表皮生長因子受體(epithelial growth factor receptor, EGFR)，是體內細胞表面的一種蛋白質，是一種酪氨酸激酶的受體，可與表皮生長因子（EGF）結合，一旦結合，EGFR就會二聚化，激活信號傳導通路，參與細胞正常的生長，增殖和分化。當EGFR基因發生突變，細胞大量表達EGFR蛋白並組裝到細胞膜表面，導致細胞膜表面表皮生長因子受體增多，變成無限增殖的癌細胞。
EGFR是一個常見的驅動基因，在白種人非小細胞肺癌患者中，EGFR突變比例約為20%；在亞洲非小細胞肺癌患者中，EGFR的突變率約為50.2%；而在不吸菸的患者中，其突變比例甚至高達60.7%[1,2]。國內外權威指南均提出，針對非小細胞肺癌，需要檢測EGFR的突變狀態，並推薦EGFR-TKIs用於EGFR基因敏感突變的NSCLC患者的一線治療[3]。
第一代EGFR-TKI藥物以吉非替尼（gefitinib）和厄洛替尼（erlotinib）為代表，作用機理為通過競爭性結合EGFR-酪氨酸激酶催化區域上的ATP結合位點，阻斷信號傳遞。第一代EGFR-TKI藥物與EGFR的結合是一種可逆的結合過程[4]。NSCLC患者使用第一代EGFR-TKI藥物後，經歷9-13個月的無進展生存期為後發生耐藥，其中約有50%-60%的患者發生EGFR第20號外顯子T790M突變，其他耐藥機制還包括EGFR的其他突變（D761Y、T854S、L747S等）及MET基因擴增、HER-2基因擴增、MAPK擴增、PIK3CA突變、BRAF突變、EMT（上皮向間質細胞轉化）、轉變為小細胞肺癌（small-cell lung cancer，SCLC）、AXL通路激活，核因子-κB（nuclear factor & kappa B，NF-κB）激活等[5,6,7,8]。
第二代EGFR-TKI靶向藥物以阿法替尼和達可替尼為代表，可與EGFR-TKI不可逆的結合，且能夠和多種EGFR家族成員結合。在Lux-Lung 7研究中，二代阿法替尼與一代吉非替尼相比，達到中位 PFS 後進展的患者獲益更加顯著，24 月後的 PFS 地標性分析為：阿法替尼（18%）vs. 吉非替尼(8% )(P = 0.0184)。從循證醫學證據來看，阿法替尼對於少見突變和罕見突變的患者更具有優勢，但阿法替尼的不良反應（皮疹、腹瀉、口腔潰瘍）較嚴重[9]。達可替尼在結構上與阿法替尼類似，其抑制作用也較強。達可替尼在註冊臨床試驗設計時剔除了腦轉移患者，ARCHER1050研究顯示，達可替尼的優勢體現於無腦轉移的患者。達可替尼較一代EGFR-TKI，PFS有顯著性差異（16.5個月[95％CI：12.9-18.4] vs 9.3個月[95％CI：9.2-11.0]），但分別分析19外顯子突變和21外顯子突變兩個患者亞組，顯示達可替尼與一代TKI間OS沒有顯著性差異[10]。總體來說，第二代EGFR-TKI靶向T790M的特異性不強，能結合多種野生型EGFR基因，與一代EGFR-TKI相比有較強的臨床不良反應和較低的耐受劑量。針對發生在EGFR18或20外顯子頻率較低的罕見突變（S768I、G719X、L861Q），與阿法替尼相比，蘇特替尼在初期的臨床療效數據中有較高的臨床應答率，且對於多種共存的複合突變同樣有效，目前也處於臨床試驗招募和試驗階段。
一代和二代EGFR-TKI治療有效的患者最終均產生獲得性耐藥。最常見的耐藥機制是EGFR 20外顯子第790位點上的蘇氨酸為蛋氨酸所取代(T790M)，從而改變了三磷酸腺苷的親和性，導致EGFR-TKI不能有效阻斷信號通路而產生耐藥。因此，第三代EGFR-TKIs主要針對攜帶T790M位點的EGFR突變患者而研發，能夠靶向EGFR的激活突變位點及T790M，競爭性結合EGFR-酪氨酸激酶催化區域上的ATP結合位點，阻斷其信號傳遞。優勢在於只能和突變的EGFR結合，而對野生型EGFR不發生作用，並且這種結合是不可逆的。三代EGFR-TKI已上市或處於臨床研究階段的藥物主要包括AZD9291(osimertinib)、CO-1686(rociletinib)、BI 1482694(HM61713)、EGF816和PF-06747775、ASP8273等。
最終未上市的WZ4002是第一個三代EGFR激酶抑制劑，其開創了基於嘧啶結構的設計思路。體外實驗結果顯示，相比於基於喹唑啉結構的二代TKIs，WZ4002對 T790M突變的IC50數值小30-100倍，對EGFR野生型的IC50數值大100倍左右，說明該藥對EGFR的各類突變有較好的選擇性，同時該藥與激酶蛋白的共結晶試驗結果 也為這一選擇性提供了理論支持。目前在國內上市的兩款第三代EGFR-TKI藥物，奧希替尼（阿斯利康）及阿美替尼（豪森）母核均是嘧啶結構。
國內第三代EGFR-TKI市場，截止2020年8月份，除已上市的奧希替尼、阿美替尼外，艾氟替尼（艾力斯）已改名為伏美替尼，進入上市申請發補階段。已處於臨床 II 期（不含臨床 I/II 期，有可能以 II 期單臂臨床試驗結果申請二線適應症有條件上市）、III 期的產品如下表，預計到2023年將有4-5家國產產品和1個進口原研產品（奧希替尼）形成競爭態勢[11]。目前還有12款國產三代EGFR-TKI藥物 處於臨床階段，分別針對非小細胞肺癌的一線、二線治療，若能成功 上市，將進一步改變我國的三代EGFR-TKI藥物市場格局，擴大行業的市場規模。
第三代EGFR-TKI藥物以奧希替尼（osimertinib/AZD9291）為代表。2015年5月Thress等的研究中，對其中7份AZD9291耐藥的進展期肺癌患者的血漿游離DNA(cfDNA)進行了二代測序，發現1份出現EGFR C797S突變，隨後用AZD9291處理了15份T790M陽性的cfDNA樣本並進行了差異顯示聚合酶鏈反應(DD-PCR)分析，但是經過處理後出現了AZD9291耐藥，結果顯示，6例C797S突變陽性，5例T790M突變陽性、C797S突變陰性，4例T790M突變缺失但仍攜帶EGFR敏感突變。Thress根據其研究結果，針對奧希替尼（AZD9291）耐藥提出了3種分子亞型：1. 獲得性C797S突變以及仍然存在EGFR敏感突變和T790M突變(40%)；2. 繼續存在T790M突變以及EGFR敏感突變，無獲得性C797S突變(33%)；3. 仍然存在EGFR敏感突變，但是T790M突變消失以及無獲得性C797S突變(27%)，首次揭開了奧希替尼耐藥的面紗。目前研究認為，三代EGFR-TKI的耐藥四種分子機制為：出現耐藥突變（如C797S、L718Q等）；旁路激活（如MET擴增等）；表型改變（如腺癌轉化小細胞肺癌）；下遊信號通路的激活（如MAPK1擴增直接激活下遊增殖信號通路）。AURA3（III期臨床試驗）對比了奧希替尼（實驗組，n=279）和常規鉑類+培美曲塞 （對照組，n=140）的臨床效果。相比於標準化療，奧希替尼組的療效有了顯著提升， ORR明顯提高（71% vs 31%），顯著延長患者mPFS（10.1m vs 4.4m; HR=0.30, 95%CI: 0.23-0.41）。安全性方面，發生≥3級治療相關不良事件（AE）的比例分別 為23%和47%。使奧希替尼迅速獲批用於T790M耐藥性突變NSCLC患者和腦轉移患者的二線治療（2015年）。FLAURA研究中，奧希替尼的臨床療效全面優於一代EGFR-TKI藥物。針對腦轉移患者，相比一代EGFR-TKI藥物（對照組， n=63）,奧希替尼（實驗組，n=53）也能夠顯著延長患者mPFS（15.2m vs 9.6m; HR 0.47, 95%CI 0.30-0.74）。2017年4月，FDA批准奧希替尼用於EGFR突變陽性非小細胞肺癌患者的一線治療（2017年）。基於其相對前兩代TKI藥物的絕對療 效優勢，多國指南，包括2019年美國國立綜合癌症網絡（NCCN）指南、2018年歐 洲臨床腫瘤學會（ESMO）指南、日本肺癌診療指南，均將奧希替尼作為EGFR陽性 晚期NSCLC患者一線用藥的首選推薦。從非小細胞肺癌NCCN指南2021V1版更新來看，奧西替尼首次成為IB-ⅢA NSCLC EGFR突變患者的術後輔助治療推薦[12]。
2017年發表在JTO雜誌上的一個案例，患者男性、43歲、非吸菸者，因持續乾咳2個月入院，臨床診斷：右下肺周圍型腺癌cT4（IpsiNod）N1M1b（顱內右頂葉轉移，無症狀），Ⅳ期。患者入組阿法替尼臨床研究，用藥1個月後獲得部分緩解，但在12.8個月後評判為疾病進展。病理示轉移性腺癌，ARMS⁃PCR法檢測示EGFR19del突變和T790M突變。患者繼而改服第三代EGFR⁃TKI奧希替尼，獲得部分緩解，7.4個月後患者出現腹腔淋巴結多發轉移，再次疾病進展。由於無法再次行組織活檢，通過對血漿ctDNA進行二代測序檢測發現，EGFR19del（豐度3.49%）、T790M（豐度2.84%）和C797S（豐度2.57%）三種突變同時存在。值得注意的是，T790M和C797S突變呈反式存在，即兩種突變各自位於不同的等位基因上。患者隨後接受第一代和第三代EGFR⁃TKI聯合用藥治療（厄洛替尼+奧希替尼），用藥1周後患者臨床症狀明顯緩解，1個月後再次ctDNA液體活檢發現，C797S突變消失，2個月後T790M突變亦消失，EGFR19del持續存在。影像學評估也提示，聯合用藥1個月時，療效評價為部分緩解，2個月時確認為部分緩解。治療進行3個月後，患者出現疲乏、呼吸困難症狀，複查CT提示肺部病灶增大，胸水增多，療效判斷為疾病進展（無進展生存期3個月）。此時再次ctDNA液體活檢，顯示EGFR19del、T790M和C797S三種突變再次出現，但是此次C797S突變與T790M的關係由之前的反式變成了順式，即二者存在於同一條等位基因上。患者隨後接受另一種第三代EGFR⁃TKI艾維替尼治療，但用藥後患者出現胸水增多、黃疸、腹痛加重，PS評分進行性惡化，綜合判斷無臨床獲益，1周後停藥。之後患者接受紫杉醇聯合貝伐單抗全身治療，臨床症狀緩解。 由此可見T790M-C797S順反式突變的動態監控對於臨床治療策略的制訂至關重要（搜索微信小程序「順反式」）。
AURA研究中，通過微滴式數字PCR(droplet digital PCR, ddPCR) 技術探索AZD9291獲得性耐藥機制。結果顯示，22%的患者(15例)檢測出C797S，並檢測T790M。與L858R突變相比，C797S在19外顯子突變患者中更常見(30%和8%)；48%(32例)的EGFR-TKI敏感突變患者血漿中未檢測到T790M，提示存在其他耐藥機制。隨後的研究顯示，C797S同樣是HM61713和CO1686的耐藥機制之一。但第三代EGFR-TKI耐藥的C797S發生率不同，在AZD9291中佔32%，而在CO1686中僅佔2%，提示第三代TKI耐藥機制可能不盡相同。
（前面文章從非小細胞肺癌NCCN最新2021V1指南看奧西替尼耐藥檢測的重要性中也描述了T790M-C797S順反式動態監控的重要性）
「第四代」EGFR-TKI（針對C797S順式突變）
C797S突變 有順式及反式兩種突變，其中反式突變可以採取一代+三代TKI聯合用藥的方式治療。順式突變對目前市場上的所有EGFR-TKI耐藥，因此抑制L858R/T790M/C797S及 Del19/T790M/C797S三重突變是下一代TKI藥物的研發方向。有研究表明，將一種小分子藥物EAI045與愛必妥聯用，能夠在小鼠模型中顯著抑制EGFRL858R/T790M/C797S突變的非小細胞肺癌細胞的增殖，有望發展為第四代EGFR-TKI藥物[13]。強生的在研藥物JBJ-04-125-02可對L858R/T790M/C797S三重突變產生抑制 作用，同時與奧希替尼聯用還能起到增效的作用，但卻對Del19沒有明顯的活性，該藥目前尚未進入臨床。Bridge在研藥物BBT-176在異種移植模 型中對三重突變Del19/T790M/C797S和L858R/T790M/C797S展現出了很強的抑制 作用，同時與抗EGFR抗體聯合使用能夠顯著增強其抗腫瘤活性，該藥臨床申請已獲得FDA批准。正大天晴與藥明康德合作研發的TQB3804已進入I期臨床階段，該藥對1/2/3代EGFR-TKI耐藥後 出現的Del19/T790M/C797S、L858R/T790M/C797S、Del19/T790M、L858R/T790M 四種三重及二重突變都有比較好的抑制作用。在Del19/T790M/C797S的CDX腫瘤模 型中，TQB3804能夠較好地延緩腫瘤的生長。是目前全球研發進度最快的「第四代」EGFR-TKI。（搜索微信小程序「順反式」）
聯合治療、輔助治療等應用有望進一步拓展TKI市場空間
目前，一代EGFR-TKI藥物的聯合治療思路主要是：（1）聯合放/化療；（2）聯合抗血管生成藥物，如雷莫蘆單抗、貝伐珠單抗等單抗或小分子靶向藥物安羅替尼。多項臨床研究表明，相比一代TKI單藥或化療，兩種聯合治療思路都能夠顯著提升治療效果。2019年CSCO肺癌指南將吉非替尼或厄洛替尼+化療、厄洛替尼+貝伐珠單抗作為IV 期EGFR突變陽性NSCLC的一線治療II級推薦，2020版NCCN指南將厄洛替尼+雷莫蘆單抗、厄洛替尼+貝伐珠單抗作為一線治療的推薦。2020年6月1日，禮來宣布FDA 批准厄洛替尼聯合雷莫蘆單抗用於EGFR突變陽性晚期/轉移性非小細胞肺癌的一線 治療。由於三代EGFR-TKI藥物單藥的療效相比一代TKI有了顯著的提升，因此三代 TKI藥物聯合化療/抗血管生成藥物的療法十分值得期待。AZD9291聯合司美替尼治療EGFR突變肺癌的Ⅰ期試驗正在進行。對MET高表達的患者，C-MET抑制劑ARQ197(tivantinib)聯合AZD9291的緩解率達50%。聯合免疫治療方面，Ⅰ期TATTON研究的初步結果顯示，AZD9291聯合MEDI4736(durvalumab)在EGFR T790M突變的NSCLC患者中獲得57%的總有效率。
雖然 EGFR-TKI藥物已在肺癌的治療中起到了關鍵性的作用，但目前靶向藥物的主戰場仍然聚焦在局部治療方法無效的晚期肺癌。2020年ASCO大會上，阿斯利康公布了臨 床試驗ADAURA研究的結果，使得ADAURA成為全球第一個顯示EGFR-TKI用於肺癌輔助治療具有顯著的統計學意義和臨床意義的研究。非小細胞肺癌患者中，I-IIIA期佔全部患者的58%，基數遠大於IIIB-IV期患 者。目前I期患者的五年總生存率為60%-74%，II期為47%-55%，IIIA期為38%。當 前I-III期非小細胞肺癌的標準輔助治療方法為化療，但5年絕對獲益僅為5.4%。輔助治療若能成功獲批，將進一步擴大第三代TKI藥物的用藥範圍，提升其市場規模[14]。（搜索微信小程序「順反式」）
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[14] 廣發證券：第三代EGFR-TKI藥物，第一大癌症造就百億市場.