前言

在過(guò)去的二十年中，對(duì)癌癥背后的基因缺陷的闡明產(chǎn)生了大量的癌癥靶向藥物。盡管這些藥物最初可能非常有效，但對(duì)單一藥物治療的耐藥性仍然是一個(gè)主要挑戰(zhàn)。聯(lián)合用藥有助于避免耐藥性，但可能的藥物組合的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了臨床測(cè)試的數(shù)量。因此，對(duì)于靶向藥物治療耐藥相關(guān)的潛在分子機(jī)制的深入理解，將有助于確定有效的藥物組合來(lái)對(duì)抗耐藥性，合理的藥物組合在癌癥治療中具有潛在的強(qiáng)大潛力。

靶向治療的歷史

自從伊馬替尼成功開發(fā)用于治療BCR－ABL驅(qū)動(dòng)的慢性髓系白血病以來(lái)，“一種基因異常－一種藥物”被視為一種新的藥物開發(fā)模式。這一概念加速了一系列癌癥靶向治療的發(fā)現(xiàn)。

2006年至2020年間，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）對(duì)51種不同靶向藥物給予了72項(xiàng)批準(zhǔn)，用于18種癌癥的36種基因組適應(yīng)癥。例如非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）中涉及ALK和ROS1的EGFR突變或激活基因重排，黑色素瘤中的BRAF突變，以及最近NSCLC中存在的KRASG12C突變。有資格接受基因組靶向治療的患者數(shù)量從2006年的5％逐漸增加到2020年的13．6％。

乍一看，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的一個(gè)主要限制似乎是，只有“功能增益”突變才能用于選擇患者進(jìn)行特定治療。然而，在1997年發(fā)表了一篇開創(chuàng)性的文章后，這種情況發(fā)生了變化，這篇文章提出，一種基因的缺失可能會(huì)增加對(duì)另一種基因生存的依賴。在這種情況下，第二個(gè)基因在缺少第一個(gè)基因的情況下變得至關(guān)重要。兩個(gè)基因之間的這種關(guān)系被稱為合成致死性，在癌癥治療中有許多潛在的應(yīng)用。這一概念最著名的例子是BRCA突變癌癥對(duì)聚ADP－核糖聚合酶（PARP）抑制劑的選擇敏感性。迄今為止，PARP抑制劑已被批準(zhǔn)用于與BRCA1／2突變相關(guān)的卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌的臨床應(yīng)用。

總之，與化療相比，靶向療法可以引起有效反應(yīng)，毒性較小，但在晚期疾病中，對(duì)單劑靶向療法的耐藥性很常見。例如，EGFR抑制劑吉非替尼治療晚期EGFR突變型肺癌的初步研究表明，與化療相比，無(wú)進(jìn)展生存率增加了一倍，但最終，所有患者都死于復(fù)發(fā)。幾乎所有其他靶向癌癥藥物在晚期癌癥中作為單一藥物使用，其結(jié)果都是相似的。這些臨床發(fā)現(xiàn)引發(fā)了對(duì)這些藥物耐藥機(jī)制的大量研究。

靶向治療的耐藥性機(jī)制

廣義地講，耐藥性可分為原發(fā)耐藥性（患者對(duì)藥物初始無(wú)反應(yīng)的情況）和獲得性耐藥（患者最初表現(xiàn)出對(duì)治療的反應(yīng)，隨后出現(xiàn)進(jìn)展性疾病）。深入了解這些耐藥的分子機(jī)制可以幫助設(shè)計(jì)聯(lián)合治療來(lái)改善耐藥。

原發(fā)性耐藥

理解原發(fā)耐藥性的潛在機(jī)制，重要的是要認(rèn)識(shí)到正常的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)依賴于信號(hào)通路之間和信號(hào)通路內(nèi)的串?dāng)_和反饋系統(tǒng)。這意味著一種信號(hào)通路的抑制可以導(dǎo)致第二種通路的代償性增加，以維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。這種緩沖確保了正常生物系統(tǒng)中的穩(wěn)定性，但在癌癥治療的背景下成為一個(gè)主要挑戰(zhàn)。

BRAF突變的CRC對(duì)BRAF抑制的原發(fā)抗性可能代表這樣一種情況，其中一種信號(hào)通路的抑制通過(guò)激活另一種生存信號(hào)來(lái)補(bǔ)償。研究發(fā)現(xiàn)，EGFR或BRAF的抑制在用作單一藥物時(shí)沒(méi)有任何作用，但在聯(lián)合使用時(shí)變得很有效。從機(jī)理上講，這是當(dāng)BRAF被抑制時(shí)激活EGFR的反饋回路的結(jié)果。BRAF和EGFR抑制劑的組合目前已在美國(guó)和歐盟批準(zhǔn)用于BRAF突變型結(jié)腸癌。

獲得性耐藥

在獲得性耐藥的情況下，患者對(duì)靶向藥物的反應(yīng)在治療期間逐漸降低。廣義地說(shuō)，耐藥機(jī)制可分為通過(guò)突變產(chǎn)生的遺傳耐藥或由癌癥基因表達(dá)變化引起的非遺傳耐藥。

腫瘤細(xì)胞在進(jìn)化早期就獲得了遺傳不穩(wěn)定性。這些事件觸發(fā)突變過(guò)程，在腫瘤內(nèi)產(chǎn)生空間遺傳多樣性，導(dǎo)致高度異質(zhì)的晚期癌癥。隨著時(shí)間的推移，腫瘤內(nèi)的異質(zhì)性也是高度動(dòng)態(tài)的。腫瘤異質(zhì)性是一個(gè)重要的臨床挑戰(zhàn)，因?yàn)樗�提供了遺傳多樣性，從而促進(jìn)了耐藥變體的出現(xiàn)。

對(duì)小分子激酶抑制劑獲得性耐藥的最直接機(jī)制是藥物靶點(diǎn)本身的突變。對(duì)于激酶抑制劑，這些突變通常導(dǎo)致在激酶的ATP結(jié)合袋中阻斷抑制劑與其靶標(biāo)的結(jié)合，或促進(jìn)ATP更強(qiáng)地結(jié)合，從而降低ATP競(jìng)爭(zhēng)性激酶抑制劑與其底物結(jié)合的能力。例如，如對(duì)吉非替尼治療反應(yīng)中EGFR中的T790M突變，對(duì)克唑替尼治療的反應(yīng)中ALK中的L1196M突變，對(duì)于vemurafenib反應(yīng)中BRAF45中的T529N突變，對(duì)克唑替尼反應(yīng)中ROS1中的G2032R突變，以及Adagrasib治療后KRASG12C中的Y96D突變。

除了靶向耐藥突變外，癌細(xì)胞可以在不直接改變靶癌基因本身的情況下進(jìn)化出對(duì)靶向治療的耐藥性。這種耐藥機(jī)制通常涉及通過(guò)藥物靶點(diǎn)上游或下游的功能獲得突變或通過(guò)平行信號(hào)通路的激活導(dǎo)致相同致癌信號(hào)通路的再激活的突變。通過(guò)這種方式，盡管抑制劑持續(xù)抑制初始驅(qū)動(dòng)癌蛋白，但關(guān)鍵的致癌信號(hào)仍然存在，由上游、下游或平行激酶驅(qū)動(dòng)。

響應(yīng)靶向癌癥藥物治療的下游途徑激活的例子很多。例如，用EGFR抑制劑治療的肺癌中出現(xiàn)BRAF突變或NF1丟失，EML4ALK驅(qū)動(dòng)的肺癌中ALK激酶抑制劑耐藥性病例中KRAS基因擴(kuò)增，以及BRAF抑制劑抗性黑色素瘤中BRAF下游MEK激酶（MAP2K1和MAP2K2）的突變。

致癌信號(hào)的上游激活可以通過(guò)超激活途徑中的通量來(lái)降低下游抑制的效力。例如，在用BRAF抑制劑治療的黑色素瘤中，激活NRAS基因突變的獲得或抑制RAS信號(hào)傳導(dǎo)的NF1 TSG的丟失。

為了維持細(xì)胞存活和增殖，腫瘤細(xì)胞還可以招募替代的致癌途徑，以繞過(guò)最初的藥物抑制信號(hào)通路，這被稱為平行信號(hào)的激活。例如，最初依賴于絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）途徑信號(hào)傳導(dǎo)的腫瘤可以通過(guò)激活PI3K／AKT信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)克服MAPK抑制。

除了DNA突變引起的耐藥性外，癌細(xì)胞還可以通過(guò)非突變適應(yīng)過(guò)程引起的轉(zhuǎn)錄變化獲得耐藥性。例如，黑色素瘤對(duì)BRAF抑制劑的耐藥性可能是BRAF mRNA剪接發(fā)生變化的結(jié)果，產(chǎn)生較短的BRAF蛋白，對(duì)小分子BRAF抑制無(wú)反應(yīng)，這是一種靶向非遺傳抗性機(jī)制。

除了這些相對(duì)簡(jiǎn)單的基因表達(dá)變化主要影響抗癌藥物抑制的信號(hào)通路外，基因表達(dá)中更復(fù)雜的變化也可能導(dǎo)致耐藥性。上皮間充轉(zhuǎn)化（EMT）是一種進(jìn)化保守的程序，發(fā)生在胚胎發(fā)育早期，有大量證據(jù)表明，EMT可導(dǎo)致癌癥轉(zhuǎn)移和耐藥性，包括對(duì)化療、靶向治療和免疫治療的耐藥性。

此外，腫瘤微環(huán)境（TME）可以對(duì)靶向藥物的反應(yīng)產(chǎn)生重大影響。TME中耐藥性的一個(gè)來(lái)源是癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF），CAF可在耐藥性中發(fā)揮關(guān)鍵作用，CAF分泌的肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）可激活HGF受體MET，從而激活BRAF抑制劑抗性黑色素瘤細(xì)胞中的MAPK和PI3K–AKT–mTOR信號(hào)通路。CAF還可以促進(jìn)腫瘤的細(xì)胞外基質(zhì)，在癌細(xì)胞和治療藥物以及浸潤(rùn)免疫細(xì)胞之間形成物理屏障。

克服耐藥性的組合療法

一直以來(lái)，人們始終在探索聯(lián)合療法來(lái)對(duì)抗癌癥中的耐藥性。這導(dǎo)致了一系列改變實(shí)踐的組合，這些藥物組合中的一些已經(jīng)在臨床實(shí)踐中，而另一些則處于臨床開發(fā)的早期階段。

靶向藥物可以通過(guò)基于多種機(jī)制的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生合理的聯(lián)合療法。例如合成致死，這種藥物特異性合成殺傷力可以通過(guò)使用針對(duì)兩個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)（藥物A和B）的聯(lián)合治療來(lái)克服耐藥性。此外，當(dāng)一個(gè)腫瘤抑制基因（TSG）由于染色體區(qū)域的缺失而丟失時(shí)，位于該區(qū)域的其他相鄰基因可以被共同刪除，并導(dǎo)致對(duì)某些藥物的敏感性增加。

致癌信號(hào)的雙重阻斷，抑制一條通路的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，無(wú)論是在驅(qū)動(dòng)癌基因下游還是在驅(qū)動(dòng)癌基于上游，以阻斷再激活，已被證明是延長(zhǎng)對(duì)致癌通路抑制反應(yīng)的合理有效方法。另一方面，可以在同一途徑中使用三種或多種藥物或同時(shí)靶向兩條平行途徑的多種藥物，以遏制腫瘤生存。

間歇給藥可能會(huì)導(dǎo)致耐藥腫瘤細(xì)胞死亡，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌狈λ幬锏那闆r下處于選擇性劣勢(shì)。這導(dǎo)致當(dāng)再次給藥時(shí)反應(yīng)增強(qiáng)，因?yàn)樗幬锩舾屑?xì)胞的比例將在藥物停用期間增加。此外，當(dāng)可以確定耐藥細(xì)胞的脆弱性時(shí)，交替給藥是一種潛在的優(yōu)越選擇。藥物敏感和耐藥亞群的交替治療可以積極消除耐藥細(xì)胞，并預(yù)防與聯(lián)合治療相關(guān)的毒性。

此外，由于轉(zhuǎn)錄程序的復(fù)雜變化而產(chǎn)生的耐藥細(xì)胞，如EMT、癌干細(xì)胞（CSC）和耐藥持久細(xì)胞（DTPs），可以說(shuō)更難殺死。它們的特定代謝和基因表達(dá)模式可以為它們的選擇性消除提供途徑。

最后，免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）療法的發(fā)展是治療癌癥最具影響力的突破之一。迄今為止，PD－1、PD－L1和CTLA4療法已被批準(zhǔn)用于治療多種癌癥類型，以促進(jìn)T細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的殺傷。然而，ICB療法的耐藥依然是一個(gè)主要的限制，，人們正在不斷地尋找各種有效的ICB組合。這方面可以參見文章：《腫瘤免疫的聯(lián)合治療》

小結(jié)

我們從艾滋病等疾病中了解到，聯(lián)合療法可以將一種致命疾病轉(zhuǎn)變?yōu)椤奥�性疾病”。顯示出強(qiáng)大協(xié)同作用的理性組合是一種合乎邏輯的治療方式。未來(lái)使用聯(lián)合療法將癌癥轉(zhuǎn)化為慢性病很可能成為現(xiàn)實(shí)。因此，在近期內(nèi)為患者帶來(lái)益處可能源于專注于尋找更好的現(xiàn)有藥物組合，而不是尋找更多的藥物靶點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

1．Rationalcombinations of targeted cancer therapies： background， advances and challenges．Nat Rev Drug Discov．2022 Dec 12．

       原文標(biāo)題 : 癌癥靶向治療的耐藥性機(jī)制和聯(lián)合療法