。②T790M突變使EGFR與ATP的親和力增加了至少10倍,恢復(fù)到野生型EGFR水平,ATP可以完全取代EGFR-TKI與EGFR結(jié)合。近年來又發(fā)現(xiàn)了3個(gè)與獲得性耐藥有關(guān)的EGFR第二位點(diǎn)突變,包括D761Y(外顯子19)、T854A(外顯子21激活環(huán))和L747S(外顯子19)。這些突變的發(fā)生率較低,三者發(fā)生率總和不到5%。其中,D761位于α-C的螺旋段,突變成酪氨酸后可能會(huì)影響鹽橋的形成,且干擾受體的催化區(qū);T854是與藥物接觸的氨基酸,突變成更小的丙氨酸可能會(huì)增加特異性口袋的尺寸,減弱甚至抵消與EGFR-TKI的結(jié)合力;L747位于β3鏈和α-C螺旋結(jié)構(gòu)之間環(huán)區(qū)起始段,是調(diào)控受體活性構(gòu)象平衡的重要氨基酸。3.2MET基因擴(kuò)增MET是HGF的受體,編碼HGF酪氨酸激酶受體的跨膜區(qū),與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和擴(kuò)增有關(guān)。2007年,Engelman等首次提出原癌基因MET的擴(kuò)増是EGFR-TKI的一種耐藥機(jī)制;他們?cè)跇?gòu)造吉非替尼耐藥細(xì)胞株模型時(shí)發(fā)現(xiàn)這種耐藥是由MET基因擴(kuò)增引起的;有22%的EGFR-TKI耐藥患者的腫瘤組織中存在MET基因擴(kuò)增。MET原癌基因擴(kuò)增存在于20%的TKI獲得性耐藥的NSCLC患者中,其中有近一半的患者同時(shí)具有T790M突變。MET擴(kuò)增通過激活ERBB3-PI3K信號(hào)途徑來持續(xù)激活下游的信號(hào)通路,從而避開EGFR-TKI的靶點(diǎn)-EGFR,導(dǎo)致NSCLC對(duì)TKI產(chǎn)生耐藥。MET的配體HGF除了可以導(dǎo)致原發(fā)性耐藥以外,也能引起TKI的獲得性耐藥。Turke等通過檢測(cè)并對(duì)比27例用藥前后的NSCLC患者的腫瘤組織,發(fā)現(xiàn)有16例患者在經(jīng)過TKI治療后HGF增多。Guix等研究發(fā)現(xiàn)HGF通過選擇性擴(kuò)增MET基因過表達(dá)的克隆而發(fā)揮對(duì)EGFR-TKI的耐藥作用。3.3EGFR突變基因丟失或拷貝數(shù)下降Ta