表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)作为携带敏感EGFR突变的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的标准一线治疗方案,已显著延长了患者的生存期。然而,EGFR-TKI治疗后耐药性的出现成为限制其疗效的关键因素,且大多数患者面临进一步治疗选择的缺乏。尽管在耐药机制研究方面取得了一定进展,但EGFR-TKI耐药仍是一个重大的临床挑战。除了肿瘤细胞自身的基因突变外,肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)及其与肿瘤细胞的相互作用也被认为是导致TKI耐药的重要机制之一。本文旨在深入探讨TME在EGFR-TKI耐药中的关键作用,并讨论针对TME的潜在克服耐药策略。
图1: EGFR突变、EGFR-TKI治疗以及EGFR-TKI耐药情况下肿瘤微环境的变化
EGFR-TKI耐药背景与挑战
EGFR-TKI,特别是第三代TKI奥希替尼,已在NSCLC治疗中展现出显著疗效。然而,即使在奥希替尼治疗中,仍有部分患者表现出耐药性。研究显示,在接受第一代或第二代TKI治疗后耐药的患者中,约有10%的耐药机制未明确;而在接受奥希替尼治疗后耐药的患者中,这一比例高达30%-50%。因此,进一步阐明EGFR-TKI耐药机制具有重要意义。
肿瘤微环境在EGFR-TKI耐药中的作用
TME由多种细胞组分(如肿瘤浸润性淋巴细胞[TILs]、肿瘤相关髓系细胞[TAMCs]、自然杀伤[NK]细胞、中性粒细胞和肿瘤相关成纤维细胞[CAFs])和非细胞组分(如血管、细胞外基质、细胞因子和外泌体)构成。这些组分在EGFR-TKI耐药中发挥着关键作用。
在TME的细胞组分中,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)、TILs和CAFs等发挥着至关重要的作用。TILs作为抗肿瘤免疫的主要效应细胞,其数量和功能的变化与EGFR-TKI耐药性的产生密切相关。单细胞转录组研究发现,EOMES+ CD8+ T细胞数量的增加可能与EGFR-TKI耐药性有关。TAMs则通过激活多条信号通路(如AKT、STAT3、ERBB2)来诱导耐药,并分泌外泌体作为重要的耐药调节物质。CAFs在促进EGFR-TKI耐药性中也扮演着重要角色,它们分泌的多种细胞因子(如IL-6、IL-8和HGF)能够激活肿瘤细胞内的信号传导通路,从而促进耐药性的形成。此外,非细胞组分中的胶原、整合素-β1和蛋白聚糖等成分也可以通过调节细胞通路来诱导耐药性的发生。
针对TME的克服EGFR-TKI耐药策略
鉴于TME在EGFR-TKI耐药中的关键作用,研究者们提出了多种针对TME的克服耐药策略。
(1)靶向胞内信号转导通路:与TKI耐药相关的信号转导通路(如PI3K/AKT、MAPK、STAT3)是潜在的干预靶点。通过抑制这些通路,可以抑制TKI耐药的形成。
(2)增进肿瘤细胞-免疫细胞相互作用:通过研发新型药物(如T细胞接合器),可以同时靶向EGFR和CD3,将T细胞招募到肿瘤细胞附近,从而显著增强T细胞的杀伤能力。此外,改造后的NK细胞(如NK92-CD16细胞)也展现出对TKI耐药肿瘤细胞的杀伤作用。
(3)靶向细胞通讯介质:细胞外囊泡和细胞因子是细胞间通讯的主要介质。通过联合应用TKI与细胞因子抑制剂(如IL-6、HGF抑制剂),可以抑制TKI耐药的形成。
(4)靶向胞内代谢物:一些代谢途径(如谷氨酸代谢、色氨酸代谢)在促进肿瘤生长和TKI耐药中起重要作用。通过抑制这些代谢途径中的关键酶或代谢产物,可以抑制TKI耐药的形成并增强EGFR-TKI的抗肿瘤效应。
结论与展望
既往研究已揭示了多种TME组分在EGFR-TKI耐药中的作用机制,并提出了多种针对TME的克服耐药策略。然而,TME的复杂性使得目前的研究仍局限于单一组分或通路的分析。随着组学技术和人工智能技术的不断发展,未来有望从更精细、更全面的角度深入阐释TME在EGFR-TKI耐药中的重要作用,为克服TKI耐药提供新策略。有望为患者带来更长久的生存,并推动NSCLC精准治疗的发展。
How to cite: Zhang J, Vokes N, Li M, et al. Overcoming EGFR-TKI resistance by targeting the tumor microenvironment. Chin Med J Pulm Crit Care Med. 2024;2:151-161. doi: 10.1016/j.pccm.2024.08.002.
通信作者
王志杰
国家癌症中心/中国医学科学院肿瘤医院主任医师,内科胸部肿瘤病区主任,博导,研究员。主要研究方向为肺癌的精准诊治。以通讯作者(含共同)在Cancer Cell、JAMA Oncol、Med、Nat Commun、Sci Adv及Cell Rep Med等杂志发表论文。牵头主持国家自然科学基金重大研究计划重点项目、国家科技重大专项四大慢病项目、科技部重点研发计划等。获教育部长江学者特聘教授、国家万人青拔。兼任国家肿瘤质控中心肺癌质控专家委员会委员、中国临床肿瘤学会(CSCO)常务理事,CSCO非小细胞肺癌专家委员会副主任委员,中国抗癌协会小细胞肺癌专委会副主任委员,中华医学会肿瘤分会青委,中国医师协会肿瘤分会肺癌学组副组长,The Global Multidisciplinary Practice Standards Committee of IASLC Committee Member,国家药监局药审中心专家,《中国肿瘤临床与康复》杂志主编。获国家科技进步奖二等奖,教育部“高等学校科技进步奖”一等奖,第八届树兰医学青年奖等。
张建军
德克萨斯大学MD安德森癌症中心教授,胸/头颈部肿瘤内科教授、基因组医学部门教授。主要研究方向为肺癌的精准诊疗、肺癌基因组学及转化医学研究,以通讯/第一作者在Science、JCO、Nat Commun、J Thorac Oncol、Cancer Discovery、Clin Cancer Res等国际权威期刊发表多篇具有影响力的论文。担任肺癌基因组学计划主委、肺癌拦截计划主委,以及美国国立卫生研究院(NIH)及MD安德森Moon Shot计划、ICON计划等多项研究项目负责人。曾获ASCO青年研究者奖、MD安德森杰出导师奖、Rexanna基金会希望奖等多项荣誉。
供稿:王志杰;编辑:魏佩芳;审核:郝秀原
本文转载自订阅号「呼吸与危重症医学英文版」
原链接戳:深入剖析肿瘤微环境在EGFR-TKI耐药中的作用与应对策略
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