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EGFR TKI在非小細(xì)胞肺癌治療中的應(yīng)用

摘要:肺癌是世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,已成為我國(guó)城市人口惡性腫瘤死亡原因的第一位。非小細(xì)胞型肺癌(Non-SmallCellLungCancer,NSCLC)是肺癌最常見(jiàn)的組織學(xué)類(lèi)型,包括鱗狀細(xì)胞癌(鱗癌)、腺癌和大細(xì)胞癌。

EGFR信號(hào)通路簡(jiǎn)介

表皮生長(zhǎng)因子(epidermalgrowthfactor,EGF)于1962年在新生鼠中被首次發(fā)現(xiàn)。約20年后人表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)被分離純化。隨著研究的深入,EGFR及其下游通路也不斷被人們所了解。EGFR屬于ErbB受體家族的一種,該家族包括EGFR(ErbB-1)、Her2/c-neu(ErbB-2)、Her3(ErbB-3)和Her4(ErbB-4)。EGFR也被稱(chēng)作HER1、ErbB1,突變或過(guò)表達(dá)一般會(huì)引發(fā)腫瘤。EGFR是一種分子量為170kDa的糖蛋白,屬于酪氨酸激酶型受體。EGFR位于細(xì)胞膜表面,靠與配體結(jié)合來(lái)激活,包括EGF和TGFα(transforminggrowthfactorα)。激活后,EGFR由單體轉(zhuǎn)化為二聚體,盡管也有證據(jù)表明,激活前也存在二聚體。EGFR還可能和ErbB受體家族的其他成員聚合來(lái)激活,例如ErbB2/Her2/neu。EGFR二聚后可以激活它位于細(xì)胞內(nèi)的激酶通路,包括TYR1016、TYR1092、TYR1110、TYR1172及TYR1197等激活位點(diǎn)。自磷酸化過(guò)程可以引導(dǎo)下游的磷酸化,包括MAPK、Akt和JNK通路,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖。受體激活對(duì)于皮膚的免疫來(lái)說(shuō)很重要。研究表明在許多實(shí)體腫瘤中存在EGFR的高表達(dá)或異常表達(dá)。EGFR與腫瘤細(xì)胞的增殖、血管生成、腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān)。
 
EGFR與非小細(xì)胞肺癌
 
肺癌是世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,已成為我國(guó)城市人口惡性腫瘤死亡原因的第一位。非小細(xì)胞型肺癌(Non-SmallCellLungCancer,NSCLC)是肺癌最常見(jiàn)的組織學(xué)類(lèi)型,包括鱗狀細(xì)胞癌(鱗癌)、腺癌和大細(xì)胞癌。非小細(xì)胞肺癌約占所有肺癌的75%,超過(guò)三分之二的患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于中晚期,5年生存率很低。近年來(lái)非小細(xì)胞肺癌發(fā)病率不斷增高,無(wú)論是在我國(guó)還是全球,都已成為致死率最高的腫瘤。
 
EGFR表達(dá)于上皮、間質(zhì)及神經(jīng)源性組織中,并在不同的細(xì)胞生理過(guò)程中發(fā)揮作用,如細(xì)胞增殖、分化及發(fā)育等。EGFR在肺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、卵巢癌和胃癌中普遍存在過(guò)表達(dá),該現(xiàn)象也同時(shí)發(fā)現(xiàn)于非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)、轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌(mCRC)及頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中。在癌癥患者中,大約有80-85%屬于非小細(xì)胞肺癌,剩余的10-15%屬于小細(xì)胞肺癌。EGFR在40-85%的非小細(xì)胞肺癌患者中檢測(cè)到過(guò)表達(dá)。對(duì)于非小細(xì)胞肺癌發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后過(guò)程背后各種分子機(jī)制的揭示,為開(kāi)發(fā)新的靶向治療、改善臨床治療效果提供了新的視角。
 
EGFR是非小細(xì)胞肺癌治療的重要靶點(diǎn)

EvolutionofthedrugsusedinthetreatmentofNSCLCfrom1978to2016
 
目前非小細(xì)胞肺癌的主要治療策略有手術(shù)、放療、化療及生物療法:其中ⅠA階段患者的5年生存率為49%,而ⅠB階段患者的5年生存率為45%。對(duì)于ⅡA、ⅢA、ⅢB和Ⅳ階段的患者,其存活率分別將至30%、31%、14%和1%。對(duì)于不能通過(guò)手術(shù)方式治療的患者,通常會(huì)采用放療與化療結(jié)合的治療方案?;熗ǔ_m用于確診為晚期,并且已經(jīng)擴(kuò)散至身體其他部位的非小細(xì)胞肺癌患者。
 
靶向治療的原理為特異性的干擾參與腫瘤的生長(zhǎng)、進(jìn)展或遷移的某特定靶點(diǎn)分子。對(duì)非小細(xì)胞肺癌而言,最常見(jiàn)的治療靶點(diǎn)包括EGFR、ROS1、BRAF、KRAS、HER2、c-MET、RET、PIK3CA、FGFR1及DDR2等。靶向EGFR信號(hào)通路的治療方式通常為EGF抑制劑、EGFR抑制劑及EGFR酪氨酸激酶活性抑制劑類(lèi)藥物,最終結(jié)果為抑制或降低EGFR下游信號(hào)的傳遞。EGFR抑制劑或單抗類(lèi)藥物可作為競(jìng)爭(zhēng)性拮抗劑阻止EGF分子的結(jié)合;而EGFRTKIs則可阻止胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域的磷酸化,從而抑制下游的級(jí)聯(lián)信號(hào)通路。
 
EGFR酪氨酸激酶突變與耐藥性
 
EGFR突變通常發(fā)生于第18-21個(gè)外顯子上,該區(qū)域編碼胞內(nèi)的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。外顯子19中的對(duì)框缺失突變占據(jù)了EGFR酪氨酸激酶活化型突變的44%,主要區(qū)域?yàn)長(zhǎng)eu747-Glu749位氨基酸殘基。單點(diǎn)突變中出現(xiàn)頻率最高的位外顯子21種的L858R,在所有的EGFR酪氨酸激酶活化型突變中占比41%。第719位Gly殘基突變?yōu)镾er、Ala或Cys的情況占比10%;而外顯子20中出現(xiàn)的擴(kuò)增或插入現(xiàn)象占據(jù)EGFR酪氨酸激酶活化型突變剩余的5%。外顯子19的缺失突變及L858R點(diǎn)突變通常被稱(chēng)為經(jīng)典的活化型突變,會(huì)導(dǎo)致EGFR以高活力狀態(tài)存在,從而使得信號(hào)源源不斷向下游傳遞。而發(fā)生于第20號(hào)外顯子上的T790M點(diǎn)突變則被報(bào)道存在于接近50%的對(duì)酪氨酸激酶抑制劑具有抗性的患者體內(nèi)。由于在未經(jīng)治療的患者體內(nèi)很少會(huì)監(jiān)測(cè)到該突變形式的存在,因此T790M也被認(rèn)為是一種癌癥治療過(guò)程中的獲得性突變。結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析表明,Thr殘基被Met取代后,會(huì)增強(qiáng)EGFR同ATP分子之間的親和力,從而促進(jìn)磷酸化過(guò)程的發(fā)生,并增強(qiáng)下游信號(hào)傳導(dǎo)。
 
Epidermalgrowthfactorreceptor(EGFR)mutationsanddomains
 
上圖總結(jié)了目前報(bào)道的EGFR酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域上存在的主要突變形式:(i)在非小細(xì)胞肺癌中出現(xiàn)頻率最高的是外顯子19上的缺失突變及外顯子21上發(fā)生的L858R取代突變,兩者也被稱(chēng)為經(jīng)典突變;(ii)發(fā)生在外顯子20上的T790M突變,最早報(bào)道于2005年,是一種對(duì)EGFR酪氨酸激酶抑制劑產(chǎn)生的獲得性耐藥性,Met殘基的出現(xiàn)同時(shí)在化學(xué)空間上掩蓋了第一代EGFR酪氨酸激酶抑制劑的結(jié)合位點(diǎn);(iii)其他報(bào)道的突變體還有D761Y、L747S及T854A等。絕大多數(shù)發(fā)生于外顯子20上的插入突變會(huì)導(dǎo)致患者腫瘤細(xì)胞對(duì)EGFR酪氨酸激酶抑制劑類(lèi)藥物敏感性的降低。
 
EGFR酪氨酸激酶抑制劑類(lèi)藥物現(xiàn)狀
 
上世紀(jì)六十年代,伴隨著對(duì)激酶及其信號(hào)通路認(rèn)識(shí)的深入,酪氨酸激酶抑制劑類(lèi)藥物逐漸出現(xiàn)。迄今為止,美國(guó)FDA批準(zhǔn)了三十多種的蛋白激酶小分子抑制劑(SMKIs)類(lèi)藥物(參見(jiàn)《FDA批準(zhǔn)的激酶小分子抑制劑類(lèi)藥物及分類(lèi)一覽》一文)。其中靶向于EGFR酪氨酸激酶活性,且用于非小細(xì)胞肺癌治療的藥物可分為三代,簡(jiǎn)要介紹如下:
 
第一代EGFRTKIs:
 
苯胺基喹唑啉類(lèi)化合物可以競(jìng)爭(zhēng)性的抑制EGFR酪氨酸激酶活性,代表性藥物為用于非小細(xì)胞肺癌治療的Gefitinib及Erlotinib。
 
Gefitinib由阿斯利康(AstraZeneca,AZ)研發(fā),于2003年5月5日獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,后又于2009年6月24日獲歐洲EMA批準(zhǔn),由阿斯利康上市銷(xiāo)售,商品名為Iressa?。吉非替尼是首個(gè)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)酪氨酸激酶選擇性抑制劑,適用于單藥繼續(xù)治療鉑類(lèi)和多西他賽化療失敗的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌。2015年,Gefitinib獲批用于攜帶有EGFR外顯子19缺失突變或外顯子21L858R突變的轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者的治療。
 
鹽酸厄洛替尼由基因泰克(Genentech,被羅氏收購(gòu))和安斯泰來(lái)共同研發(fā),首先于2004年11月18日獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,由基因泰克和安斯泰來(lái)在美國(guó)上市銷(xiāo)售,商品名為T(mén)arceva?。厄洛替尼是表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑,后者在各種癌癥中高度表達(dá)和偶然突變,以可逆的方式與受體的三磷酸腺苷(ATP)位點(diǎn)結(jié)合,用于治療非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)和胰腺癌。
 
鹽酸??颂婺崾且环N表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶(EGFR-TKI)抑制劑,于2011年在中國(guó)上市,適用于表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)具有敏感基因突變的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)的一線(xiàn)治療。Gefitinib和Erlotinib均存在由EGFR活性抑制所帶來(lái)的副作用。另外,EGFRT790M突變的出現(xiàn)也使得腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生了耐藥性。從機(jī)理上講,第一代EGFRTIKs為可逆性抑制劑分子,因而臨床治療效果受限于劑量依賴(lài)性毒性。
 
第二代EGFRTKIs:
 
第二代EGFRTKIs包括Dacomitinib、Canertinib、Afatinib及Neratinib等,同屬于苯胺基喹唑啉類(lèi)化合物。Dacomitinib療效與Erlotinib類(lèi)似,用于外顯子19缺失的患者。
 
Dacomitinib是一種不可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制劑,治療機(jī)理除競(jìng)爭(zhēng)性地占據(jù)EGFR上ATP結(jié)合位點(diǎn)外,還能與EGFR結(jié)合口袋開(kāi)口處附近所特有氨基酸殘基發(fā)生烷基化作用或共價(jià)鍵結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)EGFR的不可逆抑制,可抑制包括EGFR/HER1、HER2和HER4在內(nèi)的ErbB蛋白家族的活性。Dacomitinib對(duì)EGFR的阻斷效果比一代藥物更好,因此對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制時(shí)間更長(zhǎng)。
 
Afatinib是酪氨酸激酶(TKI)受體ErbB家族不可逆的抑制劑,可以與由ErbB家族成員EGFR(ErbB1)、HER2(ErbB2)、ErbB3、ErbB4所形成的所有同源或異源二聚體共價(jià)結(jié)合,并阻斷其所產(chǎn)生的信號(hào)。因受體基因突變、擴(kuò)增,受體配體的過(guò)度表達(dá)所引起ErbB信號(hào)異常促進(jìn)了惡性表型的發(fā)展。該藥用于一線(xiàn)治療轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌(NSCLC),即當(dāng)用FDA批準(zhǔn)的臨床檢驗(yàn)證實(shí)患者腫瘤表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)外顯子19缺失或外顯子21(L858R)取代突變。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),EGFR的G719X、L861Q和S768I這些突變位點(diǎn),他們對(duì)阿法替尼反應(yīng)率較好,但是其他的突變位點(diǎn)對(duì)應(yīng)阿法替尼的反應(yīng)率不是很理想。另外,阿法替尼對(duì)T790M突變和外顯子20插入突變的控制效果也不是很好。在臨床實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,其療效并沒(méi)有優(yōu)于第一代的靶向藥,而且相對(duì)而言第二代靶向藥的副作用更大。更重要的是,第一代靶向藥出現(xiàn)耐藥后,第二代EGFR-TKI靶向藥也不能克服耐藥,所以現(xiàn)在第二代的靶向藥臨床運(yùn)用并不廣泛。
 
第三代EGFRTKIs:
 
第一、二代靶向藥物雖然療效顯著,但2/3的患者都會(huì)在使用藥物1-2年出現(xiàn)抗藥性,腫瘤可能開(kāi)始反彈。每個(gè)病人對(duì)靶向藥產(chǎn)生抗藥性的原因不盡相同,但50%~60%的EGFR抑制劑耐藥與T790M突變有關(guān)。臨床研究證明,抗EGFRT790M突變治療,可使腫瘤細(xì)胞“正?;?rdquo;,在一二線(xiàn)治療失敗后或可提高療效。因此針對(duì)EGFRT790M突變,已被認(rèn)為是第三代有效的抗癌策略。近年來(lái),抗EGFRT790M藥物在腫瘤治療領(lǐng)域取得了一定進(jìn)展。
 
第三代EGFRTKIs主要包括Osimertinib、Rociletinib、EGF816、ASP8273、HM-61713/BI-1482694/Olmutinib、PF-06747775、PF-06459988、WZ4002、HS-10296及Avitinib等。這些化合物具有高效低毒的特點(diǎn),源于對(duì)野生型EGFR不具有選擇性抑制活性。其作用機(jī)制具體為可通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合于Cys797,同時(shí)與Met793及Met790形成氫鍵相互作用。這其中的不可逆抑制劑PF-06459988還可作用于L858R/T790M雙突變型腫瘤細(xì)胞。
 
Osimertinib
 
研發(fā)代碼AZD9291,是由阿斯利康研發(fā)的靶向抗癌藥物,分別于2015年11月13日和2016年2月2日獲得美國(guó)FDA和歐洲EMA的上市批準(zhǔn),之后又于2016年3月28日獲日本PMDA批準(zhǔn)上市,商品名為T(mén)agrisso?。該藥后又于2017年2月3日獲中國(guó)CFDA批準(zhǔn)上市,商品名為泰瑞沙?,獲批治療EGFR-T790突變陽(yáng)性非小細(xì)胞肺癌。AZD-9291是高效選擇性EGFR突變體抑制劑,對(duì)外顯子19缺失型EGFR、L858R/T790MEGFR和野生型EGFR的IC50分別為12.92nM、11.44nM和493.8。Tagrisso?是口服用片劑,規(guī)格有40毫克和80毫克(以O(shè)simertinib計(jì))。推薦劑量是每日口服一次,每次80mg。
 
Rociletinib
 
Rociletinib(研發(fā)代碼CO-1686)是EGFR非可逆性抑制劑,可作用于攜帶外顯子19缺失突變、L858R及T790M突變的腫瘤細(xì)胞,用于治療EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌,于2015年7月向美國(guó)FDA提交了NDA上市申請(qǐng),但FDA咨詢(xún)委員會(huì)于2016年4月13日以12:1的投票結(jié)果否決了Rociletinib的上市申請(qǐng)。同時(shí)ClovisOncology公司已撤回Rociletinib在歐盟的上市申請(qǐng)。Rociletinib是由Avila公司原研的小分子化合物,其中Avila公司于2011年被新基制藥收購(gòu)。自2010年起,該藥由新基和克洛維斯腫瘤公司共同開(kāi)發(fā)。
 
EGF816
 
是諾華公司研發(fā)的第三代小分子口服EGFR不可逆抑制劑,目前處于2期臨床試驗(yàn)中。類(lèi)似于AZD9291,Nazartinib也是氨基嘧啶結(jié)構(gòu),共價(jià)結(jié)合于EGFR催化域ATP結(jié)合位點(diǎn)邊緣的C797,對(duì)T790M突變有很強(qiáng)抑制活性。該藥物與Nivolumab聯(lián)合治療非小細(xì)胞肺癌(NSCLC),目前二期臨床進(jìn)行中。另外,針對(duì)實(shí)體瘤的研究已進(jìn)入臨床一期和二期。
 
ASP8273
 
EGFR非可逆性酪氨酸激酶抑制劑,曾處于臨床三期,用于EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)和實(shí)體瘤。2017年5月11日,Astellas宣布終止公司EGFRT790M抑制劑ASP8273的III期SOLAR試驗(yàn),原因尚未公布。
 
HM-61713/BI-1482694/Olmutinib
 
HM61713是靶向T790M突變的第三代EGFR抑制劑。2016年5月17日,勃林格殷格翰宣布韓國(guó)制藥企業(yè)韓美研發(fā)的Olmutinib(BI1482694/HM61713)已在韓國(guó)獲得批準(zhǔn),用于既往接受過(guò)TKI治療的局部晚期或轉(zhuǎn)移性EGFRT790M突變NSCLC患者,這也是韓國(guó)批準(zhǔn)的第一個(gè)治療T790M突變的肺癌靶向藥物(僅比奧希替尼提前幾天)。韓國(guó)批準(zhǔn)HM61713主要基于I/II期HM-EMSI-101研究的結(jié)果,ORR達(dá)到62%,疾病控制率為91%;在產(chǎn)生緩解的76例患者中,有32例在數(shù)據(jù)采集截止日(2015/6/30)仍保持有效?;谶@個(gè)結(jié)果,F(xiàn)DA在2015年12月21日授予了Olmutinib突破性藥物資格。2016年5月再鼎醫(yī)藥向中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局提交臨床申請(qǐng)(1.1類(lèi)化藥),研發(fā)代碼為ZL-2303,后主動(dòng)撤回申請(qǐng)。
 
PF-06747775
 
由輝瑞研發(fā),處于臨床I/II期實(shí)驗(yàn),用于治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性EGFR突變(del19、L858R、T790M/L858R、T790M/del)非小細(xì)胞肺癌。入組的患者必須攜帶有EGFR敏感突變,且對(duì)EGFRTKI治療耐藥進(jìn)展。在II期實(shí)驗(yàn)中,所有入組患者需要確認(rèn)攜帶有T790M突變。
 
WZ4002
 
WZ4002是一種新型的、突變選擇性EGFR抑制劑,作用于EGFR(L858R)/(T790M),在BaF3細(xì)胞系中IC50為2nM/8nM;對(duì)ERBB2磷酸化(T798I)沒(méi)有抑制作用。在低濃度時(shí)WZ4002對(duì)EGFR突變體的作用更為強(qiáng)烈,從而在正常機(jī)體中產(chǎn)生較低的毒性。盡管如此,野生型EGFR對(duì)高濃度藥物及長(zhǎng)期口服過(guò)程較為敏感。由于專(zhuān)利糾紛,迄今為止尚未有針對(duì)WZ4002的臨床研究見(jiàn)諸報(bào)道。

HS-10296
 
HS-10296由江蘇豪森研發(fā),目前在美國(guó)處于臨床一/二期,用于治療T790M突變陽(yáng)性的非小細(xì)胞肺癌。2016年8月,江蘇豪森向中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)提交HS-10296的臨床試驗(yàn)申請(qǐng)(化藥1類(lèi)),2017年3月批準(zhǔn)臨床。此前已經(jīng)在美國(guó)、臺(tái)灣、韓國(guó)三地開(kāi)展國(guó)際多中心臨床研究。

Avitinib
 
馬來(lái)酸艾維替尼由艾森生物(杭州)研發(fā),是第3代口服、不可逆EGFR抑制劑。臨床前研究表明Avitinib可克服T790M突變所致耐藥,目前處于臨床一/二期,用于治療由表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)突變或T790M耐藥突變所導(dǎo)致的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌。該化合物于2014年9月獲得中國(guó)化藥1.1類(lèi)臨床批件。
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