非小細(xì)胞肺癌分子靶向藥物耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

呂 洋 苗立云

·綜述·

非小細(xì)胞肺癌分子靶向藥物耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

呂 洋1，2苗立云1

肺癌，非小細(xì)胞； 靶向藥物； 藥物耐藥； 研究進(jìn)展

肺癌是目前世界上發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤之一，其中80%～85%為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)[1]。盡管治療NSCLC靶向藥物具有很好的臨床療效，但隨著用藥時間的延長，耐藥隨之而來，阻礙了靶向藥物的繼續(xù)應(yīng)用。耐藥分為原發(fā)性耐藥和繼發(fā)性耐藥，根據(jù)RECIST或WHO標(biāo)準(zhǔn)，繼CR，PR或SD>6個月之后患者出現(xiàn)疾病進(jìn)展者稱之為獲得性耐藥[2]，現(xiàn)對不同靶點(diǎn)耐藥情況分類進(jìn)行綜述：

一、表皮生長因子受體(EGFR)為靶點(diǎn)治療藥物的耐藥機(jī)制

表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)(ERBB1或者HER1)屬于ERBB家族，目前以EGFR為靶點(diǎn)的治療藥物主要有厄洛替尼(erlotinib)和吉非替尼(gefitinib)(可逆的競爭性抑制EGFR酪氨酸激酶與ATP結(jié)合)以及單克隆抗體西妥昔單抗(cetuximab)，帕尼單抗(panitumumab)(阻斷配體與EGFR細(xì)胞外區(qū)域結(jié)合[3])。發(fā)生耐藥主要通過以下幾條途徑：

1. EGFR突變: T790M突變，抑制gefitinib，erlotinib及cetuximab的活性。T790M突變是最常見的耐藥機(jī)制，原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥中均存在T790M突變。在繼發(fā)性耐藥中，由于在790位置上發(fā)生蛋氨酸取代蘇氨酸的現(xiàn)象，使EGFR與三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的親和性增加[4]，導(dǎo)致藥物競爭性結(jié)合ATP 的阻礙增加，從而產(chǎn)生藥物耐藥現(xiàn)象。在獲得性耐藥中有50%都可發(fā)現(xiàn)T790M突變[5]。

2. 旁路激活：通路是復(fù)雜的，常常發(fā)生多通路的級聯(lián)反應(yīng)，目前研究明確的相關(guān)耐藥通路有以下幾條：Met腫瘤基因擴(kuò)增，人類表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2, HER2)上調(diào)，KRAS基因激活，PTEN基因的缺失，BRAF基因等。近期研究表明高水平的肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor, HGF)與表皮生長因子受體酪氨酸酶抑制劑(epidermal growth factor receptor tyrosine inhibitors, EGFR-TKIs)的耐藥性有關(guān)，其可導(dǎo)致下游促存活信號通路Met/Gab1/Akt激活，繞過EGFR抑制劑的作用，從而產(chǎn)生耐藥。HGF是EGFR Ab的一種新型耐藥機(jī)制，可通過使用抗-HGF中和抗體消除耐藥[6]。

MET腫瘤基因擴(kuò)增可以使磷脂酰肌醇激酶(PI3K)，AKT超活化，從而繞開由EGFR抑制劑引起的阻礙作用，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生存[7]。同樣，分別在12%以及5%EGFR突變的NSCLC患者中發(fā)現(xiàn)了HER2擴(kuò)增和PI3KCA突變，從而激活下游通路，導(dǎo)致EGFR-TKIs耐藥[8-10]。

3.EGFR-TKIs介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的必要通路受損：mTOR信號通路介導(dǎo)：PI3K/AKT/MtoR以及AKT/TSC1-TSC2/MtoR兩條通路，此信號通路的激活與腫瘤耐藥密切相關(guān)，是EGFR-TKIs耐藥的機(jī)制之一。體外研究表明mTOR抑制劑依維莫司(everolimus)對EGFR-TKIs耐藥具有很好的抑制作用，但不能完全逆轉(zhuǎn)耐藥。為克服EGFR-TKIs耐藥提供了一條新的治療措施。everolimus藥物濃度的增加導(dǎo)致體內(nèi)PTEN蛋白(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)和真核細(xì)胞始動因子 4E 結(jié)合蛋白 1(4E binding protein, 4EBP1)表達(dá)增加。everolimus通過阻斷mTOR信號通路，促進(jìn)PTEN的過度表達(dá)從而抑制相關(guān)的上下游基因，及趨化因子受體的表達(dá)[12-15]；4EBP1是mTOR信號通路的下游負(fù)性調(diào)節(jié)基因，它的過度表達(dá)可使mTOR信號通路失活，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的死亡[16-17]。

BIM是B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(Bcl-2)家族的促凋亡基因，TKIs治療中需要BIM基因上調(diào)來誘發(fā)激酶驅(qū)動的凋亡。由于BIM的多態(tài)性，由外顯子4向外顯子3轉(zhuǎn)化，從而使BIM缺乏BH3，導(dǎo)致促凋亡表達(dá)能力下降。研究表明BIM的多態(tài)性與NSCLC EGFR-TKIs原發(fā)性耐藥有關(guān)，可通過使用BH3類似的藥物克服BIM多態(tài)性相關(guān)的耐藥[18]。Bcl-2基因是目前研究的最深入、最廣泛的凋亡調(diào)控基因之一，可通過有效抑制許多不同類型細(xì)胞中的不同類型凋亡刺激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，延長細(xì)胞活力來發(fā)揮其生物學(xué)作用。研究表明，Bcl-2的過度表達(dá)可以導(dǎo)致EGFR-TKIs的耐藥，使用RNAi誘導(dǎo)Bcl-2下調(diào)，可以使攜帶T790M突變的肺癌細(xì)胞克服耐藥。因此，gefitinib與 Bcl-2 siRNA聯(lián)合應(yīng)用成為一種新的克服NSCLC耐藥的治療措施[19]。

4. 組織學(xué)的轉(zhuǎn)變：由非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)變?yōu)樾〖?xì)胞以及向上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial- mesenchymal transition, EMT)。EMT是胚胎發(fā)育的主要過程，與藥物耐藥有關(guān)。在EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌患者中，EMT與EGFR抑制劑erlotinib的獲得性耐藥有關(guān)。

轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)可誘發(fā)EMT的產(chǎn)生，從而促進(jìn)TKIs的耐藥產(chǎn)生[20]。TGF-β1可以使肺腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化EMT細(xì)胞，并使其染色體14q32群集的miR-134, miR-487b，以及miR-655過度表達(dá)，這些微小RNA可通過MAGI2靶點(diǎn)發(fā)揮耐藥作用。因此在晚期非小細(xì)胞肺癌耐藥患者中，miR-134, miR-487b，以及miR-655可作為一個新的治療性靶點(diǎn)進(jìn)行藥物干預(yù)。

研究表明，間質(zhì)腫瘤細(xì)胞對達(dá)沙替尼(dasatinib)敏感，因此可以在EGFR突變的上皮細(xì)胞肺癌患者中聯(lián)合使用dasatinib和erlotinib，以阻滯erlotinib耐藥的產(chǎn)生[21]，在具有EGFR突變以及間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)標(biāo)記物如波形蛋白(vimentin)特征的特殊人群中使用，可以獲得更好的療效。

二、以活化素受體樣激酶(ALK)為靶點(diǎn)的治療藥物耐藥

在部分NSCLC患者中發(fā)現(xiàn)，染色體2P上發(fā)生的間質(zhì)缺失以及插入導(dǎo)致部分N末端棘皮動物微管結(jié)合蛋白EML4與部分細(xì)胞內(nèi)信號通路ALK受體酪氨酸激酶融合，形成EML4-ALK[22]。

針對活化素受體樣激酶(activin receptor-like kinase, ALK)融合基因的小分子抑制劑克唑替尼(crizotinib)是一個選擇性ATP競爭性小分子，為ALK陽性NSCLC的一線治療藥物。最初使用crizotinib治療有效，隨后出現(xiàn)了耐藥的現(xiàn)象，其可能的機(jī)制為：ALK酪氨酸激酶區(qū)域發(fā)生了突變(C1156Y,L1196M)。在體外細(xì)胞中，表達(dá)其中任何一種突變都對crizotinib以及其他ALK抑制劑具有耐藥性。L1196M是一個守門基因，通過改變酪氨酸激酶抑制劑與ATP的結(jié)合能力以及藥物的位阻而產(chǎn)生耐藥。C1156的耐藥機(jī)制還不十分清楚[23]。

存在EML4-ALK融合基因的細(xì)胞中，熱休克蛋白(heat shock protein, HSP)90抑制劑可降低ALK融合蛋白的表達(dá)水平，抑制腫瘤生長。近期的研究顯示，使用HSP90抑制劑ganetespib治療ALK陽性并對crizotinib耐藥的NSCLC患者有效[24]。因此HSP90抑制劑可能具有克服ALK耐藥的問題。

三、血管內(nèi)皮生長因子受體，貝伐珠單抗

血管內(nèi)皮生長因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)是一種糖蛋白，對上皮細(xì)胞有高度的親和力，并且是血管生成最主要的影響因素。它在各種細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，尤其在腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)更強(qiáng)烈。VEFR調(diào)控血管增殖，增加血管通透性，在腫瘤生成中起重要作用。在新生血管中，他還有抗細(xì)胞凋亡的作用。VEGF與其受體相互作用可導(dǎo)致上皮細(xì)胞增殖，從而形成新的血管。VEGF表達(dá)受缺氧、低血糖、致癌基因等因素影響。貝伐珠單抗(bevacizumab)是一種重組的人類單克隆IgC1抗體，它與VEFR配合基相結(jié)合，直接阻止通過VEGF受體1和2的VEGF信號，抑制人類血管內(nèi)皮生長因子的生物學(xué)活性，使血管生成受阻，使腫瘤組織無法獲得生長所需的氧和其他營養(yǎng)而停止生長，從而發(fā)揮抗癌作用。

近年來，VEGF抑制劑耐藥的問題逐漸成為臨床的問題。文獻(xiàn)研究表明，Notch信號通路可能與腫瘤血管生成有關(guān)。有研究將人類膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與逆轉(zhuǎn)錄病毒編碼Notch delta樣配體4(DLL4)相結(jié)合，培育為腫瘤異種移植，然后使用VEGF-A抑制劑貝伐珠單抗治療小鼠，結(jié)果表明DLL4可以介導(dǎo)腫瘤對貝伐珠單抗的耐藥作用。這可能是DLL4 Notch信號引起血管增加了腫瘤的血流供應(yīng)，從而對貝伐珠單抗的敏感度降低所致。使用γ-secretase抑制劑二苯并氮卓可以阻斷Notch信號，從而使血管閉塞，達(dá)到克服腫瘤的耐藥性作用[25]。由于抗血管生成藥物價格昂貴，不在醫(yī)保范圍內(nèi)，患者很難持續(xù)使用，因此，迫切需要進(jìn)一步研究特異性的預(yù)測指標(biāo)來指導(dǎo)臨床合理使用藥物。

分子靶向藥物的應(yīng)用為臨床腫瘤治療帶來了新的希望，但目前臨床出現(xiàn)的耐藥性問題阻礙了分子靶向藥物的繼續(xù)發(fā)展。深入研究藥物耐藥的分子機(jī)制及其調(diào)控措施，將有利于為臨床提供新的治療思路，從而提高患者生存期。

1 Ferlay J, Shin HR, Bray F, et al. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008: GLOBOCAN 2008[J]. Int J Cancer，2010, 127(12): 2893-2917.

2 Jackman D, Pao W, Riely GJ, et al. Clinical definition of acquired resistance to epidermal growthfactor receptor tyrosine kinase inhibitors in non-small-cell lung cancer[J]. J Clin Oncol, 2010, 28(2): 357-360.

3 Ciardiello F, Tortora G. EGFR antagonists in cancer treatment[J]. N Engl J Med, 2008, 358(11): 1160-1174.

4 Pao W, Miller VA, Politi KA, et al. Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain[J]. PLoS Med, 2005, 2(3): e73.

5 Hammerman PS, Janne PA, Johnson BE. Resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in non-small cell lung cancer [J]. Clin Cancer Res，2009，15(24):7502-7509.

6 Yamada T, Takeuchi S, Kita K, et al. Hepatocyte growth factor induces resistance to anti-epidermal growth factor receptor antibody in lung cancer[J]. J Thorac Oncol, 2012, 7(2): 272-280.

7 Engelman JA, Zejnullahu K, Mitsudomi T, et al. MET amplification leads to gefitinib resistance in lung cancer by activating ERBB3 signaling[J]. Science, 2007, 316(5827): 1039-1043.

8 Yu HA, Arcila ME, Rekhtman N, et al. Analysis of tumor specimens at the time of acquired resistance to EGFR-TKI therapy in 155 patients with EGFR-mutant lung cancers[J]. Clin Cancer Res, 2013, 19(8): 2240-2247.

9 Sequist LV, Waltman BA, Dias-Santagata D, et al. Genotypic and histological evolution of lung cancers acquiring resistance to EGFR inhibitors[J]. Sci Transl Med, 2011, 3(75): 75ra26.

10 Takezawa K, Pirazzoli V, Arcila ME, et al. HER2 amplification: a potential mechanism of acquired resistance to EGFR inhibition in EGFR-mutant lung cancers that lack the second-site EGFRT790M mutation[J]. Cancer Discov, 2012, 2(10): 922-933.

11 Xiang XD, Yu J, Li GF, et al. In vitro study on blocking mTOR signaling pathway in EGFR-TKI resistance NSCLC [J]. Asian Pac J Trop Med, 2014, 7(5): 394-397.

12 Jacobson BA, De A, Kratzke MG, et al. Activated 4E-BP1 represses tumourigenesis and IGFI-mediated activation of the eIF4F complex in mesothelioma[J]. Br J Cancer, 2009, 101(3): 424-431.

13 Iwanaga K, Yang Y, Raso MG, et al. Pten Inactivation accelerates oncogenic k-ras-initiated tumorigenesis in a mouse model of lung cancer[J]. Cancer Res, 2008, 68(4): 1119- 1127.

14 Suzuki A, Nakano T, Mak TW, et al. Portrait of PTEN: Messages from mutant mice [J]. Cancer Sci, 2008, 99(2): 209-213.

15 Lim WT, Zhang WH, Miller CR, et al. PTEN and phosphorylated AKT expression and prognosis in early- and late-stage non-small cell lung cancer[J]. Oncol Reports, 2007, 17(4): 853-857.

16 Liu Y, Hidayat S, Su WH, et al. Expression and activity of mTOR and its substrates in different cell cycle phases and in oral squamous cell carcinomas of different malignant grade[J]. Cell Biochem Funct, 2007, 25(1): 45-53.

17 McCampbell AS, Harris HA, Crabtree JS, et al. Loss of inhibitory insulin receptor substrate-1 phosphorylation is an early event in mammalian target of rapamycin-dependent endometrial hyperplasia and carcinoma [J]. Cancer Prev Res (Phila), 2010, 3(3): 290-300.

18 Ng KP, Hillmer AM, Chuah CT, et al. A common BIM deletion polymorphism mediates intrinsic resistance and inferior responses to tyrosine Kinase inhibitors in cancer[J]. Nat Med, 2012, 18(4): 521-528.

19 Zou M, Xia S, Zhuang L, et al. Knockdown of the Bcl-2 gene increases sensitivity to EGFR tyrosine Kinase inhibitors in the H1975 lung cancer cell line harboring T790M mutation[J]. Int J Oncol, 2013, 42(6): 2094-2102.

20 Kitamura K, Seike M, Okano T, et al. MiR-134/487b/655 cluster regulates TGF-beta-induced epithelial-mesenchymal transition and drug resistance to gefitinib by targeting MAGI2 in lung adenocarcinoma cells[J]. Mol Cancer Ther, 2014, 13(2): 444-453.

21 Wilson C, Nicholes K, Bustos D, et al. Overcoming EMT-associated resistance to anti-cancer drugs via Src/FAK pathway inhibition[J]. Oncotarget, 2014, 5(17): 7328-7341.

22 Soda M, Choi YL, Enomoto M, et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer [J]. Nature, 2007, 448(7153):561-566.

23 Choi YL, Soda M, Yamashita Y, et al. EML4-ALK Mutations in Lung Cancer That Confer Resistance to ALK Inhibitors[J]. N Engl J Med, 2010, 363(18): 1734-1739.

24 Sang J, Acquaviva J, Friedland JC, et al. Targeted inhibition of the molecular chaperone Hsp90 overcomes ALK inhibitor resistance in non-small cell lung cancer[J]. Cancer Discov, 2013, 3(4): 430-443.

25 Li JL, Sainson RC, Oon CE, et al. DLL4-Notch signaling mediates tumor resistance to anti-VEGF therapy in vivo [J]. Cancer Res, 2011, 71(18):6073-6083.

(本文編輯：張大春)

呂 洋，苗立云. 非小細(xì)胞肺癌分子靶向藥物耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展[J/CD]. 中華肺部疾病雜志： 電子版， 2015， 8(1)： 82-84.

·醫(yī)學(xué)動態(tài)·

人類干細(xì)胞或可修復(fù)腦癌大鼠放療后的大腦損傷

近日，一項刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報告中，來自斯隆凱特林癌癥紀(jì)念中心的研究人員通過對大鼠進(jìn)行臨床前研究，開發(fā)了一種新方法，可以將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成為修復(fù)大腦損傷的細(xì)胞。

研究者表示，利用人類干細(xì)胞治療的大鼠可以從大腦放療損傷后恢復(fù)認(rèn)知和運(yùn)動功能；在腦癌患者放療期間，可產(chǎn)生保護(hù)性髓磷脂膜的前體細(xì)胞會失去或明顯消失，而目前并沒有恢復(fù)前體細(xì)胞的療法，這些名為寡突細(xì)胞的生髓鞘細(xì)胞對于保護(hù)及修復(fù)大腦神經(jīng)元非常關(guān)鍵。

研究者Viviane Tabar指出，研究人員想知道是否可以通過誘導(dǎo)干細(xì)胞來替換這些損失的寡突細(xì)胞前體細(xì)胞，通過研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可以利用生長中的干細(xì)胞或者誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來幫助實現(xiàn)替換的目的。下一步研究者將利用實驗室生長的寡突前體細(xì)胞來治療大腦輻射的大鼠，當(dāng)將細(xì)胞注射入大鼠大腦中的特定區(qū)域后，這部分區(qū)域便會開始進(jìn)行大腦修復(fù)從而使得大鼠重新獲得認(rèn)知和運(yùn)動技能。

最后研究者Tabar說道，進(jìn)行輻射損傷的大腦修復(fù)主要意味著兩件事情，即改善生存者的生活質(zhì)量及潛在地擴(kuò)大放療的治療途徑，當(dāng)然這在后期或許會實現(xiàn)，但如果研究人員可以對大腦進(jìn)行有效修復(fù)，就會在合理范圍內(nèi)大膽地施用輻射劑量，這對于改善腦癌患者的治療或許是有益的。

10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.01.022

210000 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院呼吸科1210009 南京，中國藥科大學(xué)藥學(xué)院2

苗立云， Email: liyunmiao462@163.com

R563；R734.2

A

2014-12-19)