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引言

癌癥生存率在過去40年中一直在提高，盡管腫瘤類型和患者群體之間的差異很大，到2010年末，5年生存率可以達(dá)到69%。然而，癌癥是一種持續(xù)遺傳和表型進(jìn)化的疾病，這是獲得性耐藥性發(fā)展、治療失敗和疾病復(fù)發(fā)的基礎(chǔ)。治療耐藥性仍然是癌癥治療的關(guān)鍵障礙，特別是在晚期疾病中。腫瘤具有高度異質(zhì)的基因組景觀，以及表觀遺傳特征的克隆和亞克隆細(xì)胞群推動(dòng)了疾病進(jìn)展和獲得耐藥性。因此，深入理解耐藥機(jī)制并制定應(yīng)對(duì)策略，是當(dāng)前癌癥精準(zhǔn)治療的核心命題。

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一、獲得性耐藥的機(jī)制

廣義地說，獲得性耐藥的機(jī)制可分為通過突變產(chǎn)生的遺傳耐藥或由癌癥基因表達(dá)變化引起的非遺傳耐藥。

腫瘤遺傳異質(zhì)性

腫瘤細(xì)胞在進(jìn)化早期就獲得了遺傳不穩(wěn)定性。這些事件觸發(fā)突變過程，在腫瘤內(nèi)產(chǎn)生空間遺傳多樣性，導(dǎo)致高度異質(zhì)的晚期癌癥。隨著時(shí)間的推移，腫瘤內(nèi)的異質(zhì)性也是高度動(dòng)態(tài)的。腫瘤異質(zhì)性是一個(gè)重要的臨床挑戰(zhàn)，因?yàn)樗�提供了遺傳多樣性，從而促進(jìn)了耐藥變體的出現(xiàn)。

表觀遺傳操控

癌癥的表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)與正常發(fā)育一樣，是環(huán)境依賴性的，并受癌癥細(xì)胞類型、組織環(huán)境和治療壓力的影響。表觀遺傳機(jī)制可以影響廣泛的生物現(xiàn)象，包括信號(hào)網(wǎng)絡(luò)、代謝途徑、非編碼RNAs和染色質(zhì)狀態(tài)等。各種表觀遺傳機(jī)制如何導(dǎo)致獲得性治療耐藥性尚不完全清楚。然而，驅(qū)動(dòng)獲得性治療耐藥性的表觀遺傳改變也提供了潛在的治療機(jī)會(huì)。與遺傳改變不同，表觀遺傳變化具有潛在的可逆性。

代謝重編程與微環(huán)境改變

在調(diào)節(jié)獲得性治療耐藥性的非遺傳機(jī)制中，代謝重編程和微環(huán)境改變起著至關(guān)重要的作用。腫瘤細(xì)胞代謝的變化可以促進(jìn)干細(xì)胞樣狀態(tài)，從而形成DTP細(xì)胞群。通過氧化還原平衡以及脂質(zhì)、氨基酸和核苷酸代謝的變化，代謝靈活性和應(yīng)激適應(yīng)可以直接促進(jìn)抗性機(jī)制。例如，胰腺癌中脂質(zhì)生物合成的上調(diào)有助于干性以及對(duì)胞苷核苷類似物吉西他濱的內(nèi)在和獲得耐藥性。胰腺腫瘤細(xì)胞可以上調(diào)轉(zhuǎn)錄機(jī)制，誘導(dǎo)嘧啶生物合成，并超過吉西他濱，導(dǎo)致獲得性耐藥性。此外，基質(zhì)細(xì)胞如巨噬細(xì)胞和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）也可以促進(jìn)間質(zhì)核苷池，這些核苷池容易被腫瘤細(xì)胞吸收并賦予對(duì)吉西他濱的耐藥性。

此外，腫瘤與其微環(huán)境之間的相互作用在調(diào)節(jié)治療耐藥性方面起著關(guān)鍵作用。TME內(nèi)的缺氧是眾所周知的耐藥性驅(qū)動(dòng)因素，促進(jìn)代謝重編程，將腫瘤細(xì)胞的依賴性轉(zhuǎn)移到其他途徑，如糖酵解和多胺代謝。靶向這種缺氧誘導(dǎo)的代謝重編程可以降低癌細(xì)胞的適應(yīng)性并克服治療抵抗。

腫瘤細(xì)胞可塑性

由非遺傳機(jī)制介導(dǎo)的細(xì)胞可塑性是獲得性治療抵抗的一個(gè)日益受到重視的驅(qū)動(dòng)因素。這一過程對(duì)正常發(fā)育和組織穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，癌細(xì)胞參與了這一過程，以快速探索廣泛的表型范圍，促進(jìn)適應(yīng)和治療耐藥性。例如，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）或向神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)變，這一過程可能是前列腺癌某些病例對(duì)雄激素受體靶向治療產(chǎn)生耐藥性的基礎(chǔ)。此外，腫瘤細(xì)胞獲得內(nèi)皮樣特性以形成血管，這稱為血管生成擬態(tài)，也是獲得抗血管生成治療耐藥性的機(jī)制。

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二、不同治療模式下獲得性耐藥的特點(diǎn)

化療

常規(guī)化療仍然是實(shí)體瘤多模式治療的關(guān)鍵組成部分。無論是作為單藥或多藥方案使用，還是與免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）或靶向藥物聯(lián)合使用，大多數(shù)實(shí)體瘤患者都需要在新輔助、放療同時(shí)或鞏固（放療后、手術(shù)后）環(huán)境中進(jìn)行某種形式的化療。

當(dāng)患者接受化療時(shí)，化療通常以周期性給藥以促進(jìn)患者康復(fù)，不連續(xù)的治療可能會(huì)導(dǎo)致罕見的預(yù)先存在的耐藥細(xì)胞的選擇和存活，這些細(xì)胞會(huì)作為最小的殘留疾病持續(xù)存在。隨著時(shí)間的推移，這些幸存的克隆經(jīng)歷了恢復(fù)和隨后的擴(kuò)張。在這里，獲得性耐藥性的機(jī)制可能包括遺傳改變、蛋白質(zhì)外排變化或其他未知因素。

靶向治療

當(dāng)患者接受靶向治療時(shí)，持續(xù)治療通過遺傳和非遺傳機(jī)制誘導(dǎo)獲得性耐藥性。遺傳進(jìn)化可能涉及治療靶點(diǎn)的突變，如表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR），或由主要癌癥調(diào)節(jié)基因（如TP53和RB1）突變驅(qū)動(dòng)的生存機(jī)制。非遺傳適應(yīng)性包括表型變化，如上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）或轉(zhuǎn)分化、靶向依賴性的喪失（如雄激素受體（AR）信號(hào)傳導(dǎo)）和轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)的藥物耐受持久細(xì)胞。

免疫治療

當(dāng)患者接受免疫治療時(shí)，治療時(shí)間表可能因藥物、治療方案或臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)而異。獲得性耐藥性是通過腫瘤內(nèi)在和腫瘤外在機(jī)制出現(xiàn)的。腫瘤的內(nèi)在因素包括遺傳改變，如β2-微球蛋白（β2m）的突變，以及表觀遺傳變化，如干擾素（IFN）信號(hào)通路的缺陷。腫瘤外源性耐藥性涉及腫瘤免疫微環(huán)境（TIME）成分的變化，包括髓系衍生抑制細(xì)胞（MDSC）的擴(kuò)增和免疫衰竭，這些因素共同損害了有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

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三、克服獲得性耐藥的策略

克服癌癥治療中獲得性耐藥性的策略聚焦于預(yù)測(cè)性干預(yù)和動(dòng)態(tài)管理，核心策略如下：

下一代建模策略

能夠誘導(dǎo)或影響耐藥性發(fā)展的一系列因素需要能夠捕捉到這種增加的復(fù)雜性的模型�；颊邩颖驹絹碓蕉嗟赜糜趲椭鷾p輕哺乳動(dòng)物細(xì)胞系或非人類模型的許多缺點(diǎn)，揭示了各種惡性腫瘤的新藥物敏感性和耐藥機(jī)制�；颊邅碓吹念惼鞴伲≒DO）在分子特征和治療敏感性方面一直對(duì)臨床腫瘤表現(xiàn)出高保真度，現(xiàn)在越來越多地用于藥物開發(fā)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究。

PDO非常適合研究罕見腫瘤人群的腫瘤異質(zhì)性和耐藥性，特別是在與單一類器官成像技術(shù)結(jié)合使用時(shí)。PDO還可用于生成獲得性治療耐藥性模型，通常是通過延長(zhǎng)和重復(fù)治療，或通過連續(xù)采樣研究臨床發(fā)生的耐藥性。例如，通過長(zhǎng)期（32周）暴露于藥物，從一名患有治療性胰腺癌癥的患者中建立了曲美替尼耐藥性PDO。PDO能夠通過編碼β-catenin蛋白的CTNNB1基因的罕見突變或更常見的轉(zhuǎn)錄改變來確定對(duì)WNT-β-catenmin途徑激活的獲得性抗性。

患者來源的異種移植物（PDX）是將接受手術(shù)切除或活檢的患者的腫瘤組織植入免疫功能低下或人源化小鼠的模型。通過將PDX的分子特征與原始標(biāo)本進(jìn)行比較，可以確定腫瘤的起源。然而PDX通常在免疫反應(yīng)有限的免疫功能低下的小鼠中建立，這阻礙了使用此類模型來測(cè)試免疫療法的療效和耐藥性。最近的技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)了人源化小鼠模型的開發(fā)，如表達(dá)人CTLA4和Fcγ受體的小鼠模型表明，F(xiàn)cγRIIB在大部分腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞上的表達(dá)限制了TME中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞靶向抗體的活性。

空間和時(shí)間分辨技術(shù)

傳統(tǒng)和新興的高通量單細(xì)胞組學(xué)技術(shù)和生物計(jì)算工具可以以單細(xì)胞分辨率表征腫瘤的異質(zhì)性，從而可以分析具有獲得性耐藥性的癌細(xì)胞的基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀基因組、蛋白質(zhì)組和代謝。新興的空間分辨單細(xì)胞多組學(xué)技術(shù)為檢測(cè)TME內(nèi)稀有細(xì)胞群的抗性機(jī)制提供了強(qiáng)大的工具。通過將多層分子數(shù)據(jù)（如基因表達(dá)和蛋白質(zhì)標(biāo)記）整合到其原生空間環(huán)境中，這些方法可以揭示特定的細(xì)胞狀態(tài)和局部微環(huán)境線索如何導(dǎo)致獲得性治療耐藥性。

基因組高通量篩查

RNA干擾和各種CRISPR系統(tǒng)能夠確定功能喪失事件，而開放閱讀框或CRISPR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活（CRISPRa）方法能夠識(shí)別功能獲得事件，它們?cè)讷@得性耐藥性中的應(yīng)用具有相當(dāng)大的潛力。如已建立的細(xì)胞系中使用CRISPR堿基編輯突變，在編碼藥物靶標(biāo)的11個(gè)癌癥基因中系統(tǒng)地產(chǎn)生了32000多個(gè)變體，并在細(xì)胞系最初敏感的10種靶向療法的存在下篩選了這些變體。與scRNA-seq結(jié)合，這使他們能夠確定四類對(duì)藥物敏感性和獲得性耐藥性有不同影響的變體。

譜系追蹤方法

譜系可塑性是指細(xì)胞狀態(tài)從一種細(xì)胞類型到另一種的改變，可以通過組織學(xué)、形態(tài)學(xué)和譜系特異性標(biāo)記的表達(dá)來檢測(cè)。如果有足夠的可塑性，癌癥細(xì)胞可以重新編程為各種譜系狀態(tài)，其中一些不再依賴于治療靶點(diǎn)，從而使其具有耐藥性。

單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄譜分析技術(shù)的出現(xiàn)大大增強(qiáng)了癌癥譜系可塑性的檢測(cè)和研究。這些方法可以追蹤細(xì)胞克隆在不同細(xì)胞狀態(tài)下的進(jìn)化過程。盡管譜系追蹤目前主要局限于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，但可以從癌癥患者樣本中的乘客突變、拷貝數(shù)改變或線粒體DNA突變中回顧性地推斷譜系關(guān)系。從而前瞻性地研究癌癥克隆和亞克隆群體或譜系如何隨著時(shí)間的推移進(jìn)化，以及克隆組分如何在獲得治療耐藥性后變化。

時(shí)間分辨生物標(biāo)志物

將原發(fā)性腫瘤的全面分子和表型分析與通過液體或固體活檢的縱向取樣相結(jié)合，以及使用患者衍生模型生成的藥物反應(yīng)景觀，可以支持識(shí)別隨時(shí)間演變的耐藥機(jī)制，從而開發(fā)預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物來指導(dǎo)治療選擇。

除了基于測(cè)序的方法外，其他檢測(cè)方法的臨床開發(fā)為縱向評(píng)估腫瘤生物學(xué)提供了重要機(jī)會(huì)。例如，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的胸苷激酶活性（TKa）檢測(cè)是一種替代檢測(cè)，用于監(jiān)測(cè)激素受體陽性絕經(jīng)后轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的腫瘤增殖和疾病進(jìn)展。這些生物標(biāo)志物可以早期預(yù)測(cè)獲得性耐藥性，并為差異化治療策略提供更多機(jī)會(huì)。此外，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以進(jìn)一步促進(jìn)通過活組織檢查和使用患者衍生模型進(jìn)行藥物反應(yīng)調(diào)查將綜合分析與縱向抽樣相結(jié)合�？傊�，這些分子、功能和成像方法的組合有望提供具有時(shí)間、空間和生物深度的可操作生物標(biāo)志物，以追蹤實(shí)體腫瘤和一些血液學(xué)癌癥的獲得性耐藥性。

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結(jié)語

獲得性耐藥是腫瘤細(xì)胞、微環(huán)境與治療壓力動(dòng)態(tài)博弈的結(jié)果。隨著單細(xì)胞技術(shù)、時(shí)空組學(xué)與人工智能的融合，我們正從“被動(dòng)應(yīng)對(duì)耐藥”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)防耐藥”。通過合理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、適應(yīng)性的治療策略，將實(shí)現(xiàn)更多的治愈，或?qū)�癌癥轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽刂频穆�性病�?/p>

參考資料：

1.The landscape for radioligand therapies in oncology. Nat Rev Drug Discov.2025 Jun 3.

       原文標(biāo)題 : 癌癥治療中的耐藥困局：從機(jī)制解析到破局之道