非小细胞肺癌emt国内外研究现状（TKI在非小细胞肺癌治疗中的应用）

作者：碧水清心

EGFR signaling cascades

EGFR信号通路简介

表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)于1962年在新生鼠中被首次发现。约20年后人表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)被分离纯化。随着研究的深入，EGFR及其下游通路也不断被人们所了解。EGFR属于ErbB受体家族的一种，该家族包括EGFR (ErbB-1)、HER2/c-neu (ErbB-2)、Her3 (ErbB-3)和Her4 (ErbB-4)。EGFR也被称作HER1、ErbB1，突变或过表达一般会引发肿瘤。EGFR是一种分子量为170kDa的糖蛋白，属于酪氨酸激酶型受体。EGFR位于细胞膜表面，靠与配体结合来激活，包括EGF和TGFα (transforming growth factor α)。激活后，EGFR由单体转化为二聚体，尽管也有证据表明，激活前也存在二聚体。EGFR还可能和ErbB受体家族的其他成员聚合来激活，例如ErbB2 / Her2 / neu。EGFR二聚后可以激活它位于细胞内的激酶通路，包括TYR1016、TYR1092、TYR1110、TYR1172及TYR1197等激活位点。自磷酸化过程可以引导下游的磷酸化，包括MAPK、Akt和JNK通路，诱导细胞增殖。受体激活对于皮肤的免疫来说很重要。研究表明在许多实体肿瘤中存在EGFR的高表达或异常表达。EGFR与肿瘤细胞的增殖、血管生成、肿瘤侵袭、转移及细胞凋亡的抑制有关。

Evolution of the drugs used in the treatment of NSCLC from1978 to 2016

目前非小细胞肺癌的主要治疗策略有手术、放疗、化疗及生物疗法：其中ⅠA阶段患者的5年生存率为49%，而ⅠB阶段患者的5年生存率为45%。对于ⅡA、ⅢA、ⅢB和Ⅳ阶段的患者，其存活率分别将至30%、31%、14%和1%。对于不能通过手术方式治疗的患者，通常会采用放疗与化疗结合的治疗方案。化疗通常适用于确诊为晚期，并且已经扩散至身体其他部位的非小细胞肺癌患者。

靶向治疗的原理为特异性的干扰参与肿瘤的生长、进展或迁移的某特定靶点分子。对非小细胞肺癌而言，最常见的治疗靶点包括EGFR、ROS1、BRAF、KRAS、HER2、c-MET、RET、PIK3CA、FGFR1及DDR2等。靶向EGFR信号通路的治疗方式通常为EGF抑制剂、EGFR抑制剂及EGFR酪氨酸激酶活性抑制剂类药物，最终结果为抑制或降低EGFR下游信号的传递。EGFR抑制剂或单抗类药物可作为竞争性拮抗剂阻止EGF分子的结合；而EGFR TKIs则可阻止胞内激酶结构域的磷酸化，从而抑制下游的级联信号通路。

EGFR酪氨酸激酶突变与耐药性

EGFR突变通常发生于第18-21个外显子上，该区域编码胞内的酪氨酸激酶结构域。外显子19中的对框缺失突变占据了EGFR酪氨酸激酶活化型突变的44%，主要区域为Leu747-Glu749位氨基酸残基。单点突变中出现频率最高的位外显子21种的L858R，在所有的EGFR酪氨酸激酶活化型突变中占比41%。第719位Gly残基突变为Ser、Ala或Cys的情况占比10%；而外显子20中出现的扩增或插入现象占据EGFR酪氨酸激酶活化型突变剩余的5%。外显子19的缺失突变及L858R点突变通常被称为经典的活化型突变，会导致EGFR以高活力状态存在，从而使得信号源源不断向下游传递。而发生于第20号外显子上的T790M点突变则被报道存在于接近50%的对酪氨酸激酶抑制剂具有抗性的患者体内。由于在未经治疗的患者体内很少会监测到该突变形式的存在，因此T790M也被认为是一种癌症治疗过程中的获得性突变。结构生物学分析表明，Thr残基被Met取代后，会增强EGFR同ATP分子之间的亲和力，从而促进磷酸化过程的发生，并增强下游信号传导。

Epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations and domains

上图总结了目前报道的EGFR酪氨酸激酶结构域上存在的主要突变形式：(i)在非小细胞肺癌中出现频率最高的是外显子19上的缺失突变及外显子21上发生的L858R取代突变，两者也被称为经典突变；(ii)发生在外显子20上的T790M突变，最早报道于2005年，是一种对EGFR酪氨酸激酶抑制剂产生的获得性耐药性，Met残基的出现同时在化学空间上掩盖了第一代EGFR酪氨酸激酶抑制剂的结合位点；(iii)其他报道的突变体还有D761Y、L747S及T854A等。绝大多数发生于外显子20上的插入突变会导致患者肿瘤细胞对EGFR酪氨酸激酶抑制剂类药物敏感性的降低。

EGFR酪氨酸激酶抑制剂类药物现状

上世纪六十年代，伴随着对激酶及其信号通路认识的深入，酪氨酸激酶抑制剂类药物逐渐出现。迄今为止，美国FDA批准了三十多种的蛋白激酶小分子抑制剂(SMKIs)类药物(参见《FDA批准的激酶小分子抑制剂类药物及分类一览》一文)。其中靶向于EGFR酪氨酸激酶活性，且用于非小细胞肺癌治疗的药物可分为三代，简要介绍如下：

第一代EGFR TKIs：

苯胺基喹唑啉类化合物可以竞争性的抑制EGFR酪氨酸激酶活性，代表性药物为用于非小细胞肺癌治疗的Gefitinib及Erlotinib。

Gefitinib由阿斯利康(AstraZeneca，AZ)研发，于2003年5月5日获美国FDA批准上市，后又于2009年6月24日获欧洲EMA批准，由阿斯利康上市销售，商品名为Iressa®。吉非替尼是首个表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶选择性抑制剂，适用于单药继续治疗铂类和多西他赛化疗失败的局部晚期或转移性非小细胞肺癌。2015年，Gefitinib获批用于携带有EGFR外显子19缺失突变或外显子21 L858R突变的转移性非小细胞肺癌患者的治疗。

盐酸厄洛替尼由基因泰克(Genentech，被罗氏收购)和安斯泰来共同研发，首先于2004年11月18日获美国FDA批准上市，由基因泰克和安斯泰来在美国上市销售，商品名为Tarceva®。厄洛替尼是表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂，后者在各种癌症中高度表达和偶然突变，以可逆的方式与受体的三磷酸腺苷(ATP)位点结合，用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)和胰腺癌。

盐酸埃克替尼是一种表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TKI)抑制剂，于2011年在中国上市，适用于表皮生长因子受体(EGFR)具有敏感基因突变的局部晚期或转移性非小细胞肺癌(NSCLC)的一线治疗。Gefitinib和Erlotinib均存在由EGFR活性抑制所带来的副作用。另外，EGFR T790M突变的出现也使得肿瘤细胞产生了耐药性。从机理上讲，第一代EGFR TIKs为可逆性抑制剂分子，因而临床治疗效果受限于剂量依赖性毒性。

第二代EGFR TKIs：

第二代EGFR TKIs包括Dacomitinib、Canertinib、Afatinib及Neratinib等，同属于苯胺基喹唑啉类化合物。Dacomitinib疗效与Erlotinib类似，用于外显子19缺失的患者。

Dacomitinib是一种不可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制剂，治疗机理除竞争性地占据EGFR上ATP结合位点外，还能与EGFR结合口袋开口处附近所特有氨基酸残基发生烷基化作用或共价键结合，进而实现对EGFR的不可逆抑制，可抑制包括EGFR/HER1、HER2和HER4在内的ErbB蛋白家族的活性。Dacomitinib对EGFR的阻断效果比一代药物更好，因此对肿瘤生长的抑制时间更长。

Afatinib是酪氨酸激酶(TKI)受体ErbB家族不可逆的抑制剂，可以与由ErbB家族成员EGFR (ErbB1)、HER2 (ErbB2)、ErbB3、ErbB4所形成的所有同源或异源二聚体共价结合，并阻断其所产生的信号。因受体基因突变、扩增，受体配体的过度表达所引起ErbB信号异常促进了恶性表型的发展。该药用于一线治疗转移性非小细胞肺癌(NSCLC)，即当用FDA批准的临床检验证实患者肿瘤表皮生长因子受体(EGFR)外显子19缺失或外显子21 (L858R)取代突变。研究结果发现，EGFR的G719X、L861Q和S768I这些突变位点，他们对阿法替尼反应率较好，但是其他的突变位点对应阿法替尼的反应率不是很理想。另外，阿法替尼对T790M突变和外显子20插入突变的控制效果也不是很好。在临床实际运用过程中，其疗效并没有优于第一代的靶向药，而且相对而言第二代靶向药的副作用更大。更重要的是，第一代靶向药出现耐药后，第二代EGFR-TKI靶向药也不能克服耐药，所以现在第二代的靶向药临床运用并不广泛。

第三代EGFR TKIs：

第一、二代靶向药物虽然疗效显著，但2/3的患者都会在使用药物1-2年出现抗药性，肿瘤可能开始反弹。每个病人对靶向药产生抗药性的原因不尽相同，但50%~60%的EGFR抑制剂耐药与T790M突变有关。临床研究证明，抗EGFR T790M突变治疗，可使肿瘤细胞“正常化”，在一二线治疗失败后或可提高疗效。因此针对EGFR T790M突变，已被认为是第三代有效的抗癌策略。近年来，抗EGFR T790M药物在肿瘤治疗领域取得了一定进展。

第三代EGFR TKIs主要包括Osimertinib、Rociletinib、EGF816、ASP8273、HM-61713 / BI-1482694 / Olmutinib、PF-06747775、PF-06459988、WZ4002、HS-10296及Avitinib等。这些化合物具有高效低毒的特点，源于对野生型EGFR不具有选择性抑制活性。其作用机制具体为可通过共价键结合于Cys797，同时与Met793及Met790形成氢键相互作用。这其中的不可逆抑制剂PF-06459988还可作用于L858R/T790M双突变型肿瘤细胞。

Osimertinib

研发代码AZD9291，是由阿斯利康研发的靶向抗癌药物，分别于2015年11月13日和2016年2月2日获得美国FDA和欧洲EMA的上市批准，之后又于2016年3月28日获日本PMDA批准上市，商品名为Tagrisso®。该药后又于2017年2月3日获中国CFDA批准上市，商品名为泰瑞沙®，获批治疗EGFR-T790突变阳性非小细胞肺癌。AZD-9291是高效选择性EGFR突变体抑制剂，对外显子19缺失型EGFR、L858R/T790M EGFR和野生型EGFR的IC50分别为12.92nM、11.44nM和493.8。Tagrisso®是口服用片剂，规格有40毫克和80毫克(以Osimertinib计)。推荐剂量是每日口服一次，每次80mg。

Rociletinib

Rociletinib(研发代码CO-1686)是EGFR非可逆性抑制剂，可作用于携带外显子19缺失突变、L858R及T790M突变的肿瘤细胞，用于治疗EGFR突变的非小细胞肺癌，于2015年7月向美国FDA提交了NDA上市申请，但FDA咨询委员会于2016年4月13日以12:1的投票结果否决了Rociletinib的上市申请。同时Clovis Oncology公司已撤回Rociletinib在欧盟的上市申请。Rociletinib是由Avila公司原研的小分子化合物，其中Avila公司于2011年被新基制药收购。自2010年起，该药由新基和克洛维斯肿瘤公司共同开发。

EGF816

是诺华公司研发的第三代小分子口服EGFR不可逆抑制剂，目前处于2期临床试验中。类似于AZD9291，Nazartinib也是氨基嘧啶结构，共价结合于EGFR催化域ATP结合位点边缘的C797，对T790M突变有很强抑制活性。该药物与Nivolumab联合治疗非小细胞肺癌(NSCLC)，目前二期临床进行中。另外，针对实体瘤的研究已进入临床一期和二期。

ASP8273

EGFR非可逆性酪氨酸激酶抑制剂，曾处于临床三期，用于EGFR突变的非小细胞肺癌(NSCLC)和实体瘤。2017年5月11日，Astellas宣布终止公司EGFR T790M抑制剂ASP8273的III期SOLAR试验，原因尚未公布。

HM-61713 / BI-1482694 / Olmutinib

HM61713是靶向T790M突变的第三代EGFR抑制剂。2016年5月17日，勃林格殷格翰宣布韩国制药企业韩美研发的Olmutinib (BI1482694 / HM61713)已在韩国获得批准，用于既往接受过TKI治疗的局部晚期或转移性EGFR T790M突变NSCLC患者，这也是韩国批准的第一个治疗T790M突变的肺癌靶向药物(仅比奥希替尼提前几天)。韩国批准HM61713主要基于I/II期HM-EMSI-101研究的结果，ORR达到62%，疾病控制率为91%；在产生缓解的76例患者中，有32例在数据采集截止日(2015/6/30)仍保持有效。基于这个结果，FDA在2015年12月21日授予了Olmutinib突破性药物资格。2016年5月再鼎医药向中国食品药品监督管理局提交临床申请(1.1类化药)，研发代码为ZL-2303，后主动撤回申请。

PF-06747775

由辉瑞研发，处于临床I/II期实验，用于治疗局部晚期或转移性EGFR突变(del19、L858R、T790M/L858R、T790M/del)非小细胞肺癌。入组的患者必须携带有EGFR敏感突变，且对EGFR TKI治疗耐药进展。在II期实验中，所有入组患者需要确认携带有T790M突变。

WZ4002

WZ4002是一种新型的、突变选择性EGFR抑制剂，作用于EGFR (L858R) / (T790M)，在BaF3细胞系中IC50为2nM / 8nM；对ERBB2磷酸化(T798I)没有抑制作用。在低浓度时WZ4002对EGFR突变体的作用更为强烈，从而在正常机体中产生较低的毒性。尽管如此，野生型EGFR对高浓度药物及长期口服过程较为敏感。由于专利纠纷，迄今为止尚未有针对WZ4002的临床研究见诸报道。

HS-10296

HS-10296由江苏豪森研发，目前在美国处于临床一/二期，用于治疗T790M突变阳性的非小细胞肺癌。2016年8月，江苏豪森向中国食品药品监督管理总局(CFDA)提交HS-10296的临床试验申请(化药1类)，2017年3月批准临床。此前已经在美国、台湾、韩国三地开展国际多中心临床研究。

Avitinib

马来酸艾维替尼由艾森生物(杭州)研发，是第3代口服、不可逆EGFR抑制剂。临床前研究表明Avitinib可克服T790M突变所致耐药，目前处于临床一/二期，用于治疗由表皮生长因子受体(EGFR)突变或T790M耐药突变所导致的局部晚期或转移性非小细胞肺癌。该化合物于2014年9月获得中国化药1.1类临床批件。

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