靶向治疗又耐药了，肿瘤究竟有多少种耐药机制？

随着肿瘤分子生物学的快速发展，肿瘤治疗已经进入精准医疗时代，靶向治疗在肿瘤治疗中占据着越来越重要的地位。与传统的放化疗相比，靶向治疗对正常细胞的影响较小，具有毒性低、治疗精准、使用方便等优点，在过去几年中，靶向治疗在延长患者生存期和改善患者生存质量上取得了显著进展。但美中不足的是，几乎所有的靶向药物都会在治疗一段时间后出现耐药的问题。

靶向治疗发挥作用的机制

靶向治疗是指利用药物或其他物质靶向特定分子来阻断肿瘤细胞的生长和扩散，确定合适的靶分子是治疗成功的关键。我们都知道，肿瘤产生的原因之一就是基因突变的累积，某些特殊基因的突变导致癌细胞和正常细胞之间出现差异，这些基因就可以作为分子靶向药物开发中的分子靶标。迄今为止的靶向药物主要作用于细胞表面抗原、生长因子、受体或者信号转导通路，这些通路在调节细胞周期、细胞死亡、转移和血管生成中发挥着重要的作用。用于靶向治疗的药物包括小分子、单克隆抗体、肿瘤疫苗和基因治疗等，这些药物通过阻断肿瘤细胞生长、干扰细胞周期或诱导肿瘤细胞死亡来达到杀伤肿瘤细胞的目的。

图1 靶向治疗发挥效应机制

目前，靶向治疗已经广泛应用于肺癌、乳腺癌、肝癌、大肠癌等多个癌种，并且都取得了不错的效果。以肺癌为例，80%~85%的肺癌都属于非小细胞肺癌（NSCLC），研究发现，驱动基因突变是NSCLC的发病机制之一，其中最主要的突变基因包括受体酪氨酸激酶家族及其下游信号通路，表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor，EGFR）是受体酪氨酸激酶家族的重要成员，EGFR突变普遍存在于非吸烟者和亚裔人群中，亚裔人群的EGFR突变高达60%，突变的EGFR可以作为NSCLC的良好靶标。EGFR突变分为经典敏感突变（19号外显子缺失突变、21号外显子L858R突变）、EGFR非经典突变（约占EGFR基因突变的10%）和EGFR 20号外显子插入突变（约占EGFR基因突变的7%），酪氨酸激酶抑制剂（Tyrosine kinase inhibitors， TKI）类药物对EGFR敏感突变的肺癌患者具有不错的疗效。第1/2代EGFR-TKI药物吉非替尼、阿法替尼、达可替尼上市后，肺癌患者的总生存期得到了显著改善。

基因突变导致耐药

靶向药物治疗获得的巨大成功后，随之而来的是对于耐药问题的担忧。提到肿瘤耐药的机制，首先，肿瘤细胞可能存在基因改变从而对特定的靶向抑制剂产生耐药性，例如，在第1/2代EGFR-TKI药物的治疗中，50%~60%的患者存在EGFR第20外显子的790位氨基酸由苏氨酸突变为甲硫氨酸的情况从而导致耐药性产生。这种耐药突变可能是预先存在的，也可能是在肿瘤治疗过程中由一小部分细胞突变而来。

图2 基因突变导致耐药的示意图

所谓预先存在的突变是指肿瘤细胞中原本就有这样一群突变的细胞，但是在进行肿瘤治疗之前，这群细胞并不具有生长优势，在靶向药物的压制下，由于先前存在突变的这群细胞能够抵抗靶向药物的杀伤，所以就脱颖而出，在持续的药物治疗中，耐药突变的细胞存活并且增殖成为优势克隆，导致耐药性产生。

而在治疗过程中产生的突变也被称为适应性进化，在适应性进化模型中，大多数细胞在持续的细胞治疗下死亡，但是原先本来对靶向药物敏感的某些细胞通过基因突变产生了耐药性。这种改变和达尔文的进化论非常相似，“物竞天择，适者生存”，肿瘤细胞群也在药物的生存压力之下发生了进化，从而更加有利于整个种群的繁衍生息。

细胞可塑性导致的耐药

除了遗传物质的改变之外，非遗传机制在肿瘤耐药中的神秘面纱也随着研究的深入被进一步揭开。表型转换，也被称为细胞可塑性，是指在遗传物质不发生改变的情况下，根据当前的环境信号改变细胞的表型。与遗传物质的改变不同，这种表型改变往往是可逆的，这也能够解释为什么一部分患者在接受EGFR-TKI治疗耐药之后，停药一段时间，又能够恢复对EGFR-TKI的敏感性。

表型转换最典型的例子当属上皮-间充质转换（EMT），EMT是指肿瘤细胞失去部分上皮细胞的特征，如E-钙黏素的表达和上皮细胞的连接，取而代之的是间质细胞特征的出现，包括波形蛋白的表达和成纤维细胞形态的出现。在多种体外和体内EGFR突变的肺癌模型中都观察到了间充质特征的出现，这些模型对第一代EGFR-TKI药物表现出获得性耐药，但通常缺乏与耐药性相关的基因改变。

据统计，EMT大约与5%的EGFR-TKI 获得性耐药病例有关。对EGFR-TKI耐药患者的活检标本的分析显示，与治疗之前的标本相比，肿瘤细胞丧失了E-钙黏素的表达，增加了波形蛋白的表达，虽然发生了这种变性的变化，但是EGFR中仍然保留了原有的酪氨酸激酶突变，表明EMT是肿瘤耐药的机制之一。