1.一次阻力机构
1） K-Ras突变
Ras是EGFR下游的主要信号分子之一。EGFR的激活通过招募由衔接蛋白Shc和Grb2组成的复合物以及Ras和SOS的鸟嘌呤核苷酸交换因子来刺激Ras。Ras激活下游Ras/Raf/MEK/ERK通路，诱导许多与肿瘤发生有关的生物活性。Ras基因的突变，尤其是K-Ras，与肺癌的发病机制和预后有关1约10-30%的非小细胞肺癌（NSCLC）患者存在与吸烟相关的K-Ras突变2K-Ras基因最常见的突变是第12密码子中的鸟嘌呤残基被胸腺嘧啶取代，从而导致K-Ras的结构性激活。K-Ras突变的非小细胞肺癌患者预后不良。
2005年，Pao等人。三据报道，K-Ras突变与EGFR-TKIs缺乏肿瘤反应有关。所分析的9例K-Ras突变的肿瘤中没有一例对EGFR-TKI治疗有效。此外，K-Ras突变与表皮生长因子受体基因和K-Ras突变的非小细胞肺癌患者对EGFR-TKIs的敏感性降低4激活Ras突变可以激活不依赖于EGFR激活的EGFR信号通路，即使吉非替尼治疗抑制EGFR活性，也足以传递增殖或生存信号()5,6为了测试这种可能性，两种类型的吉非替尼敏感细胞（内源性表达的PC9细胞表皮生长因子受体基因外显子19的缺失突变表皮生长因子受体外源性表达的基因和HEK293T细胞表皮生长因子受体L858R突变体）转染编码致癌K-Ras G12V突变体的表达载体。尽管亲代细胞对吉非替尼治疗敏感，但在细胞生长试验中，表达K-Ras构成突变的细胞对吉非替尼治疗不太敏感。研究还表明，K-Ras过度表达可激活ERK和/或Akt，促进S期进展和/或抑制凋亡，导致吉非替尼耐药。这些观察结果表明，激活的Ras可以绕过上游EGFR信号的抑制，并与EGFR下游靶点突变激活可诱导肺癌患者对吉非替尼耐药的假设一致。因此，通过筛查癌组织中的K-Ras突变，避免EGFR-TKI治疗可能对K-Ras基因突变患者有益。
表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）的初级耐药机制。EGFR下游分子和其他ErbB家族成员受体酪氨酸激酶的激活绕过了EGFR-TKIs对EGFR信号的抑制，也诱导了对EGFR-TKIs的初级抗性。PI3K：磷脂酰肌醇3-激酶；PTEN：磷酸酶和张力蛋白同源物。这张图是Nakata A和Gotoh N从文章中转载的6.
2） ErbB家族成员：突变和扩增
除EGFR外，其他ErbB家族成员，包括HER2、HER3和HER4，在肿瘤发生过程中以及对EGFR-TKIs的耐药性中也发挥着重要作用，因为EGFR与其他ErbB家族成员形成同源或异源二聚体以响应配体结合().
的体细胞突变HER2型在极少数肺腺癌中发现了该基因7.HER2型突变主要见于女性、非吸烟者、东亚人和腺癌患者。然而HER2型与表皮生长因子受体在肿瘤细胞中。大多数类型的HER2型突变是外显子20的框内插入突变，导致HER2激酶组成性激活。它还报告说HER2型扩增与非小细胞肺癌患者EGFR-TKIs敏感性相关表皮生长因子受体突变，表明HER2型扩增可能与吉非替尼敏感性有关8,9.
HER3信号传导依赖于与其他ErbB家族成员的异二聚体化，优先是HER2，因为HER3的酪氨酸激酶活性很低。EGFR介导的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt途径的激活需要通过EGFR与HER3的二聚化激活PI3K，因为HER3能够直接偶联到PI3K。
先前的报道表明，HER3在含有野生型和突变型EGFRs的吉非替尼敏感非小细胞肺癌细胞系中介导EGFR与PI3K/Akt通路的关联10在头颈部鳞癌（HNSCC）细胞系中，磷酸化HER2和总HER3蛋白的表达水平与吉非替尼耐药相关11.
吉非替尼治疗降低HER3、EGFR和HER2的磷酸化，与异二聚体的形成一致。此外，与单独使用吉非替尼相比，吉非替尼可和靶向HER2异二聚体的抗体pertuzumab联合治疗对相对耐吉非替宁的HNSCC细胞株具有额外的生长抑制作用。
3） 磷酸酶和张力蛋白同源物丢失（PTEN）
Akt通过与磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PIP3）（PI3K的脂质产物，充当第二信使）结合而激活。Akt活性也受到PTEN的负调控。PTEN使PIP3去磷酸化，降低细胞内PIP3的水平。因此，PTEN起到了与PI3K相反的抑癌作用。PTEN功能的丧失提供了对吉非替尼和厄洛替尼耐药的另一种潜在机制(). 的体细胞突变PTEN公司该基因通常存在于各种类型的人类癌症中，包括非小细胞肺癌。PTEN功能的丧失导致了PIP3浓度增加引起的Akt过度激活。的突变PTEN公司非小细胞肺癌中的基因与EGFR-TKIs耐药性相关12Bianco等人。13表明Akt的激活独立于耐药细胞中的EGFR信号转导PTEN公司该基因恢复了吉非替尼诱导的Akt抑制，表明PTEN的丢失与获得性耐药性有关。因此，PTEN下调或Akt激活可能是对埃洛替尼获得性耐药性的机制之一。
2.后天阻力机制
1） 二级T790M突变表皮生长因子受体基因
不幸的是，许多最初有反应的患者最终因获得性耐药性而对吉非替尼或厄洛替尼治疗不敏感。所谓的“二次耐药”通常发生在治疗开始后的一年内。
约50%的肺腺癌组织获得耐药性的一个主要原因是肺腺癌第20外显子发生二次突变表皮生长因子受体基因。这种突变是用亲水性苏氨酸残基（T）替代密码子790（T790M）中体积较大、疏水性较强的蛋氨酸（M）。二次突变的存在表皮生长因子受体2005年报道了T790M中的基因。苏氨酸残基790被称为“门卫残基”，位于ATP结合位点，靠近激酶结构域的催化裂14最初提出T790M突变可能通过空间位阻阻止酪氨酸激酶抑制剂的正确结合，类似于BCR-ABL公司（T315I）和配套元件（T670I）使慢性粒细胞白血病和胃肠道间质瘤患者对伊马替尼（Gleevec）产生耐药性。有趣的是，人们发现T790M突变并没有像最初认为的那样，通过阻止它们的结合而产生对吉非替尼和埃洛替尼的耐药性。相反，T790M突变通过将ATP的结合亲和力提高一个数量级来诱导耐药性，该亲和力接近野生型表皮生长因子受体从而使ATP能够与激酶抑制剂有效竞争15.
因此，T790M突变表皮生长因子受体被认为是EGFR-TKIs获得性抗性的标志。肿瘤细胞携带表皮生长因子受体用EGFR-TKIs治疗前，T790M突变构成了少数细胞16然而，由于T790M突变细胞对EGFR-TKIs的选择性生长，治疗后发现T790M突变肿瘤细胞约占细胞总数的50%。此外，用编码T790M的表达载体转染人支气管上皮细胞表皮生长因子受体尽管没有第19外显子缺失突变的生长优势高，但突变体的生长优势优于野生型细胞。
T790M表皮生长因子受体突变体的酪氨酸磷酸化水平高于野生型表皮生长因子受体与单独的L858R突变体相比，T790M/L858R双突变体的磷酸化水平显著增加17也有报道称，在第19外显子的L858R突变和缺失突变中观察到类似现象，并讨论了激活突变和T790M突变结合在肿瘤发生中的重要性18.
此外表皮生长因子受体据报道，对EGFR-TKIs获得性耐药的肺癌组织中存在天冬氨酸（D）761到Y、L747到丝氨酸（S）以及外显子20的插入19-21Balak等人。20据报道，D761Y突变适度降低了突变体的敏感性表皮生长因子受体（L858R）至TKI。Costa等人。22另据报道，L747S突变导致诱导BH3-only多肽Bcl-2相互作用的细胞死亡介质（也称为BCL2-like 11），并减少EGFR-TKIs诱导的凋亡。然而，携带D761Y或L747S的EGFR突变体对EGFR-TKIs的抗性比体外携带T790M的突变体低100倍。
（1） 不可逆EGFR抑制剂
第二代抑制剂旨在解决耐药性问题，目前正在进行临床试验研究23两种最先进的化合物是达科替尼（EGFR/HER2/HER4:IC50=6 nM/46 nM/73 nM；辉瑞）和阿法替尼（EGFR/HER2:IC50=0.5 nM/14 nM；勃林格殷格翰），目前处于III期23.
这两种药物在结构上都与吉非替布和埃洛替尼非常相似，只是它们在喹唑啉核的侧链中含有迈克尔受体（以红色突出显示）()24这导致达可替尼和阿法替尼成为EGFR的不可逆抑制剂。更具体地说，它们通过硫原子与EGFR的Cys-797共价结合(). 由于它们的共价结合模式，不可逆抑制剂对表皮生长因子受体T790M，表皮生长因子受体T790M/L858R以及野生型表皮生长因子受体因此，由于野生型的伴随抑制而引起的剂量限制表皮生长因子受体这是一个潜在的问题，在临床环境中，这种伴随的抑制会转化为皮疹和腹泻。
非小细胞肺癌的第一代、第二代和第三代表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂。这个数字是从Giroux S的文章中转载出来的24.
（A） 埃洛替尼与表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶结合，门控蛋白残基（T790）以绿色突出显示；半胱氨酸-797与第二代和第三代不可逆EGFR抑制剂形成共价键，以绿色突出显示。（B） 共价结合WZ-4002的结构表皮生长因子受体T790M通过半胱氨酸-797。这个数字是从Giroux S的文章中转载出来的24.
2013年，等待达可替尼和阿法替尼的几项III期临床试验的结果。最近，具有苯胺嘧啶核的“第三代”抑制剂（如WZ-4002）(,)已通过高通量筛选不可逆激酶抑制剂文库进行鉴定25值得注意的是，基于苯胺嘧啶的不可逆抑制剂对表皮生长因子受体T790M比其他第一代和第二代抑制剂的效力低100倍表皮生长因子受体另一个第三代突变选择性抑制剂（CO-1686；克洛维斯肿瘤）于2012年进入临床试验。突变选择性抑制剂，如WZ-4002和CO-1686，可能提供更大的治疗窗口和更好的毒性特征。这些第三代抑制剂在临床上的表现仍有待观察。
2） 放大遇见致癌基因
患者对EGFR抑制产生获得性耐药性的另一种机制是通过放大遇见致癌基因26,272007年，一种具有获得性耐药性的细胞系来源于HGC827（人肺腺癌）细胞，该细胞在表皮生长因子受体报告了外显子19。尽管耐药细胞株HCG827GR没有表皮生长因子受体T790M突变，发现遇见放大。MET是一种与肝细胞生长因子（HGF）结合的受体酪氨酸激酶，与多种人类癌症的发生有关。在抗性细胞中，遇见扩增导致MET的自磷酸化、与HER3的关联以及PI3K/Akt通路的激活()26.
表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）获得性耐药性的机制。EGFR的二次T790M突变导致与EGFR-TKIs的亲和力下降。MET或胰岛素生长因子受体（IGFR）激活诱导不依赖EGFR激活的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt通路的激活。HGF：肝细胞生长因子；PTEN：磷酸酶和张力蛋白同源物；IGF：胰岛素生长因子。这张图是Nakata A和Gotoh N从文章中转载的6.
因此，EGFR-TKIs不能抑制PI3K/Akt通路依赖性生长信号，因为MET对HER3的组成型磷酸化独立于EGFR激活而发生，这导致细胞获得对吉非替尼的耐药性。因此，在遇见即使在EGFR持续抑制的情况下，PI3K/Akt通路的激活也会导致细胞存活。
遇见大约5-20%的非小细胞肺癌患者出现扩增28.人口遇见EGFR-TKI治疗前扩增很小29,30然而，有一小部分细胞遇见在EGFR-TKI处理下，基因扩增在长时间内选择性增长，成为主要群体，与T790M突变细胞相似。
（1） Met抑制剂（克里佐替尼，热休克蛋白90[HSP90]）
使用MetMab和厄洛替尼单克隆抗体同时抑制MET和EGFR在II期试验中被证明是有效的，与EGFR抑制剂一起使用的MET小分子抑制剂的早期临床试验目前正在进行中().
非小细胞肺癌患者中c-MET和热休克蛋白90抑制剂与表皮生长因子受体抑制剂联合使用的代表性化学结构。这个数字是从Giroux S的文章中转载出来的24.
克里佐替尼（双重c-MET/间变性淋巴瘤激酶[ALK]抑制剂）联合用药()达科替尼虽然处于早期阶段，但它的一个组分达科替尼布是为了解决T790M二次突变引起的获得性耐药性而设计的，因此它特别有趣表皮生长因子受体这种组合可能对通过T790M和/或获得性耐药的患者有效遇见放大。
克服获得性耐药性的另一个潜在策略是使用包括HSP90抑制剂在内的联合疗法。研究表明，一些EGFR突变体，例如表皮生长因子受体L858R/T790M是分子伴侣HSP90的客户蛋白。此外，MET也是HSP90的客户蛋白。两类结构不同的HSP90抑制剂已在临床上得到研究：安塞霉素类衍生物（如IPI-50429）和双酚衍生物（如{“类型”：“entrez-protein”，“属性”：{“文本”：“AUY92230”，“term_id”：“1339527368”}}92230年8月和STA9090.31。AUY922和厄洛替尼的联合用药目前正在获得性耐药患者的临床试验中().
3） HGF过度表达
不仅如此遇见2008年，HGF的扩增和过度表达被报道为EGFR-TKI耐药性的一种机制31在对吉非替尼耐药的肺腺癌患者的癌组织中，在不含T790M突变或遇见放大。在携带EGFR-TKI敏感突变的肺腺癌细胞中，HGF的过度表达可诱导对吉非替尼或埃洛替尼的耐药性。不同于遇见HGF的扩增、过度表达通过MET磷酸化刺激PI3K/Akt途径，而不依赖于ErbB3磷酸化().
2009年，Wang等人。32显示，当与产生HGF的成纤维细胞共同培养时，对吉非替尼敏感的肺癌细胞对吉非替尼产生耐药性。此外，抗HGF抗体或HGF拮抗剂（如NK4）可消除成纤维细胞衍生HGF诱导的耐药性32建议使用此类HGF抑制剂来克服对EGFR-TKIs的耐药性。
对16例获得性耐药非小细胞肺癌患者临床标本的分析表明遇见吉非替尼治疗后，25%（16例中的4例）的肿瘤标本出现了扩增，尽管其扩增水平极低（<1%）遇见这4例患者在吉非替尼治疗前均检测到扩增。此外，在所有4例遇见扩增后，吉非替尼治疗后HGF的表达高于治疗前。这些结果表明，HGF可以加速肿瘤细胞的扩张遇见放大。带有的单元格遇见T790M突变在EGFR-TKI治疗前在一小部分肿瘤细胞中出现扩增，并在EGFR-TKIs治疗期间占主导地位，提示HGF可能在这一过程中发挥重要作用。
Onitsuka等人。33对获得性耐药病例的临床标本进行检测，发现某些肺腺癌组织存在T790M突变和高水平HGF表达。Turke等人。34报告了类似的结果。这些结果表明，EGFR-TKIs获得性耐药患者中存在T790M突变和HGF过度表达。
4） 胰岛素样生长因子1（IGF-1）受体信号
Sharma等人。35提出染色质修饰是获得性抗EGFR-TKIs的新机制。在他们的研究中，这些作者建立了来源于肺腺癌PC9细胞的耐吉非替尼b细胞系，该细胞含有吉非替宁敏感的外显子19缺失。用吉非替尼处理PC9细胞在9天内诱导了广泛的细胞死亡，但表达干细胞相关表面抗原CD133的细胞没有出现。尽管大多数细胞处于静止状态，但在吉非替尼的作用下，约20%的细胞恢复正常生长。
这些细胞在无药培养基中培养后，重新获得了对EGFR-TKIs的敏感性，表明这些细胞的耐药性是可逆的。可逆耐药的机制与IGF-1受体信号的增强有关。在耐药细胞中，组蛋白去甲基化酶RBP2/KDM5A/Jarid1A上调，并导致胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）激活。除厄洛替尼外，用IGF1R抑制剂治疗可恢复对EGFR-TKIs的敏感性。Guix等人。36检测来自鳞状细胞肺癌的吉非替尼耐药细胞中IGF1R的过度磷酸化。这些报告表明，在某些情况下，IGF1R信号可能与EGFR-TKIs的耐药性有关().
5)PIK3CA公司突变和Akt激活
PI3K蛋白家族包括能够再生磷脂酰肌醇-3-磷酸的脂激酶，磷脂酰肌糖-3-磷酸是生长因子受体和包括EGFR受体家族在内的细胞内下游信号通路之间的关键介导物()37PI3K主要催化亚基突变(PIK3CA公司)已观察到EGFR-TKIs获得性耐药机制在体外38Sequist等人。28检测到37个中有2个表皮生长因子受体出现突变阳性患者PIK3CA公司EGFR-TKI治疗进展后的突变(). 其他研究表明PIK3CA公司约4%的非小细胞肺癌发生突变39在鳞癌和腺癌中都观察到40.PIK3CA公司突变并不是相互排斥的表皮生长因子受体或KRAS公司突变。有趣的是，PIK3CA公司在患有表皮生长因子受体未事先接触EGFR-TKIs的突变。在一项研究中，所有4名患者PIK3CA公司突变共存表皮生长因子受体突变，这些突变出现在外显子9和20中41在30-75%的非小细胞肺癌中发现Akt激活，在2%的病例中（仅限于鳞状细胞亚型），Akt1的E17K点突变导致其PI3K非依赖性激活。Akt激活是一个预后不良的因素，与化疗和放疗的耐药性有关。
获得性耐药机制的流行情况。该饼图说明了37例非小细胞肺癌患者对表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂的耐药机制的观察频率，这些患者在获得性耐药时进行了活检。Amp：放大；PIK3CA：磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位；SCLC：小细胞肺癌。该图是Sequist LV等人从文章中转载的。28.
6） 小细胞肺癌（SCLC）转化
同样的Sequist等人。28研究发现五个表皮生长因子受体第一代EGFR-TKIs治疗进展后突变阳性腺癌患者“转化”为SCLC(). 这些“转化”的SCLC患者保留了原来的表皮生长因子受体突变和大多数对基于SCLC的足叶乙甙铂治疗也有反应。这一开创性发现表明，EGFR-TKIs的耐药性表皮生长因子受体突变阳性患者是动态的，进展时重复活检可能有助于指导后续治疗。
7） 上皮-间充质转化（EMT）
同一Sequist等人的研究中，七分之三的患者28在TKI耐药时，没有出现任何可识别的突变的患者出现EMT().
与治疗前样本相比，三名患者的肿瘤样本中有两名显示获得性vimentin表达和E-cadherin表达缺失。EMT已显示在体外赋予非小细胞肺癌细胞株对EGFR-TKIs的耐药性42.
2.ALK抑制剂的耐药机制
该融合基因编码细胞质融合蛋白EML4-ALK，其在二聚化后导致ALK激酶结构域的结构性激活。ALK激活的下游通路包括PI3K/Akt、MEK/ERK和JAK/STAT通路，它们导致细胞增殖和细胞存活43估计大约5%的非小细胞肺癌病例EML4-确认融合。虽然这似乎是一个相对较小的百分比，但由于肺癌病例的高发病率，它将代表全球约70000名患者，仅在美国就接近10000名44.
与携带活化的NSCLC患者相似表皮生长因子受体突变，ALK阳性患者通常不吸烟者，组织学为腺癌45令人惊讶的是，在发现EML4-确认融合基因，以及随后的在体外和体内验证其编码蛋白致瘤活性的药理靶点验证46，EML4-ALK阳性患者已经在使用ALK抑制剂。例如，在I/II期临床试验中，对晚期ALK阳性NSCLC患者每天两次口服250 mg克唑替尼（一种c-MET/ALK双重抑制剂），总有效率为57%，6个月无进展生存率估计为72%47值得注意的是，所有患者肿瘤检测结果均为阴性遇见放大，表明克里唑替尼的临床反应是通过ALK抑制。2011年8月，根据这些阳性结果，美国食品和药物管理局（FDA）批准了克里唑替尼（Xalkori，辉瑞）用于荧光诊断为晚期ALK阳性非小细胞肺癌的患者就地用FDA批准的Vysi FISH探针试剂盒（雅培）进行杂交（FISH）。
1） ALK抑制剂获得性耐药性
Crizotinib是一种ALK-TKI，对EML4-ALK肺癌（60%或更多）反应良好，在治疗中的疗效与EGFR-TKI相当表皮生长因子受体-突变型肺癌。然而，几乎所有对克里唑替尼反应良好的患者都会毫无例外地因获得性耐药性而复发48.
获得性耐药性的机制包括门卫L1196M突变49,ALK公司基因扩增50、和其他ALK公司基因突变（L1152R、C1156Y、F1174L）51-53.
前两个次级ALK公司《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）同一期报道了对克雷唑替尼产生耐药性的突变，描述了上述阳性临床结果。对一名患者的肿瘤进行分子分析，发现两个明显的突变，该患者的肿瘤在开始治疗后仅5个月复发。具体而言，在1196位（L1196M）发现了亮氨酸到蛋氨酸的突变，在1156位（C1156Y）发现了半胱氨酸到酪氨酸的突变。L1196M突变对应于“守门人”突变（类似于表皮生长因子受体)而C1156Y突变位于ATP结合位点上边缘附近的a-C螺旋()49.
Crizotinib与间变性淋巴瘤激酶结构域结合，其次级突变的位置已知会产生获得性耐药性，以绿色突出显示。此图转载自Giroux S的文章24.
关于配体引起的耐药性，据报道EGFR配体（表皮生长因子、两性调节蛋白、HB-EGF和转化生长因子-α）可诱导克雷唑替尼耐药。Sasaki等人。52据报道，来自EML4-ALK肺癌患者胸腔积液的细胞对克雷唑替尼产生获得性耐药性，显示出守门人L1196M突变和EGFR配体（EGF和两性调节蛋白）的高水平表达。这表明存在一种由于EGFR通路以自分泌方式激活而导致的抵抗机制。外源性添加EGFR配体激活EGFR通路并以旁分泌方式诱导对克雷唑替尼的耐药性()54,55.
配体引发对表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂和间变性淋巴瘤激酶（ALK）抑制剂的耐药性。在EML4-ALK肺癌细胞中，EGFR配体激活EGFR和下游磷脂酰肌醇3-激酶/Akt和ERK1/2通路，并触发对克雷唑替尼的耐药性。EGF：表皮生长因子；TGF-α：转化生长因子-α；WT：野生型。这幅图是亚诺·S等人从文章中转载的。55.
这两个突变被证明在表达L1196M和C1156Y突变的Ba/F3细胞中独立诱导对克雷唑替尼的耐药性。到2012年年中，更多的患者研究发现了其他几种二次突变56,57也就是说，在a-Chelix中发现了其他三个突变：氨基酸1151（1151Tins）处的苏氨酸插入、亮氨酸到精氨酸（L1152R）和苯丙氨酸到亮氨酸（F1174L）。在溶剂界面上还发现了另外两种突变：甘氨酸到精氨酸（G1202R）和丝氨酸到酪氨酸（S1206Y）。最后，在ATP结合囊中发现了甘氨酸到丙氨酸的突变（G1269A）(). 目前，对ALK抑制剂的耐药性似乎要复杂得多，因为在患者中发现了频率相近的多种突变。这让人想起BCR-ABL，在那里发现了激酶结构域内近20种不同的二次突变58.
