解讀:EGFR敏感突變肺癌靶向治療原發耐藥的機制及臨床對策

本文來源

梁文華,黎才琛,梁恆瑞,趙毅,等.表皮生長因子受體敏感突變肺癌靶向治療原發耐藥的機制及臨床對策[J].中國全科醫學,2021.24(8):901-916.

通訊作者:何建行,主任醫師,教授,博士研究生導師;梁文華,副主任醫師,副教授,博士研究生導師

單位:國家呼吸醫學中心 廣州醫科大學附屬第一醫院 廣州呼吸健康研究院 國家呼吸系統疾病國家臨床醫學研究中心 呼吸疾病國家重點實驗室

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解讀:EGFR敏感突變肺癌靶向治療原發耐藥的機制及臨床對策

導讀:

表皮生長因子受體(EGFR)敏感突變是肺癌最重要的一類驅動基因突變,佔中國所有肺癌的40%左右,靶向EGFR的小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)是首選治療。既往研究大部分集中於EGFR-TKIs的繼發耐藥機制,但有20%~30%的患者在接受初始治療時即表現出原發耐藥,亟需重視。近年來越來越多的證據表明,提高初治敏感性和

縮瘤

深度,使癌細胞基數進一步降低,不僅可以提高療效,也可以延緩繼發耐藥的發生,從而提高患者總體生存率。本課題組此前透過一系列工作,探索了原發耐藥的多種機制,並針對不同機制,提出了基於分子分型、結合精準治療和全面壓制的應對策略:在治療前予高通量測序進行多基因分型,對於靶點明確的原發耐藥機制,起用針對性的抑制劑,而對於目前沒有高效抑制劑的耐藥,得益於目前各類藥物的高效低毒特性,可採用類似抗感染中常用的“雞尾酒”療法,以最大限度覆蓋有效壓制,減少耐藥逃逸。由於腫瘤異質性和持續變異的能力,在治療時需要處理好“精準”與“全面”,“療效”與“毒性”之間的平衡,基於腫瘤和人體的複雜性,利用新技術,納入更多維度的資訊以制定更精細的個體化方案,同時在研究上需進一步加深對耐藥機制的理解,不僅針對癌細胞本身,還應對“癌-微環境”“宿主-藥物”等層面進行探索,並發展出更多的治療手段。

一、EGFR敏感突變原發耐藥的機制

1.1 突變型別的影響

EGFR敏感突變以19 del及21 L858R點突變最常見。在肺癌的發生、發展過程中,19 del突變和21 L858R突變均可使EGFR激酶活化狀態成為主導,影響其下游促細胞生存和凋亡的活性。但鑑於兩種突變的活化機制和活化狀態的不同,其對EGFR-TKIs的親和力及敏感性亦存在差異。當使用EGFR-TKIs時,EGFR激酶處於最高活化狀態的19 del突變患者獲得的療效更好。除此之外,21 L858R突變患者可能出現共突變的機率大於19 del突變患者,而共突變的發生會導致預後不良。

1.2 原發T790M突變的影響

T790M突變與一代和二代EGFR-TKIs原發或繼發耐藥均有關,並且是導致繼發耐藥的主要原因。T790M改變EGFR酪氨酸激酶結構域構型,使TKIs與EGFR結合障礙導致耐藥。EGFR-TKIs透過激酶結構域的裂解競爭性地抑制三磷酸腺苷(ATP),從而抑制癌細胞,而T790M突變可透過改變ATP結合口袋的晶體結構,使EGFR-TKIs不能抑制下游訊號的轉導,從而使癌細胞不受控制。臨床常重視繼發T790M突變,原發T790M突變(指未經EGFR-TKIs治療的NSCLC標本檢測到T790M基因突變)易被忽視,多數原發T790M突變丰度值低,為比例較小的亞克隆,需要更加敏感的測序技術才能檢測到,檢測技術和標本處理是影響原發T790M突變發生率的主要因素。既往研究還證實了出現原發T790M突變會降低一代、二代EGFR-TKIs療效。

1.3 合併共突變的影響

EGFR突變的同時伴有其他突變基因,如驅動基因變異(MET、ERBB2、KRAS、BRAF、RET、ROS1)、抑癌基因變異(TP53、RB1、PTEN)和細胞週期基因突變(CDK4/6、CyclinD/E)等,也可能是EGFR-TKIs原發耐藥的機制之一。共突變基因與驅動基因共同合作,促進了腫瘤進展,限制患者對靶向治療的應答。

MET基因作為NSCLC的驅動突變,其發生率較低,但在針對EGFR的靶向治療過程中其是重要的耐藥機制之一。研究表明MET蛋白的表達和磷酸化與含EGFR敏感突變患者對EGFR-TKIs治療的原發耐藥有關,且伴有MET突變常提示患者預後較差。MET受體的細胞外結構域與其配體肝細胞生長因子(HGF)結合後,可誘導MET發生二聚化、酪氨酸磷酸化,啟用眾多下游訊號通路,如PI3K-Akt、RasMAPK、訊號轉導與轉錄啟用蛋白(STAT)和Wnt/β-catenin等,從而發揮促進細胞增殖、細胞生長、細胞遷移、侵襲血管及血管生成等效應。

TP53突變是EGFR敏感突變的晚期NSCLC患者最常見的伴隨突變。多項研究對EGFR-TKIs原發耐藥患者進行基因測序發現,在EGFR-TKIs原發耐藥患者中,40。0%~72。5%的患者EGFR突變和TP53突變同時存在。另外絕大多數TP53錯義突變影響DNA結合結構域(5~8外顯子),但不同的TP53外顯子突變,其接受EGFR-TKIs治療的療效也不盡相同。

細胞週期蛋白依賴性激酶(CDK)屬於絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,是參與細胞週期調節的關鍵激酶。CDK家族裡的CDK4/6是細胞週期的關鍵調節因子,透過與Cyclin D形成異源二聚體,可以磷酸化視網膜細胞瘤基因(Rb)繼而釋放轉錄E2F,促進細胞週期相關基因的轉錄,使細胞從DNA合成前期(G1期)進入DNA複製期(S期)。然而細胞週期基因突變影響EGFR-TKIs治療療效,是EGFR-TKIs治療期間無進展生存期(PFS)降低的生物標誌,這表明細胞週期基因共突變可能是EGFR-TKIs原發耐藥的機制之一。

共突變的存在可能導致了一部分EGFR敏感突變患者對EGFR-TKIs產生原發耐藥,針對這部分患者,大panel測序及聯合其他治療方式可能在臨床實踐中需要重點考慮。

1.4 合併B細胞淋巴瘤/白血病-2蛋白相互作用的細胞凋亡中介物(BIM)缺失多型性的影響

BIM缺失多型性是否影響EGFR-TKIs的療效,是否是EGFR-TKIs原發耐藥機制之一,目前仍存在爭議。既往部分臨床研究證明對於接受EGFR-TKIs治療的患者,BIM缺失和更短的PFS、總生存期(OS)相關,且BIM的RNA、蛋白表達水平可以影響EGFR-TKIs的療效。另外一方面,部分研究則顯示BIM缺失對PFS無顯著影響,不能預測NSCLC患者的臨床結局。面對臨床資料相互矛盾的結果,迄今最大的佇列研究透過二代測序資料發現,無論BIM是否缺失,一、二代EGFR-TKIs治療的患者的客觀緩解率(ORR)、疾病控制率(DCR)、PFS、OS均不存在統計學差異,僅三代EGFR-TKIs治療的患者中BIM缺失使ORR顯著降低,但因樣本量太小,可能存在選擇偏倚,Cox迴歸分析則表明TP53等伴隨基因變異可以對EGFR-TKIs的治療效果產生影響,而非BIM缺失。既往功能研究發現EGFR-TKIs透過上調BIM表達促進帶有EGFR變異的癌細胞凋亡,臨床研究結果不盡相同,但無法從機制層面否定既往研究的發現,BIM缺失多型性是否影響EGFR-TKIs療效,仍值得進一步探討。

1.5 PD-L1表達及腫瘤突變負荷(TMB)的影響

PD-L1和TMB是免疫治療目前最重要的兩類療效標誌物,同時顯示了腫瘤的免疫學特性及其TMB的免疫狀態,對EGFR-TKIs的治療可能也存在影響。高PD-L1表達參與了EGFR敏感突變的NSCLC細胞對EGFR-TKIs的原發耐藥,可能是透過啟用TGF-inhibitor/Smad典型訊號通路誘導上皮細胞間質轉型(EMT)介導的,更多相關的訊號通路仍在探討。因此,臨床上當需要治療EGFR敏感突變合併PD-L1陽性晚期肺腺癌患者時,應考慮除EGFR-TKIs以外的其他治療方案。而TMB透過反映腫瘤免疫原性來識別受益於免疫治療的患者,有研究指出在晚期肺腺癌患者中,TMB與EGFR-TKIs治療的臨床應答呈負相關,而免疫治療相關臨床試驗提示TMB與免疫治療的臨床應答呈正相關。關於TMB在EGFR敏感突變中所起的療效預測及預後作用仍有待探討。

二、原發耐藥機制之間的相互關係

2.1 EGFR突變亞型與T790M的關係

不同的敏感突變其原發耐藥原因也各有差異,關於兩種敏感突變亞型的原發耐藥差異機制仍存在激烈的爭論。有學者發現19 del和21 L858R的結構對EGFR-TKIs結合親和力的不同有可能導致不同的敏感性。本團隊前期研究結果表示21 L858R突變NSCLC患者的主要原發耐藥機制之一可能是合併了de novo T790M突變,而de novo T790M突變更可能是19 del突變患者繼發耐藥的原因。

2.2 EGFR突變亞型與共突變的關係

19 del、21 L858R兩種敏感突變合併的共突變數量也決定了二者對EGFR-TKIs的敏感性不同。本團隊透過分析1 206例患者的多基因突變譜同樣發現,在初治EGFR敏感突變的NSCLC患者中共突變是普遍存在的現象,而且共突變的存在顯著降低了EGFR-TKIs的客觀緩解率;另外本團隊研究進一步指出,19 del突變患者共突變比例(32。48%)與21 L858R突變患者(30。45%)無差異,而共突變型別的譜系存在差異,比如21 L858R突變患者中存在更多的HGF/c-Met通路異常,這可能是導致兩種敏感突變對EGFR-TKIs反應不同的原因;進一步分析發現,原發T790M、存在共突變及EGFR亞型均是TKIs敏感性的獨立影響因素,即使在單純的EGFR敏感突變患者中,19 del突變患者的ORR亦高於21 L858R突變患者。

2.3 EGFR敏感突變亞型與免疫標誌物的關係

隨著免疫治療療效標誌物的進步,有研究發現19 del突變患者的PD-L1及TMB與L858R突變患者存在差異。一項回顧性研究結果表明癌症相關的調節機制是由EGFR致癌訊號通路介導的,而不是透過區域性炎症訊號誘導發生的適應性過程;而21 L858R突變患者的TMB較19 del突變患者高,這可能與確診肺癌時21 L858R突變患者的年齡普遍

高有關。

三、原發耐藥的對策

3.1 針對21 L858R突變療效欠佳的對策

3.1.1 EGFR-TKIs加量治療

在臨床實踐中,EGFR-TKIs加倍劑量方案可改變21 L858R突變NSCLC患者較19 del的療效差的困境,或為21 L858R原發耐藥患者提供了新的治療選擇,但同時需要對加量治療的毒副作用給予更多的考慮和關注。

3.1.2 EGFR-TKIs聯合抗血管治療

近年來關於EGFR-TKIs聯合抗血管治療EGFR敏感突變的晚期NSCLC患者的研究越來越多,並普遍表現出較EGFR-TKIs單藥更好的臨床療效,但聯合方案的毒副作用均較EGFR-TKIs單藥有所增加,尤其在高血壓、出血事件和蛋白尿方面發生率增高明顯。

3.1.3 EGFR-TKIs聯合化療

本團隊進行的一項網路薈萃分析透過比較各種針對EGFR敏感突變的晚期NSCLC患者的一線治療方案,包括奧希替尼、達克替尼、阿法替尼、厄洛替尼、吉非替尼、埃克替尼、EGFR-TKIs聯合化療及EGFR-TKIs聯合抗血管治療等,透過其PFS發現奧希替尼聯合含培美曲塞與吉非替尼聯合含培美曲塞的雙藥化療這兩種方式分別為19 del和21 L858R亞組患者的最佳一線治療方案。因此,EGFR-TKIs聯合化療能進一步提高21 L858R突變患者的療效,成為克服原發耐藥的一種有力手段。

3.2 T790m原發耐藥對策

對於原發T790M突變合併EGFR敏感突變的晚期NSCLC患者,優先選擇第三代EGFR-TKIs奧西替尼。奧希替尼能可逆地結合EGFR突變(19 del、21 L858R、T790M),透過不可逆共價結合EGFR激酶區ATP結合域的半胱氨酸-797殘基,抑制其下游訊號通路,從而發揮抑制腫瘤增殖的作用。2015年11月經美國食品藥品監督管理局(FDA)批准,奧希替尼作為第三代EGFR-TKIs,用於對第一代EGFR-TKIs原發耐藥的EGFR T790M突變NSCLC患者的治療。奧希替尼作為全球首個批准上市的第三代EGFR-TKIs,已被證實對獲得性T790M突變的NSCLC患者有效,中位PFS為10個月,而接受奧希替尼治療的原發T790M突變患者數量相對較少,需要更多的研究資料證實其療效。隨著T790M突變耐藥分子機制的逐漸明確,根據分子發生機制的不同而選擇性治療將是未來的研究熱點。

3.3 針對合併共突變的對策

3.3.1 針對明確靶點:聯合靶向藥物

對於EGFR敏感突變合併CDK4/6基因或MET擴增的原發耐藥患者,EGFR-TKIs聯合CDK4/6抑制劑或MET抑制劑的雙靶向藥治療模式將有潛力成為未來的一線治療選擇。

3.3.2 針對BIM缺失:聯合化療,或其他傳統藥物

對於EGFR敏感突變合併BIM缺失多型性的NSCLC患者採用EGFR-TKIs聯合化療作為一線治療的中位PFS顯著優於EGFR-TKIs單藥治療,因此在BIM缺失的患者中,EGFR-TKIs聯合其他傳統藥物治療可能成為改善原發耐藥的新方法。

3.3.3 針對共突變:聯合多靶點EGFR-TKIs

多靶點EGFR-TKIs如抗血管生成藥物被證實有良好的協同抗腫瘤作用,並且與EGFR-TKIs聯用可顯著延長EGFR敏感突變患者的PFS。

四、EGFR敏感突變的診療策略路徑

結合EGFR敏感突變原發耐藥機制及對策,提出了基於目前認知的精細化診療策略路徑,透過使用精準的治療手段減少原發耐藥的影響。見圖1。

解讀:EGFR敏感突變肺癌靶向治療原發耐藥的機制及臨床對策

圖1EGFR敏感突變的精細化診療策略路徑

注:EGFR=表皮生長因子受體;TKIs=酪氨酸激酶抑制劑;L858R=858號亮氨酸突變為精氨酸;T790M=790號蘇氨酸突變為甲硫氨酸;VEGFR=血管內皮生長因子受體

五、未來發展的方向

上述關於EGFR敏感突變的認知和治療策略僅為階段性,根據其生物學特性進行推理,結合目前正在進行的研究,提出以下幾個將來需要解決的問題及發展方向。

5.1 明確不同共突變的具體影響及各種原發耐藥機制的最優治療模式

儘管目前普遍認為合併其他基因突變是原發耐藥的主要機制之一,但具體突變基因及突變位點的功能及影響仍存在大量未知。隨著多基因二代測序在臨床中的普及,將會有越來越多的資料積累,由於部分突變並非高頻,細分至具體突變位點更是數量繁多,因此未來應該透過多中心協作,打破資料孤島,進行大量的融合彙總分析,以探索各種突變基因及突變位點對原發耐藥的影響,並總結歸納出對應的最優治療模式。

5.2 “雞尾酒”思路

由於大部分具體突變基因及突變位點的意義未明,並沒有針對性的靶向治療方案,而且暫未能開發出精準的治療對策,要充分利用不同型別藥物的互補特性,進行“雞尾酒”式的聯合治療或許是目前增加生存獲益的最佳選擇。尤其隨著各種藥物毒性的普遍下降,不同藥物的疊加毒性仍在可控範圍,不會影響患者接受治療的耐受性。

5.3 運用ct-DNA動態監測指導治療策略

ct-DNA動態監測在用藥過程中檢測耐藥突變基因負荷,評估靶向藥物敏感性,監測用藥後/穩定期患者疾病進展風險,以及動態描述腫瘤組織的分子學異質性等,從而更加精準地選擇需要聯合治療的患者,對促進患者全程、靶向精細管理有著重要價值。

5.4 聯合免疫治療

免疫治療已經成為NSCLC的主要治療之一,但既往單藥治療EGFR敏感突變患者療效欠佳,因此目前並未推薦PD-1/PD-L1單獨用於EGFR敏感突變患者。因EGFR敏感突變患者腫瘤微環境(TME)不利於免疫啟用,所以應考慮針對TME的複雜性制定出多模式的治療方案,主要包括抑制CD73、抗細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(CTLA-4)及針對化療後TME重塑的改造等。由於腫瘤的異質性及TME的複雜性,單藥治療或單個療效標誌物均有各自的侷限性,聯合療法、免疫檢查點抑制劑聯合化療在臨床前和臨床研究中表現出了協同效應,成為目前探索的主要方向。但是臨床上仍有一系列問題亟需解決,主要包括評估及控制化療聯合免疫治療的不良反應,減少聯合毒副作用;如何最佳化治療劑量及給藥順序;如何篩選合適的患者接受化療聯合免疫治療等。探索免疫微環境轉變的生物標誌物及靶點,包括仍有待突破的CAR-T、TCR-T、細胞因子過繼療法等。結合個體化免疫治療,建立多模式治療方案,實現真正合理的聯合策略。

5.5 聯合其他作用機制的藥物

除了傳統的化療、抗血管生成藥物治療及免疫治療外,近年來不斷湧現出其他具有協同效應的藥物,並且透過臨床試驗證實其潛力。常見的有二甲雙胍、非甾體抗炎藥(NSAIDs)等。另外還有其他在研、仍存在爭議的藥物或組合,包括維生素D、β-受體阻滯劑、三唑類抗真菌藥等,仍需要更多的RCT驗證其有效性及安全性。

總結:

克服EGFR敏感突變的原發耐藥,能夠最大限度地降低腫瘤負荷,從而降低腫瘤的進化動力,推遲繼發耐藥的產生,並且在繼發耐藥發生時,有更大的調整空間嘗試有效的治療方法。及早介入強化治療,也已經被證實可以大幅提高患者的總體生存率,在此本文梳理了EGFR敏感突變的原發耐藥機制,並基於目前證據,提出融合了精準治療及全面壓制的過渡策略,為同行們的臨床實踐及科研方向提供思路。