综述:靶向非小细胞肺癌中突变EGFR的细胞适应与耐药机制

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Drug Discovery Today 6.5

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  这篇综述系统阐述了表皮生长因子受体(EGFR)突变在非小细胞肺癌(NSCLC)中的驱动机制,重点分析了酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的理性设计、细胞适应性(如凋亡逃逸)与获得性耐药(如T790M/C797S突变)的分子基础,并展望了基于EGFR四聚体结构和蛋白互作(PPI)调控的新疗法。

  

引言

EGFR作为170 kDa的单次跨膜酪氨酸激酶受体,其激酶结构域突变(如外显子19缺失ΔE746-A750和外显子21 L858R)是NSCLC的关键驱动因素。这类突变通过稳定αC-in/DFG-in活性构象,降低ATP结合亲和力,形成针对TKI治疗的"治疗窗口"。然而,肿瘤细胞通过复杂的信号网络冗余性和适应性机制(如TME重塑、EMT转化)最终导致耐药。

EGFR-TKI的研发历程

激酶结构域构象调控
EGFR激酶活性依赖αC-螺旋(Glu762)与Lys745的盐桥稳定。第一代可逆抑制剂吉非替尼(gefitinib)通过喹唑啉环与Met793氢键结合,选择性靶向突变体;第二代不可逆抑制剂阿法替尼(afatinib)则通过迈克尔受体与Cys797共价结合。第三代奥希替尼(osimertinib)针对T790M耐药突变,其吡啶胺核心使抑制效力提升200倍。

患者分层策略
根据突变对ATP口袋的影响可分为四类:1)经典突变(L858R)对一代TKI敏感;2)T790M样突变需三代TKI;3)外显子20插入需mobocertinib等特异性抑制剂;4)PACC突变(如L718Q)对二代TKI响应最佳。

细胞适应与耐药机制

癌基因成瘾与凋亡诱导
EGFR突变肿瘤依赖持续激酶信号("癌基因成瘾")。TKI通过抑制MEK-Erk1/2上调促凋亡蛋白BIM,诱导线粒体外膜通透化(MOMP)。奥希替尼还能下调死亡受体DR4和c-FLIP,增强caspase-8介导的外源性凋亡。

应激适应网络
存活细胞通过劫持TNF/NF-κB(上调促生存信号)、RIG-I-TBK1-IRF3(抗病毒通路)和自噬(如beclin-1解离)等途径逃逸凋亡。肿瘤微环境(TME)中髓系抑制细胞(MDSC)通过PD-L1上调介导免疫逃逸。

耐药细胞库(DTCs)
约0.3-5%细胞通过表观遗传修饰进入静止状态,特异性激活IGF-1R(厄洛替尼耐药)、AXL/AURKA(奥希替尼耐药)或FGFR3(吉非替尼耐药)。EMT转化中ZEB1上调可抑制BIM表达,促进转移。

联合治疗策略

临床数据显示:吉非替尼联合培美曲塞/卡铂使中位生存期(OS)延长至50.9个月;贝伐珠单抗(抗VEGF)联合TKI可延长无进展生存期(PFS)至16个月。针对MET扩增的savolitinib、针对ALK融合的brigatinib等组合疗法正在试验中。

靶向EGFR四级结构

寡聚体调控
配体非依赖的EGFR寡聚体通过Bb2Bbkindimer界面促进激酶二聚化,而S2Skindimer界面维持自抑制状态。T790M突变通过增强对称二聚体组装解除自抑制。双特异性抗体amivantamab(靶向EGFR/MET)和第四代变构抑制剂EAI045(联合西妥昔单抗)可破坏寡聚体组装。

蛋白互作(PPI)干预
PPI热点残基(如激酶二聚界面Lys944-Glu962)为小分子设计提供新靶点。已获批的PD-1/PD-L1抑制剂(如pembrolizumab)证实PPI调控的临床价值。

未来展望

尽管EGFR-TKI将NSCLC治疗带入精准医学时代,但耐药仍是重大挑战。基于寡聚体结构的PPI调节剂、表观遗传干预(如HDAC抑制剂)和代谢重编程(靶向线粒体氧化磷酸化)可能开辟新途径。随着冷冻电镜和超分辨显微技术的发展,原位结构生物学将为靶点发现提供更精确的蓝图。

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