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循环卫生

各个击破:肿瘤靶向治疗耐药研究进展
2017-06-15 10:57:20 来源: 作者: 【 】 浏览:5次 评论:0
简述:在 EGFR 抑制剂治疗过程中,细胞开始出现一些耐药性突变。在治疗后期,肿瘤已成成为完全耐药表型。因此,如果 EGFR 抑制剂治疗停止,肿瘤可能会回到治疗初期的状态。
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2015 年美国临床肿瘤协会(ASCO)年会上,三位肿瘤靶向治疗领域的专家以专题方式介绍了乳腺癌、肺癌和结直肠癌治疗中的耐药现状与应对策略。

肿瘤耐药的分类

肿瘤可以通过多种方式耐药,也可以划分为不同的种类。一种分类方式是根据药物响应性可以将肿瘤耐药划分为两大类,原发性耐药和获得性耐药。原发性耐药是指肿瘤对药物自始至终均无反应,获得性耐药是指治疗初期患者对靶向治疗响应良好,后期响应性降低。

另一种分类方式,根据肿瘤对靶向治疗的耐药机制将肿瘤耐药划为三大类。通路冗余:在靶向治疗时,信号通路仍可以保持激活状态。规避通路:在信号通路被靶向治疗阻断后,细胞可以开启另一条替代性信号通路。通路再激活:在信号通路被抑制性治疗阻断后,细胞可以通过下游受体突变,将信号通路再次激活。

活检是检验「真理」的唯一标准

在探讨肿瘤耐药前,需要强调一点:活检在肿瘤耐药控制中起了重要作用。只有对耐药时的肿瘤样本进行连续的组织学分析,我们才能更好地了解靶向治疗获得性耐药的临床作用机制。通过活检分析,可以确定进展性病变组织的耐药机制,从而为患者设计针对性解决方案。

乳腺癌抗 HER2 治疗的耐药

人上皮生长因子受体 2(HER2)是乳腺癌靶向治疗的一个重要分子靶标。接近 15%-20% 的乳腺癌样本高表达 HER2,该受体可以激活下游信号通路,改变转录和翻译水平,从而促进细胞增殖和转移、凋亡抵抗。因此,HER2 是乳腺癌治疗的一个常见靶点。

第一个获批的抗 HER2 药物是单克隆抗体—曲妥珠单抗(Trastuzumab),该抗体可以与 HER2 的细胞外结构域结合。基于其理论性作用机制,曲妥珠单抗获批后主要用于治疗转移性 HER2 阳性乳腺癌,还可以与化疗结合使用。

NSABP B31 和 NCCTG N9831 临床试验的对接分析结果显示,相比接受标准化疗的患者,接受曲妥珠单抗和标准化疗患者的无病生存期显著延长。另外,其他多项研究也验证了曲妥珠单抗的临床效益。

然而,一些患者在接受曲妥珠单抗治疗后出现肿瘤复发。因此,研究人员开始着手研究抗 HER2 治疗的耐药机制。曲妥珠单抗是 HER2/HER2 同源二聚体化的有效抑制剂,但不是异源二聚体化的有效抑制剂。

1. HER2 信号通路冗余造成耐药

受体封闭不彻底可能是抗 HER2 耐药的一种机制。大量临床前试验结果显示,HER2 通路的多点抑制可以改善抗 HER2 治疗的效果。

CLEOPATRA 试验将 HER2 双抑制(同源/异源二聚体)推到了 HER2 阳性转移性乳腺癌治疗的最前线。在该研究中,乳腺癌患者随机接受曲妥珠单抗+多西他赛(Pertuzumab)、曲妥珠单抗+多西他赛+帕妥珠单抗(Pertuzumab)治疗。

研究结果显示,相比曲妥珠单抗,曲妥珠单抗+帕妥珠单抗治疗可以显著改善患者的生存期,总生存期延长 16 个月。该研究有力地证明了,将 HER2 双抑制与化疗结合时转移性癌症治疗的首选方案。

NEOSPHERE 试验同样验证了抗 HER2 双抑制治疗的临床效益。在该研究中,将 HER2 阳性乳腺癌患者随机分为四组,标准化疗+曲妥珠单抗、标准化疗+帕妥珠单抗、标准化疗+曲妥珠单抗+帕妥珠单抗(双抑制治疗组)、曲妥珠单抗+帕妥珠单抗。

结果显示,双抑制治疗组患者的完全缓解率是单抑制治疗组(标准化疗+曲妥珠单抗或帕妥珠单抗)的两倍。曲妥珠单抗+帕妥珠单抗治疗组的完全缓解率接近 17%,表明着两种靶向药物在部分患者体内通过阻断 HER2 通路产生了抗肿瘤效果。

NeoALTTO 试验将乳腺癌癌症患者随机分为 3 组:紫杉醇(Paclitaxel)+拉帕替尼(Lapatinib),紫杉醇+曲妥珠单抗,紫杉醇+帕拉提尼+曲妥珠单抗。该试验中发现了同样的结果,双抑制治疗组患者的完全缓解率是单治疗组的两倍。

TBCRC 006 试验将雌激素受体(ER)阳性乳腺癌患者纳入研究,进行为期 12 周的拉帕替尼+曲妥珠单抗+雌激素剥夺治疗。结果显示,患者的完全缓解率仅为 27%,与 NEOSPHERE 试验中靶向单治疗组的结果相似,表明有效的通路阻断完全可以抑制肿瘤的生长。

当然,并不是所有临床试验结果都支持上述结论:双抑制治疗优于单抑制治疗。例如,ALTTO 试验将 8000 例 HER2 阳性乳腺癌患者随机分为三组:化疗+曲妥珠单抗、曲妥珠单抗+拉帕替尼、化疗+曲妥珠单抗+拉帕替尼。

有趣的是,三个不同治疗组患者的完全缓解率并没有显著差异。

然而,ExteNET 试验的研究结果却又支持上述结论,该研究将曲妥珠单抗治疗后的乳腺癌患者随机分为 2 组:来那替尼(Neratinib)和安慰剂。ALTTO 试验和 ExteNET 试验结果相反,可能是因为患者人群或药物种类差异,或者说来那替尼的药效显著优于拉帕替尼。

上述临床靶向治疗试验表明,通路冗余是肿瘤耐药的一种机制,有效的通路抑制仍可以提升药效或降低耐药性。

2. ER 信号通路是 HER2 耐药的一条规避通路

接近 50% 的 HER2 阳性乳腺癌样本雌激素受体(ER)表达阳性,这可能是肿瘤耐药的另一种机制:规避通路。当细胞 ER 表达阳性时,即使其他信号通路受抑制,信号仍可以经由 ER 通路传递,最终产生促进细胞生长的转录水平变化。

有临床试验表明,ER 阳性乳腺癌患者的完全缓解率明显低于 ER 阴性患者。

TBCRC023 试验就验证了这种假设,该试验将 HER2 阳性乳腺癌患者随机分为两组:为期 12 周或为期 14 周的拉帕替尼+曲妥珠单抗+雌激素剥夺治疗(针对 ER 阳性患者)。结果显示,对 ER 阳性患者来说,12 周治疗组的完全缓解率仅为 9%,而 24 周治疗组的完全缓解率高达 33%。

不过,对 ER 阴性患者来说,两种治疗组间并无差异。这表明长期靶向治疗可能只对 ER 阳性患者有效。尽管证据不足,但是上述临床试验结果表明:ER 通路在 HER2 阳性乳腺癌耐药通路中起了重要作用。

3. PI3K 分子、HER2 突变与再激活通路

第三种耐药机制是通路再激活,也就是将细胞生长调控相关信号通路的「刹车」拿掉。多项研究表明,磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)就是耐药相关再激活通路的「刹车」。与 PIK3CA 突变型相比,野生型 PIK3CA 癌症患者的完全缓解率更高。这表明 PI3K 通路激活可能会导致抗 HER2 治疗耐药。

同样,HER2 突变也可以通过再激活通路产生耐药。在 TBCRC003 试验中,将原位 HER2 阳性乳腺癌与治疗后转移的肿瘤病灶进行活检比较,发现两种组织的 HER2 突变率明显不同。这些研究有助于我们进一步了解耐药机制。

关于通路再激活,PI3K 是一个十分有吸引力的治疗靶点。因此,HER2 治疗并非预想中那么简单,需要将 HER2 阳性乳腺癌划分为不同亚型,以便针对不同的类型给出合适的治疗方案。

肺癌酪氨酸激酶抑制剂的耐药

肺癌的靶向治疗耐药主要有两大类,上皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)耐药和间变性淋巴瘤激酶(ALK)酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)耐药。

1. EGFR 酪氨酸激酶抑制剂

埃罗替尼(Erlotinib)、吉非替尼(Gefitinib)、阿法替尼(Afatinib)是首批进入肺癌临床治疗的 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂,EGFR 突变表型肺癌患者对这类药物的响应很好。但是,获得性耐药是 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂所面临的一大难题,什么措施可以延迟或克服这种耐药。

EGFR 酪氨酸激酶抑制剂的耐药的一个原因是 EGFR 靶点修饰,EGFR 酪氨酸激酶结构域出现二点突变(T790M)。接近 60% 的埃罗替尼、吉非替尼、阿法替尼耐药肺癌患者样本均有这种突变,该突变是第一代和第二代 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂耐药的主要原因。

突变特异性 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂是一类新型的针对 EGFR 突变的不可逆抑制剂。埃罗替尼、吉非替尼、阿法替尼主要靶向野生型 EGFR,突变特异性 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂主要靶向激活性突变,例如 T790M 突变。目前已经有两种突变特异性抑制剂已经接近进入临床,分别是 CO-1686(Rociletinib)和 AZD9291。

近期新英格兰医学杂志刊登了一项研究,该临床试验纳入了 46 位埃罗替尼、吉非替尼、阿法替尼耐药的肺癌患者。研究结果显示,T790M 阳性患者对 Rociletinib 的响应率为 59%。有趣的是,对接受过一线治疗的肺癌患者来说,用靶向 T790M 的药物进行二线治疗,其响应率接近 60%、疾病控制率高达 90%。相反,如果肺癌患者在一线治疗中没有出现 T790M 突变,其响应率非常低。

AZD9291 是另一种第三代不可逆突变特异性 EGFR 抑制剂。有研究报道,T790M 阳性癌症患者对 AZD9291 的响应率接近 60%,而 T790M 阴性癌症患者对 AZD9291 的响应率非常低,这与上述 Rociletinib 的效果相同。

2014 年有团队评估了不可逆二代抑制剂联合阿法替尼(野生型 EGFR 靶向抑制剂)和西妥昔单抗(EGFR 单克隆抗体)对肺癌患者的治疗效果。该研究患者均为 EGFR 突变肺癌患者,在对第一代 EGFR 抑制剂产生获得性耐药后,开始接受阿法替尼和西妥昔单抗治疗。

结果显示,肺癌患者的总体响应率为 29%,包括 T790M 阳性和阴性患者。该研究表明突变特异性 EGFR 抑制剂有希望成为 EGFR 突变肺癌患者的一线治疗药物,但是它们对进展期的 T790M 阴性患者并无效果。然而,将突变特异性 EGFR 抑制剂与阿法替尼与西妥昔单抗联合可能是该难题的解决方案之一。

如果第三代 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂失败了,该怎么办?通常认为靶向治疗是有效的,但是即使是第三代 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂,也要考虑耐药问题。

近期一项试验纳入了 12 位 T790M 阳性癌症患者,旨在评估 Rociletinib 的药效。结果显示,在 Rociletinib 治疗过程中有 6 位患者临床获益明显,但是后期响应率降低、T790M 消失。换句话说,在治疗过程中患者肿瘤 T790M 突变中的等位基因丢失,该突变正是第一代 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂耐药的主要原因。

同样,2015 年另一项试验也研究了 AZD9291 的获得性耐药。该研究共纳入 15 位 T790M 阳性 EGFR 突变肺癌患者,在接受 AZD9291 治疗后出现耐药。根据耐药机制可以划分为三类:6 位患者出现 C797S 突变(EGFR 激酶结构域的另一个突变);5 位患者出现 T790M 突变但 C797S 突变阴性;4 位患者丢失 T790M 等位基因。

该研究表明,尽管突变特异性 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂有希望成为 EGFR 突变肺癌患者的一线治疗药物,但是我们需要注意该如何应对其耐药性的出现。

2. ALK 酪氨酸激酶抑制剂

肺癌的另一类靶向药物是间变性淋巴瘤激酶酪氨酸激酶抑制剂(ALK TKIs)。克唑替尼(Crizotinib)是 FDA 批准的一种 ALK 抑制剂,主要用于治疗转移性 ALK 重排肺癌患者。肺癌患者对克唑替尼的响应性很好,但是会出现获得性耐药,特别是 EGFR 突变肺癌患者。

对 EGFR 突变肺癌患者来说,接近 50%-60% 患者会出现 T790M 介导的耐药。然而,仅有不到 30% 的 ALK 重排肺癌患者会出现 ALK 激酶结构域二点突变,最终造成克唑替尼耐药。此外,ALK 酪氨酸激酶抑制剂耐药的诱发突变种类很多,ALK 结构域的任何位点均可能发生突变。

目前,针对克唑替尼耐药已经出现了多种应对策略,例如第二代 ALK 抑制剂、ALK 抑制剂与 HSP-90 抑制剂联合、ALK 酪氨酸激酶抑制剂与化疗联合。目前,已经有两种第二代 ALK 抑制剂,LDK378(Ceritinib 色瑞替尼)和 Alectinib。

近期一项研究评估了色瑞替尼对 ALK 重排肺癌患者的治疗效果。克唑替尼治疗肺癌患者对色瑞替尼的响应率为 56%,未接受克唑替尼治疗肺癌患者对色瑞替尼的响应率为 58%。可见,克唑替尼耐药的肺癌患者对第二代 ALK 抑制剂有很好的响应。

Alectinib 是接近临床 ALK 重排肺癌治疗的第二代 ALK 抑制剂。近期有研究纳入了 47 位接受过克唑替尼治疗的 ALK 阳性肺癌患者,他们对 Alectinib 的总体响应率接近 55%,这与上述研究中色瑞替尼的响应率相同。

除了第二代 ALK 抑制剂外,热激蛋白 90(HSP90)也是应对克唑替尼耐药的一个治疗策略。HSP90 是一种可以稳定致癌蛋白(例如 ALK 融合蛋白和 EGFR)的蛋白质。体外研究发现,克唑替尼耐药细胞对 HSP90 抑制剂治疗十分敏感,表明 HSP90 可能是应对克唑替尼耐药的一个突破口。

此外,该研究团队还发现克唑替尼耐药的 ALK 重排肺癌患者,在接受一个周期 HSP90 抑制剂(Ganetespib)治疗后,表现出很好的临床反应。目前,有多项研究正在评估 ALK 抑制剂联合 HSP90 抑制剂对肺癌患者的治疗效果,这将有助于了解 HSP90 抑制剂缓解克唑替尼耐药的作用机制。

ALK 酪氨酸激酶抑制剂联合化疗是另一种应对克唑替尼耐药的治疗方案。一项回顾性研究发现,相比其他亚型的转移性肺癌患者,培美曲赛治疗可以显著改善 ALK 重排肺癌患者的无进展生存期。不过,该临床反应的分子作用机制并不明确。

总之,靶向治疗药物的发展已经彻底改变了肺癌患者的治疗方式。目前,这些药物主要用于转移性肺癌治疗,乳腺癌领域的研究明显滞后。

结直肠癌抗 EGFR 治疗的耐药

本章节将讨论转移性结直肠癌 EGFR 抑制剂原发性耐药和获得性耐药的机制,以及目前为应对 EGFR 抑制剂耐药而研发的药物。EGFR 通路在多种肿瘤发展中起了重要作用。研究发现,结直肠癌 EGFR 下游的多个突变可以抑制单抗和酪氨酸激酶抑制剂药物的信号激活。

转移性结直肠癌的 EGFR 抑制剂的研发历程显示,EGFR 通路突变是一个治疗靶点。例如,2013 年 FDA 批准了结直肠癌患者的 RAS 测试。回顾抗 EGFR 抑制剂的研究数据,可以发现对 RAS 野生型结直肠癌患者来说,EGFR 抑制剂(例如 Panitumumab 帕尼单抗)+传统化疗(例如奥沙利铂 Oxaliplatin)可以显著改善患者的总生存期和无进展生存期。如果换做西妥昔单抗,效果可能会更好。

KRAS 外显子 2 野生型患者的总生存率风险比为 0.75,KRAS 外显子 2 野生型+RAS 基因突变患者的总生存率风险比为 0.69。很明显,KRAS 或 NRAS 基因突变患者并不能从抗 EGFR 治疗中获益。

1. 遗传性突变与抗 EGFR 耐药

多基因突变是抗 EGFR 治疗耐药的驱动因素,同样是先天性耐药和获得性耐药机制重叠的关键部分。首先关于初治患者的先天性耐药,最常见的单基因突变包括 KRAS (30%)、NRAS (7%) 和 BRAF (7%)。接近 10%-15% 患者出现 KRAS+PIK3CA 或 BRAF+PIK3CA 双突变,10% 患者出现 PIK3CA 或 PTEN 突变。

同样,接近 12% 的先天性耐药患者源于非遗传性机制。在抗 EGFR 治疗时,接近 15% 的患者出现先天性反应。理论上,当一个患者接受 EGFR 抑制剂治疗时,仅有 15% 的患者有药物响应。很明显,如果与化疗结合,这个响应比例会更高。

何为获得性耐药?先前对抗 EGFR 抑制剂响应的患者,现在不响应了。这种耐药的主要机制是 RAS 突变(例如,KRAS、NRAS)。BRAF 突变同样是获得性耐药的原因(7%),此外,RAS 通路和 PIK3 通路双突变也是获得性耐药的原因(12%)。

有趣的是,在西妥昔单抗或帕尼单抗治疗后,获得性耐药患者的 HER2 或 MET 高表达比例明显升高,接近 10%-12%。与先天性耐药相同,接近 12% 的获得性耐药患者发病源于非遗传性机制。注意,对抗 EGFR 抑制剂先天性耐药的患者,其 KRAS 外显子 2 通常发生了突变。

同样,对抗 EGFR 抑制剂获得性耐药的患者,其 KRAS 外显子 2 也发生了突变,他们的突变频率远高于先天性耐药患者。Johns Hopkins 团队研究抗 EGFR 抑制剂治疗前、中、治疗后 RAS 和 PIK3 信号通路的突变情况,结果显示下游效应器 KRAS 和 BRAF 均发生了突变,KRAS 的多个外显子也发生了突变。

另一个团队研究发现,在西妥昔单抗治疗过程中多个基因的突变频率均有升高。该研究共纳入 37 位患者,接近 81% 进展期患者的活检组织发生了基因突变。有趣的是,接近 33% 患者的活检组织发生了多基因突变(2-5 个),表明获得性耐药发生涉及了多个基因。

最常见的突变基因是 RAS 基因,以及 PIK3CA、BRAF 和 EGFR 基因。如果检测患者治疗前的活检组织,24% 的患者存在不同程度的突变。另一点需要注意的是,在治疗过程中患者突变等位基因的比例显著升高。抗 EGFR 治疗一旦停止,基因突变频率就降低到检测水平以下了。

2. 肿瘤微环境与抗 EGFR 耐药

除了前面提到的遗传性突变外,肿瘤微环境的配体过表达也是耐药原因之一,例如双调蛋白(amphiregulin)、上皮调节蛋白(epiregulin)、调节蛋白(heregulin)、转化生长因子-alpha(TGF-alpha)。通过检测这些分子的表达量,可以预测患者对治疗的响应。

Khambata-Ford 团队发现,相比其他患者,上皮调节蛋白和双调蛋白过表达结直肠癌患者对西妥昔单抗的反应更好。Tabernero 团队发现,上皮调节蛋白过表达患者对西妥昔单抗的治疗响应更好,而 TGF-alpha 上调与西妥昔单抗治疗耐药相关。另一个团队发现,将细胞暴露于 TGF-alpha 环境,细胞的耐药性会显著升高。

除了突变和配体外,EGFR 抑制剂的治疗响应同样受内在分子亚型的影响。De Sousa 团队对上皮性结直肠癌和间质性结直肠癌进行了对比研究。结果显示,对野生型 RAS 肿瘤来说,只有上皮性结直肠癌患者对西妥昔单抗有很好的响应,而间质性患者对西妥昔单抗无响应。

3. 抗 EGFR 耐药的应对方案

根据这些信息,可以制定多种有效的结直肠癌治疗方案,例如新型单克隆抗体的 EGFR 抑制、单克隆抗体与激酶抑制剂的联合使用、HER 受体家族和其他信号通路抑制剂的联合使用。

通过靶向激酶的胞外域和胞内域,可以实现受体的双抑制。澳大利亚的科研团队评价了西妥昔单抗和埃罗替尼对 EGFR 阴性和化疗耐药的治疗效果。结果显示,野生型 RAS 患者的治疗响应率为 41%,平均无进展生存期为 5.6 月。HERACLES 试验发现,西妥昔单抗或帕尼单抗耐药患者的 HER2 过表达。在曲妥珠单抗和拉帕替尼治疗时,该类型患者的总响应率高达 34%。

Sym004 是一种新型化合物(两种嵌合抗体的混合物),可以与 EGFR 的不同抗原表位结合。Sym004 与受体结合可以生成一种大分子量的化合物,从而下调受体的活性水平。研究数据显示,当细胞暴露于高浓度配体环境时,相比西妥昔单抗,细胞对 Sym004 更为敏感。

另一种治疗策略是 EGFR 抑制剂激活-停药治疗、二线化疗、EGFR 抑制剂再治疗。这种治疗方案的前提是肿瘤患者对抗 EGFR 治疗的耐药性会在停药后降低。这种治疗的理论基础是,治疗初期大部分肿瘤细胞都是野生型细胞,所以肿瘤对治疗非常敏感。

在 EGFR 抑制剂治疗过程中,细胞开始出现一些耐药性突变。在治疗后期,肿瘤已成成为完全耐药表型。因此,如果 EGFR 抑制剂治疗停止,肿瘤可能会回到治疗初期的状态。这为肿瘤激活治疗提供了理论基础,目前有两项临床试验正在评价 EGFR 抑制剂激活治疗对癌症患者的效果,

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