肺癌生物靶向治疗(第2版)
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第四节 获得性耐药机制及其克服

EGFR突变分布与临床上EGFR-TKIs治疗的优势人群相一致。主要见于女性、腺癌、非吸烟者及亚裔患者。然而,分子靶向治疗疗效维持时间短,中位疾病进展时间为8个月左右,几乎所有EGFR-TKIs治疗有效的患者,最终难逃复发进展的厄运。现今已经发现了两种被认为是获得性耐药的主要机制:大约50%耐药患者中 EGFR 20外显子2369位核苷酸继发点突变,胞嘧啶核苷(C)被胸腺嘧啶核苷(T)代替,在蛋白水平就是酪氨酸激酶功能域790位点的苏氨酸被甲硫氨酸取代(T790M);原癌基因 MET的扩增则与20%的EGFR-TKIs获得性耐药相关。
一、获得性耐药的定义
Jackman等提出了肺癌EGFR-TKIs获得性耐药的临床定义(表5-10)。强调以前一定要接受过EGFR-TKIs单药治疗(厄洛替尼或吉非替尼),不能与其他靶向药物或化疗药物联合应用,肿瘤需要存在敏感性 EGFR突变或明确的EGFR-TKIs治疗临床受益,临床受益定义为疾病缓解或较长时间的疾病稳定(至少要达到6个月)。6个月的分界线是根据 EGFR突变与野生型患者接受EGFR-TKIs治疗疾病进展发生时间规律来确定的(表5-11)。以6个月为界对于临床预测 EGFR基因突变的假阳性率均达到最低。要区分两类不同的只有中枢神经系统(CNS)进展情况。有尸检发现CNS转移灶可能缺乏与获得性耐药相关的突变,CNS疾病进展可能是与药物不能透过血脑屏障,CNS药物浓度不够有关。该类患者若只有CNS的复发,不应作为全身获得EGFR-TKIs耐药,增加药物剂量可能会有效。应将他们与在EGFR-TKIs治疗后,CNS转移灶明显缩小,然后相同病灶又进展的患者区分开来。后者属于获得性耐药患者。
表5-10 判断肺癌获得EGFR-TKIs耐药的标准
表5-11 不同PFS患者EGFR基因表型
二、T790M突变
2005年2月24日Kobayashi等首次对1例治疗前组织中有del L747-S752位点缺失突变、接受吉非替尼二线治疗达完全缓解,28个月后疾病进展的71岁患者进行了二次活检,分析其活检组织基因突变状况,发现在原有突变基础上 EGFR发生了新的基因突变,即在20外显子790位上密码子发生了错义突变(T790M),从而使 EGFR重新处于激活状态。研究者因此认为获得性耐药源自T790M突变引起酪氨酸激酶域空间构象改变。使790号位上的苏氨酸变为甲硫氨酸(T790M)。790号位上的苏氨酸残基作为受体酪氨酸激酶结构域的催化性ATP结合位点深处的“守门者”。庞大的甲硫氨酸侧链在立体结构上可阻碍酪氨酸激酶抑制剂,影响其与吉非替尼、厄洛替尼的结合,此外继发突变也极大地减弱了EGFR-TKIs与激酶域之间氢键的亲和力。将构建的T790M突变片段转染至COS-7细胞内,用不同浓度的吉非替尼(0~2.0mol/L)处理转染细胞。随后采用Western杂交方法检测其磷酸化EGFR的表达情况,结果显示发生T790M突变的细胞对吉非替尼产生了耐药性。
2005年Pao等通过检测6例疾病进展后原发与转移活检标本 EGFR突变及 KRAS突变情况,发现其中3例存在T790M错义突变。治疗前及疾病进展后的标本均无 KRAS突变,同时采用PCR-RFLP验证了上述结果,为进一步证实T790M是否为原发性突变,作者回顾性研究了155例NSCLC患者治疗前肿瘤组织EGFR,结果无一例携带T790M突变。Pao同样对携带L858R+T790M两种突变和L858R单一突变的细胞株的抗药性进行比较,结果显示前者的抗药性是后者的100倍(IC 50:1μmol/L vs 0.01μmol/L)。
2006年8月Inukai等应用一种使T790M突变富集的高敏感性PCR检测手段从280例未经EGFR-TKIs治疗的肺癌患者中发现9例T790M突变(用传统直接测序仅检出1例),其在原发性耐药患者中比例显著增高,并随着EGFR-TKIs治疗而选择性克隆增长,提示 EGFR 20外显子T790M和两大热点突变19外显子缺失以及21外显子L858R之间,除了耐药和敏感的差别外,可能也是两类起源完全不同的突变。其观点基于以下证据:T790M在中晚期发生率高于早期,而19外显子缺失和L858R无TNM分期差异;T790M多于EGFR-TKIs耐药患者中检出,初治患者检出率极低,而19、21外显子突变无此规律;用突变富集的高敏法和传统直接测序法, EGFR 19外显子缺失和21外显子L858R的检出率差异不大,而高敏法T790M检出率10倍于直接测序;与两大热点突变不同,T790M和性别、吸烟状态和病理表现等人群特征并无关联。
2014年ASCO会议上报道了一项T790M异质性状态和EGFR-TKIs耐药之间关系的研究,研究纳入了66例EGFR-TKIs获得性耐药疾病进展(PD)的非小细胞肺癌患者。建立高灵敏度数字PCR方法检测血浆中 EGFR突变,在EGFR-TKIs类药物初治NSCLC患者中验证了其检测cfDNA的高灵敏度和特异性。通过该方法检测患者血浆cfDNA中的T790M。研究发现,66例post-PD患者中检测出36例EGFR-T790M(54.5%)。36例中10例T790M阳性患者,5例(50%)在PD前1.5~3.5个月就可以检测到T790M阳性。然而36例T790M阳性患者中有30例(83.3%)是T790M并存一个敏感突变。此外,在少数接受过化疗加TKIs后PD的患者中,敏感突变和T790M的动态定量变化初步显示,即使在双突变的情况下,T790M和敏感突变DNA可能并不总是来自同一肿瘤细胞群,T790M突变的异质性水平可以影响EGFR-TKIs耐药的NSCLC的化疗结果。该项研究表明,血浆cfDNA无创监测可在临床PD 3.5个月前从血浆中检测T790M。在肿瘤细胞中,T790M可能具有或不具有 EGFR敏感突变,它的异质性状态可能会影响EGFR-TKIs耐药的NSCLC化疗的结果。
三、c-MET扩增-激活依赖于ErbB3的PI3K通路引发耐药
早在2004年,Lynch和Paez等发现 EGFR基因突变可预测吉非替尼治疗NSCLC敏感性现象后不久,Engelman就认为 EGFR突变型癌细胞依赖于其自身激活的、通过erbB3介导的PI3K/AKT信号通路而增殖;吉非替尼诱导的细胞凋亡下调该通路而实现耐药。erbB3是erbB家族的一个独特成员,它被认为是一个致死性激酶(kinase dead)。研究组构建了一株开始对吉非替尼敏感但暴露在递增浓度的吉非替尼的细胞株,6个月后产生了耐药,通过蛋白谱mRNA分析发现染色体7q31.1~7q33.3的显著扩增而这正是 c- MET原癌基因的编码位点。为了证实 c- MET的信号扩增是否与获得性吉非替尼耐药相关,实验采用了吉非替尼单独及其联合c-MET拮抗剂继续培养,结果证实HCC827细胞对吉非替尼获得性耐药是由 c- MET基因扩增所介导的,对 c- MET通路的抑制可恢复其对吉非替尼的敏感性;同样, c- MET扩增导致的吉非替尼耐药通过以erbB3介导的PI3K持续激活,从而绕过了吉非替尼作用的靶点EGFR。作者还采用了RNA干扰技术进一步验证了 c- MET信号扩增导致PI3K/AKT信号持续激活并维持erbB3的磷酸化。并且经过对18例获得性吉非替尼或厄洛替尼耐药的肺癌标本检测到4例(22%) c- MET扩增,在获取服药前后配对肿瘤标本的8例患者中,2例 MET扩增在治疗前是不存在的,而出现在吉非替尼/厄洛替尼获得性耐药之后。从临床角度验证了确实存在MET/erbB3/PI3K信号轴介导的EGFR-TKIs耐药。
2015年ASCO会议报道了以 c- MET过表达为靶点克服EGFR-TKIs获得性耐药的研究,采用免疫组化法(IHC)对伴有EGFR-TKIs获得性耐药的晚期NSCLC患者进行 c- MET过表达检测,50%以上肿瘤细胞中强度着色被认为是c-MET阳性。同时,还检测 EGFRALKKRASROS1状态。通过IHC技术检测c-MET、p-MET、EGFR、p-EGFR、ERBB3、p-ERBB3、 AKT、p-AKT、MAPK、p-MAPK等MET和EGFR信号通路中的重要标志物。研究者回顾性地选择了126例吉非替尼或厄洛替尼获得性耐药的晚期NSCLC患者。28.6%(36/126)有c-MET过表达,13.5%(17/126)出现c-MET过表达+T790M,24.6%(31/126)T790M突变,1.6%(2/126)转化为SCLC或鳞癌,分别有0.8%(1/126)出现 KRAS突变、 ROS1基因融合和 ALK基因融合,还有29.3%(37/126)未知。11例c-MET过表达患者接受吉非替尼+c-MET抑制剂克唑替尼治疗。缓解率(RR)为45.5%(5/11),疾病控制率(DCR)为54.5%(6/11)和疾病进展率(PD)为45.5%(5/11)。c-MET过表达而无T790M突变患者DCR为100%(5/5),这类患者中仍有2例在数据截止时仍保持。最长缓解时间为6个月以上。c-MET/T790M均为阳性的患者未出现RR。结果表明c-MET过表达可作为获得性耐药的生物标志物,联合EGFR-TKIs和c-MET抑制剂是克服c-MET过表达患者获得性耐药的良好策略,但其在c-MET/T790M并存的患者中无效。
四、解决之路
研究提示T790M通过引起EGFR空间构象改变、增加EGFR和ATP的亲和力从而削弱吉非替尼/厄洛替尼和EGFR TK区域的结合能力。目前多种第二代EGFR-TKIs,不可逆性酪氨酸激酶抑制剂(HKI-272、EKB-569、CI-1033和BIBW2992)共价键结合于EGFR催化域ATP结合位点边缘的cys-797,与EGFR结合的方式不同于传统EGFR-TKIs的非共价结合,在某些耐药机制如T790M存在的情况下仍保持活性。最近发表的数据充分支持了在携带T790M耐药突变的NSCLC患者中应用这一策略的有效性。BIBW2992Ⅱ期临床研究显示,具有 EGFR突变的NSCLC患者,对第一代EGFR-TKIs耐药时,BIBW2992仍对其有抗瘤的潜力。支气管肺泡NCI-H1650 NSCLC细胞在体外可迅速对吉非替尼产生耐药,但不会对不可逆性EGFR-TKIs如HK-357、HK-272和EKB-569产生耐药。此外,在Ba/F3鼠类造血祖细胞中,携带T790M突变的EGFR稳定的过度表达可对吉非替尼和厄洛替尼产生高水平的生物化学耐药性,但对不可逆的表皮生长因子受体小分子抑制剂CL-367、CL-785仍保持敏感。有研究者认为,在对第一代EGFR-TKIs耐药的肿瘤细胞模型中,不可逆性EGFR-TKIs不仅能够克服T790M突变诱导的立体障碍,而且也不受配体结合后的受体内摄作用增加的影响。内摄作用后,可逆性的EGFR-TKIs从EGFR复合物中分离,但通过与EGFR不可逆性交联作用可预防这一现象。
最新一些研究表明,兼具第一代和第二代EGFR-TKIs特点的第三代EGFR-TKIs显示出了对有T790M突变的NSCLC强大的治疗效果。代表药物有CO-1686、AZD9291、HM61713。
CO-1686(Rociletinib)为口服共价TKI,靶向结合于敏感型 EGFR基因突变以及T790M突变,该药物设计避免结合野生型 EGFR传导通路。临床前实验中,CO-1686在L858R/ T790M转基因动物模型可以达到CR。Sequist团队开展的Ⅰ/Ⅱ期研究为首次人体试验,旨在确定CO-1686在 EGFR突变型晚期NSCLC的剂量。Ⅰ期试验为剂量递增部分,21天为一个周期直至最大毒性剂量。Ⅱ期试验部分(TIGER X)为扩展队列研究。其中一组一线TKI进展后立即给予二线CO-1686,另一组既往至少接受两种TKIs或化疗后进展。3个剂量组500mg、625mg、750mg,均每日2次。主要研究终点包括安全性、耐受性、PK数据及ORR。共有243例中心实验室确认的组织T790M阳性患者评价了最佳疗效,500mg组的48例患者,ORR达到60%,DCR达到90%;625mg组的114例患者,ORR达到54%,DCR为84%;750mg组的77例患者ORR为46%,DCR为82%;4例1000mg组的ORR为75%,DCR为100%。T790M不管是血浆还是组织检测,ORR相似,不是所有一线使用TKI进展后的患者都能再次组织活检,T790M血浆检测是组织检测一个可行的替代方法。目前总体中位PFS尚未达到,对于中心实验室确认T790M阳性患者接受Rociletinib(500mg或625mg,每日2次)治疗后的中位PFS可达8.0个月,如果无基线CNS转移,则可达到10.3个月。对于中心实验室检测T790M阴性的患者,Rociletinib也有37%的客观缓解率,解释此疗效的假说包括组织异质性、检测敏感性、IGF1-R/IR的作用、TKI再次治疗的作用(86%的患者刚停用TKI)。CO-1686耐受性良好,最常见的剂量限制性毒性反应为高血糖,口服降糖药物可以控制。TIGER-1为Rociletinib对比厄洛替尼一线治疗 EGFR突变NSCLC的一项随机开放2/3期临床研究,入选标准为≥1 EGFR敏感突变的组织学和细胞学确认晚期或不可切除的局部晚期复发NSCLC,随机分为Rociletinib和厄洛替尼组,PD后仅在Ⅱ期研究中T790M突变阳性患者交叉接受Rociletinib,主要研究终点为PFS,研究结果令人期待。
AZD9291为突变选择性不可逆EGFR抑制剂,在临床前研究中显示对EGFR-TKIs敏感型及T790M耐药突变均有效,对野生型 EGFR有弱选择性。AZD9291终末半衰期55小时(30~145小时)。亚裔或非亚裔患者药物代谢动力学(PK)相一致。Janne团队领导的开放、多中心Ⅰ期临床试验,试验对象包括亚裔和西方患者,有EGFR-TKIs临床获益并有影像学进展的NSCLC。该研究包括5个剂量组:20mg、40mg、80mg、160mg及240mg。主要终点指标为EGFR-TKIs耐药患者中的安全性和耐受性。次要终点指标为确定最大耐受量、药物代谢动力学及初步疗效。该试验选择 EGFR突变NSCLC患者,EGFR-TKIs获得性耐药。包括剂量递增及扩展队列研究。AZD9291口服,剂量20~240mg,每日1次。症状稳定的脑转移可以入组。中心实验室检测T790M突变。共253例患者入组,31例入组剂量递增队列,无剂量限制性毒性,以后的222例参加5个剂量扩展队列。所有剂量组包括脑转移者均有效。最常见的副反应是腹泻、皮疹、恶心和食欲下降。ORR为51%(95%CI:45%~58%)。127例中心确认T790M突变的患者,RR为61%(95%CI:52%~70%)。相反,61例中心确认无T790M突变的患者,RR为21%(95%CI:12%~34%)。T790M阳性患者中位PFS为9.6个月(95%CI:8.3~未达到),T790M阴性患者中位PFS为2.8个月(95%CI:2.1~4.3)。因此认为,AZD9291在 EGFR突变型EGFR-TKIs继发耐药的NSCLC患者疗效显著且耐受性良好。 EGFR T790M阳性与 EGFR T790M阴性的患者相比ORR更高。2015年ASCO会议报道了AZD9291一线治疗 EGFR突变阳性晚期NSCLC Ⅰ期扩展队列研究结果(AURA,NCT01802632):在晚期初治 EGFR敏感突变人群中,AZD9291显示了良好的疗效和安全性可控,66.7%(40/60)的患者获得明确疗效,ORR为73%(95%CI:60%~84%),截止到随访数据统计时最长的缓解持续时间为13.8个月,81%的患者无疾病进展时间可以达到9个月,AZD9291一线治疗的结果值得期待。2015年世界肺癌大会(WCLC)报道了Ⅱ期临床试验AURA2的结果,入组患者均为接受过EGFR-TKIs治疗后出现疾病进展并且T790M突变阳性的患者,结果显示:DCR高达92%,中位PFS为8.6个月,中位应答持续时间为7.8个月。AZD9291在各线治疗中均表现出高ORR和值得期待的PFS。AZD9291 80mg,每日1次,对比第一代TKIs用于晚期初治 EGFR突变阳性患者的Ⅲ期临床试验FLAURA(NCT02296125)正在进行中,AZD9291一线治疗是否能够优于前两代TKIs,让我们拭目以待。
HM61713是新型口服选择性突变型EGFR抑制剂,包括敏感型和T790M突变型,对野生型 EGFR无作用。由Kim等领衔的7个中心进行的开放性Ⅰ期临床试验,旨在评价HM61713在 EGFR突变型EGFR-TKIs继发耐药晚期NSCLC的安全性、PK、初步疗效。在剂量递增队列研究中采用3+3剂量递增方案。在300mg,每日1次剂量水平进行扩展队列研究。根据既往EGFR-TKIs治疗失败间隔时间将患者分为A组和B组(A组<4周,B组≥4周)。所有患者均再次活检检测 EGFR T790M突变情况。共118例患者入组,包括剂量递增和扩展队列,分别为35例和83例。口服HM61713已经达到800mg/d,最大耐受剂量尚未达到,后续的剂量递增试验仍在继续。10%以上患者出现的药物相关不良反应包括脱皮、恶心、腹泻、皮疹、纳差、瘙痒、头痛等。多数不良反应为1/2度,容易控制或停药后缓解。2例患者出现3度或更严重头痛和纳差。仅2例患者因不良反应停药。2例患者在剂量递增队列中出现剂量限制性毒性反应:药物诱导的特异性反应,100mg(每日1次)用药11天后出现3度全身皮疹和气促,该症状为一过性,予以类固醇药物及对照支持治疗后症状缓解。扩展队列组中总体有效率21.7%(PR:18例,SD:38例),疾病控制率为67.5%,疾病控制率A组(42例)和B组(41例)分别为61.9%和73.2%。48例T790M突变患者疾病控制率75.0%,有效率29.2%,34例T790M阴性患者疾病控制率55.9%,有效率11.8%。T790M阳性和T790M阴性的PFS分别为18.9个月和10.0个月。因此得出结论,HM61713有较好的安全性以及抗肿瘤活性,EGFR-TKIs进展的 EGFR突变型NSCLC,尤其是有T790M突变的患者疗效显著。
通过对比以上3个药物,我们可以看到这3个临床试验的目标人群T790M突变情况以及既往TKIs使用情况类似。这3个药物均对既往接受TKIs治疗的 EGFR突变阳性患者有效,同时具备出色的安全性和耐受性。T790M阳性患者有效率较高,而T790M阴性有效率较低,尤其是那些使用TKIs很快进展者,上市后有望成为T790M获得性耐药患者的首选治疗方案。最新临床研究数据显示,AZD9291在疗效及安全性方面较CO-1686更具优势。两者是 EGFR突变T790M阳性进展者的有效二线治疗方案。T790M阴性的治疗方案尚不明确。这3个EGFR预计在 EGFR突变阳性NSCLC一线治疗中会有一席之地,但需要未来临床试验加以验证。
另外的方法就是耐药后选用不同靶点的治疗药物,如抗血管生成药物索拉非尼等。由于肺癌组织中同时存在 EGFR突变型细胞和野生型细胞,用EGFR-TKIs抑制突变型细胞后,野生型细胞就成为优势细胞,这就给重新化疗留出了空间。这些方面的相关临床试验正在开展中。
有假说提出用单克隆抗体西妥昔单抗可能会逆转耐药,其可能的机制是EGFR胞外结构域发生改变后使TKIs无法与之结合,单克隆抗体能使其结构域打开,TKIs可重新结合上去。另外,也有人提出EGFR“休假(holiday period)”假说,认为化疗和TKIs可序贯使用,化疗后疾病进展者可改用TKIs,当TKIs失败后再重新用原来的化疗方案,有部分患者还会有效。目前,也有相关临床试验正在进行。
总之,EGFR-TKIs已经在晚期NSCLC治疗中发挥了重要作用,具有一定的ORR和DCR,PFS和OS得到了显著延长。在二线治疗非选择性晚期NSCLC中,基本取得与二线化疗相似的疗效,但安全性和耐受性更佳。厄洛替尼的维持治疗同样也取得了阳性结果。对于 EGFR突变的晚期NSCLC,EGFR-TKIs取得了较化疗高2~3倍的疗效,并伴有生活质量的明显改善,因此,对于这类患者,EGFR-TKIs应作为首选一线方案。EGFR-TKIs进入临床应用时间尚短,有许多问题尚未完全阐明,如与放疗的联合、辅助与新辅助治疗中的地位及其耐药后克服等问题,有待今后进行更好的临床实践来解答。
(蒋 涛 周彩存)