综述巨著：当肿瘤遇上耐药，我们都采用了什么策略？

来源：药物速览

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癌细胞的耐药性

自第一个靶向药格列卫（伊马替尼）取得巨大成功以来，靶向癌症靶点的药物已经玲琅满目,一些癌症的治疗取得了巨大成效，给患者带来了福音以及希望。

 

其实，除了靶点突变的耐药机制以外，癌细胞进化出了各种神奇的耐药机制。比如表达排出药物的泵系统，俗称“吃了吐”。还有，会进化出减毒的机制，让毒性的药物变成无毒的药物，以及改变了自身的繁殖方式等等都会产生对当前药物的抵抗性。

最近一篇Science文章，指出肿瘤在进行化疗时会累积DNA损伤，并会增加基因突变的概率，最终少部分肿瘤细胞会被筛选出来从而进化出各种耐药性。

当癌症靶向药物遭遇耐药后，科学家也并不是束手无策，病人也更不会束手就擒。针对耐药性，本篇文章总结了常见五种针对耐药性的策略（下图）。下面将一一进行解读。

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独特结合模式抑制剂

ALK阳性的肺癌患者治疗要首选靶向药，也就是ALK激酶抑制剂。2011年，克唑替尼（Crizotinib）成为第一个ALK抑制剂，获得FDA批准用于ALK阳性的NSCLC的一线治疗，也问世中国临床多年。

虽然有效，但许多患者在治疗约1年后通常会发生耐药（L1196M）。针对该突变，研发出第二代的药物，2017年FDA批准了能够替代克唑替尼的ALK抑制剂-色瑞替尼（ceritinib）。但后续由于检测到ALK基因继发突变（C1156Y），该突变提示对第二代靶向药ceritinib不敏感，但却是第三代靶向药lorlatinib的有效靶点。

Lorlatinib治疗持续8个月有效后，癌症复发，基因检测发现，不仅有ALK C1156Y突变，还出现了新的ALK L1198F突变。但是有意思的是，L1198F突变会介导产生lorlatinib耐药，但却可以增强第一代ALK靶向药crizotinib的作用，这种增效作用足以胜过原有的C1156Y突变相关耐药。所以，患者又从第三代lorlatinib及时换回到第一代crizotinib治疗，收获了较好的效果。  

顶级医学杂志   New England Journal of Medicine   刊登了这个经典的案例，所以在全程ALK靶向药治疗中，一旦发生耐药则基于耐药基因实时监测指导下，从第一代吃到第三代，再换回吃第一代，通过轮换靶向药成功克服了耐药。 

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共价结合模式抑制

过去十年里，NSCLC （非小细胞肺癌）治疗方案中最显著的改变可能就是 ，EGFR 酪氨酸激酶抑制剂用于具有 EGFR 靶向性驱动突变患者一线治疗。其中，设计开发的共价抑制剂是一大亮点和突破。以EGFR为靶标的第一代非共价抑制剂（如吉非替尼, 厄洛替尼）。对治疗EGFR~(L858R)突变的NSCLC患者有良好的疗效。然而,在接受EGFR抑制剂治疗8-14个月后，约60%的患者发生了T790M突变并产生耐药性。

以前大部分的抑制剂是可逆的，科学家脑洞大开，是否可以利用激酶中具有亲核功能的基团（比如巯基），设计含有亲电基团的共价抑制剂呢？

于是，第二代共价EGFR抑制剂横空出世，如阿法替尼和达克替尼，被开发用于治疗EGFR~(L858R)突变和T790M耐药突变的NSCLC患者。但这些抑制剂对EGFR~(T790M)突变型和野生型EGFR激酶之间缺乏选择性 ，因而会产生较强的毒副作用。  

2018年，FDA批准了第三代共价EGFR抑制剂，如奥希替尼   （泰瑞沙）   ,对EGFR~(WT)活性较弱，而对EGFR~(T790M)具有较高的活性及选择性，减轻了毒副作用。然而，接受其治疗的三分之一患者出现了C797S突变并产生耐药性，也就是把能够发生共价反应的巯基突变成了羟基   （就不让你反应）   。  

目前，针对该突变尚未有合适的靶向药，如果产生耐药了，患者可能就要考虑传统的化疗药物。  

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变构结合模式抑制剂

变构效应长期以来都被应用于，调节正构效应难以靶向的药物靶标。

近年来，它被逐步应用到蛋白相互作用的调节当中。通过变构效应调节蛋白相互作用，已经成为创新药物研发领域的热点。变构剂保守性低于ATP结合位点，选择性高，并具有额外的有利性质。

当靶点具有双重结合位点（活性位点和变构位点）时，在单独给药产生耐药突变后，可选择另外一个位点的靶向药物，如上图a,b。 如果靶向两个结合位点会怎么样呢？上图c所示，双重抑制（鸡尾酒疗法）会不会产生1+1>2的效果，会不会克服耐药性的产生呢？

最近有研究，在慢性粒细胞白血病（CML）的治疗中，采用一种新的ABL1激酶变构抑制剂ABL001可以和第二代TKI类药物尼罗替尼联用，在小鼠模型中可以起到根治CML的效果。

与靶向作用于ATP结合位点的TKI类药物不同，ABL001作用于正常ABL1蛋白起自我抑制作用的N端豆蔻酰化的帽子结构（MC）的作用位点，从而起到变构抑制激酶活性的作用。

有资料显示，单用ABL001已经可以取得比伊马替尼（格列卫）更好的效果。但可能更好的信息是，相比较使用任意一种药物产生突变的现象，联合这两种药物的抗突变的能力较强，产生突变的概率更低。

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双价结合模式抑制剂

mTOR是人类癌症中都很活跃的细胞信号通路。

科学家们已经发展了以天然产物雷帕霉素的类似物第一代药物比如：依维莫司和西罗莫司等药物来抑制这条通路。这些药物靶向mTOR上的雷帕霉素结合位点（FRB）。

但是不幸的是，大多会产生耐药突变（比如A2034V以及F2108L突变）。针对该突变，开发了第二代mTOR抑制剂（比如AZD8055，MLN0128）。它们是通过靶向另一个三磷酸腺苷（ATP）活性位点发挥功能。一些第二代抑制剂已经进入到临床试验阶段。

不幸的是，癌细胞依然会产生耐药性，第二代mTOR抑制剂也难逃失效的命运。

 

之前，研究者发现mTOR上的两个结合位点相距不过15Å。因此，他们用一个长度合适的聚乙二醇连接分子，将第一代抑制剂雷帕霉素和第二代抑制剂MLN0128连接到一起（上图）。新分子能够跨越两个结合位点，同时与它们结合。这就是第三代mTOR抑制剂（RapaLink-1）。

它比已有的抑制剂更加强大，而且产生耐药性的可能性更小。但是这也仅仅在小鼠模型中得到验证，真正像这种二价的化合物上临床以及真正成药还是有难度的。

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蛋白酶体降解策略

PROTAC 技术通过利用人体自身的泛素-蛋白酶体系统，实现对靶向特定靶点蛋白的降解。只需要小分子药物短暂地与特定的蛋白结合、给蛋白打上 “泛素化” 的标签，就可以实现高效特异性的蛋白降解。

这种技术在理论上，可以靶向大量一直以来被认为 “不可成药” 的以及容易产生耐药突变的靶点。不怕你突变，我直接把你灭亡。

当然靶点也会在后期重新表达出来，产生不可预知的耐药，而且PROTACs分子量一般在700~1200之间，透膜能力与口服生物利用度较差，且缺少预测模型（如适用于小分子药物的“类药五原则”）。

但是该策略是克服耐药性的一个重要的、有意义的应用方向。跟该机理类似的还有“分子胶水”的策略，它也是利用泛素-蛋白酶体系统，能够介导蛋白质-蛋白质相互作用的小分子化合物。

广义上的分子胶水包括PROTAC。与PROTAC相比，分子胶水具有更小的分子量也更像目前常用的小分子药物，但是分子胶水的发现也更具有偶然性。

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文末小结

肿瘤耐药性问题现在越来越普遍，针对靶点的突变，研究者已经开发了各式各样的策略应对，很多取得了非常明显的效果。但是需要注意的是突变是不会停止的，药物创新也是永恒的话题，尽管创新的道路上荆棘丛生，但是我们一直在路上。

参考出处:

https://www.nature.com/articles/s41589-020-0596-8

Cree and Charlton BMCCancer (2017) 17:10

https://science.sciencemag.org/content/368/6495/1127