综述：小细胞肺癌的耐药机制

《CHINESE MEDICAL JOURNAL》：Mechanisms of resistance in small cell lung cancer

　　引言：小细胞肺癌（SCLC）约占全球肺癌病例的15%[1]。该疾病的特点是肿瘤增殖迅速、早期扩散和预后不良。根据所有可检测到的病变是否能够被包含在可耐受的放射治疗范围内，SCLC被分为局限期SCLC（LS-SCLC；30%）和广泛期SCLC（ES-SCLC；70%）。大约30%的LS-SCLC患者可以通过手术或同时进行铂类和依托泊苷的化疗放疗实现长期治愈。对于ES-SCLC，标准的一线治疗方法是铂类双药化疗和免疫检查点抑制剂（ICIs），如durvalumab或atenezolizumab[2]。尽管SCLC患者对基于铂类的化疗初期反应率较高，但大多数患者在6个月内会发展出获得性耐药性。5年生存率仍低于7%[1,3]。

尽管正在研究新型策略，如抗体药物偶联物（ADCs）和多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1（PARP）抑制剂（PARPis），但这些策略大多只带来了微小的生存益处。基于铂类的双药化疗结合免疫治疗仍然是ES-SCLC管理的主要方法。然而，与SCLC对化疗和免疫治疗耐药性相关的确切机制仍然尚未明确。在的治疗压力下，SCLC细胞会启动一系列复杂的适应程序来逃避细胞死亡。这些机制相互作用并协同作用，形成了一个多层次的耐药性网络。在这个背景下，我们全面回顾了导致SCLC治疗耐药的多种机制，包括转录亚型可塑性、上皮-间充质转化（EMT）、增强的DNA损伤修复能力、异常的自噬和凋亡、癌干细胞（CSCs）的存在、肿瘤微环境（TME）的变化以及细胞转运蛋白的异常表达，特别强调了从内在状态到获得性状态的耐药性动态演变，以及这些机制之间的复杂相互作用，旨在提供一个综合的理论框架，以指导开发合理的联合策略来克服治疗耐药性。

### 转录亚型可塑性与化疗耐药性
最近的转录组分析表明，根据谱系定义转录因子（TFs）的相对转录丰度，SCLC可以被分类为不同的分子亚型[4,5]。在这些亚型中，achaete-scute同源物1（ASCL1）主导型（SCLC-A）最为普遍，单细胞轨迹分析表明SCLC-A细胞仍具有转变为其他亚型的能力[6,7]。这种在肿瘤进展过程中发生的亚型转分化过程越来越被认为是治疗失败的根本驱动因素。例如，SCLC-A细胞可以转变为神经元分化1（NEUROD1）主导型（SCLC-N）和yes相关蛋白1（YAP1）主导型（SCLC-Y）亚型，而SCLC-N细胞也可能转变为SCLC-Y亚型[7]。Gay等人[4]发现，用顺铂治疗患者来源的异种移植瘤（PDXs）中的SCLC-A亚型会诱导肿瘤向炎症型亚型（SCLC-I）的表型转变。单细胞RNA测序显示，在顺铂耐药性出现后，SCLC-A肿瘤中ASCL1阳性细胞的比例显著下降，出现了一个新的细胞群体，这个群体主要由SCLC-I细胞组成，其特征是间充质特性和增强的EMT评分，从而支持了转录亚型可塑性是获得基于铂类化疗耐药性的基础这一假设。Kim等人的发现[8]进一步证实了这一假设，他们证明SCLC-I细胞中EMT信号的激活促进了铂类耐药性的发生。值得注意的是，Cho等人[9]通过全面的基因表达分析鉴定了一种新的间充质亚型，命名为SCLC-M。与SCLC-I肿瘤相比，SCLC-M肿瘤表现出增强的EMT和YAP1通路活性，但与较低的抗肿瘤免疫反应和较差的临床结果相关。此外，另一项研究显示SCLC-Y细胞系表现出最高的化疗耐药性。这些来自不同分类策略的发现共同表明，SCLC中的化疗耐药性可能是由神经内分泌（NE）亚型向非神经内分泌（non-NE）亚型的治疗诱导的转分化驱动的，同时伴随着EMT程序的激活。新兴证据表明，YAP1和髓细胞瘤病毒癌基因（MYC）通过NOTCH受体和抑制因子-1沉默转录因子（REST）信号通路协调NE向non-NE的转分化[图1]。YAP1在SCLC和非小细胞肺癌（NSCLC）中都起着关键的抗NE调节作用[10]。先前的研究表明，YAP1的过表达增加了细胞增殖、侵袭性和EMT，同时增强了了对基于铂类的化疗药物的耐药性[11,12]。Wu等人和Shue等人的研究[13,14]揭示，YAP通过依赖NOTCH和非依赖NOTCH的通路促进REST的表达，从而驱动SCLC细胞从NE表型向non-NE表型的转变。REST是一个公认的NE表型抑制剂，其激活对于SCLC细胞中的NE向non-NE表型转变是不可或缺的[14]。这种YAP1–NOTCH–REST信号通路可以在化疗作用下被激活，导致NE向non-NE表型的转变。结果，肿瘤内的异质性和化疗耐药性随之出现[15–19]。

图1：转录亚型可塑性和上皮-间充质转化。ADP：腺苷二磷酸；ASCL1：achaete-scute同源物1；ATP：腺苷三磷酸；EMT：上皮-间充质转化；MET：间充质-上皮转化；MYC：髓细胞瘤病毒癌基因；NE：神经内分泌；non-NE：非神经内分泌；REST：抑制因子-1沉默转录因子；SCLC：小细胞肺癌；TAM：肿瘤相关巨噬细胞；TGFβ：转化生长因子-β；YAP1：yes相关蛋白1。

研究表明，在NE细胞中，MYC的激活会触发NOTCH信号通路，导致NE去分化，并促进SCLC细胞从ASCL1+状态依次转变为NEUROD1+状态，最终变为YAP1+状态。此外，抑制NOTCH信号通路已被证明可以减缓MYC驱动的肿瘤进展[20]。Groves等人[21]进一步发现，MYC的激活可以增强SCLC细胞的可塑性，使它们能够适应各种微环境和治疗压力。值得注意的是，SCLC中的MYC表达似乎是相互排斥的：non-NE亚型（如SCLC-Y和SCLC-P）主要表达C-MYC，而NE亚型则优先表达L-MYC和MYCN（N-MYC）[22]。基于这一发现，Patel等人[23]观察到C-MYC的过表达会驱动ASCL1+ SCLC细胞向NEUROD1+ SCLC细胞的转分化。此外，该研究还表明，涉及C-MYC表达增加和L-MYC表达丢失的转分化使细胞对Aurora激酶A抑制剂敏感。另一项研究进一步证实，高C-MYC表达的SCLC对Aurora激酶抑制特别敏感。当与化疗联合使用时，Aurora激酶A抑制剂能有效抑制肿瘤进展并提高生存率，突显了它们作为治疗C-MYC阳性、化疗耐药SCLC的潜在治疗策略[24]。Aurora激酶A抑制在SCLC中的转化相关性已在多项临床研究中得到评估[25–28]。在一个多臂I/II期试验（NCT01045421）中，选择性Aurora激酶A抑制剂alisertib在可评估的SCLC患者中显示出适度但可重复的抗肿瘤活性，客观反应率（ORR）为21%，但所有反应均为部分反应；然而，3-4级血液毒性，特别是中性粒细胞减少和白细胞减少频繁发生[26]。另一项早期阶段的I期研究（NCT01677559）将alisertib与nab-paclitaxel联合使用，显示出少数SCLC患者的疾病控制效果持久，包括超过2年的部分反应[25]。在一个随机II期研究（NCT02038647）中，alisertib与paclitaxel联合使用显著延长了表达C-MYC的患者的无进展生存期（PFS），表明MYC状态和细胞周期相关改变可能作为反应的预测生物标志物，尽管组合组的≥3级不良事件发生率显著更高[27]。相比之下，一项评估泛Aurora激酶抑制剂danusertib（EudraCT 2006-003772-35）的多肿瘤II期研究未能在SCLC患者中产生临床效益，4个月的无进展率为0%，强调了选择性Aurora激酶抑制的重要性而非广泛的Aurora激酶阻断[28]。总的来说，这些发现表明，Aurora激酶A抑制剂可能代表了一种生物学上合理的策略，用于治疗分子定义的C-MYC阳性、化疗耐药的SCLC亚型，尽管毒性的管理和基于生物标志物的患者选择仍然是成功临床转化的关键挑战[29]。Lim等人[29]报告了NOTCH信号通路在SCLC中的双重作用，既可作为肿瘤抑制剂也可作为肿瘤促进剂。NOTCH信号通路可以通过激活其下游靶基因REST来诱导non-NE可塑性。具有活跃NOTCH信号的non-NE SCLC细胞表现出较低的增殖能力，这与NOTCH通路的肿瘤抑制功能一致。然而，这些细胞对化疗相对耐药，并且可以为NE肿瘤细胞提供营养支持，这与Jimenez等人描述的肿瘤促进作用相符[30]。此外，研究表明，即使在没有NOTCH信号的情况下，non-NE可塑性也能持续存在。这是由RUNX2-REST依赖通路和先天免疫信号转导驱动的[31]。此外，当前的证据表明，由YAP1/MYC–NOTCH–REST轴驱动的NE向non-NE表型转变与EMT和M2极化肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的浸润增加有关[32–34]。先前的研究表明，EMT在non-NE SCLC亚型的化疗耐药性发展中起着关键作用[4,8,9,22,32]。Zhang等人[32]报告说，高NE SCLC亚型（其特征是ASCL1或NEUROD1表达升高）表现出低REST表达，而低NE亚型则表现出NE标记物表达降低，但表达REST并通过NOTCH、Hippo、转化生长因子-β（TGFβ）和MYC通路发生EMT。此外，低NE亚型还激活NOTCH、Hippo、TGFβ和MYC通路。非NE亚型中M2-TAM的浸润增加是另一个促成因素。Dora等人[33]观察到，在NE表达较低的SCLC肿瘤中，表达CD163的M2极化TAM的比例显著高于NE表达较高的肿瘤（70% vs 31%）。这些发现表明，NE特征较低的SCLC肿瘤表现出更高的M2极化TAM浸润，这与各种肿瘤中的化疗耐药性相关[34]。

除了针对YAP1/MYC–NOTCH–REST通路外，Bebber等人[35]发现non-NE SCLC细胞对铁死亡（一种由铁依赖性脂质氧化驱动的调控细胞死亡）具有高敏感性。这种脆弱性归因于non-NE SCLC细胞中的亚型特异性脂质重构，这与它们的间充质表型和EMT相关的基因表达谱密切相关。这些发现表明，诱导铁死亡可能是针对non-NE SCLC亚型的可行治疗策略。值得注意的是，几项研究表明，除了non-NE SCLC亚型外，之前未描述的ASCL1+神经内分泌变体（NEv2或SCLC-A2）也与化疗耐药性有关。Wooten等人[36]鉴定了一种NE变体，即NEv2亚型（SCLC-A2），其特征是ASCL1高表达，并富含与免疫/炎症反应和药物/外源物质代谢相关的基因模块[表1]。与其他SCLC亚型相比，这种亚型对多种抗癌药物的反应较差[36]。Lissa等人[37]鉴定了一种具有混合NE和非NE表型的亚型，其特征是化疗耐药性和预后较差。这种亚型富含与外源物质代谢和药物转运相关的基因，这与Wooten等人描述的NEv2亚型相似[36]。Groves等人的进一步研究表明，这种亚型的细胞表现出明显的上皮细胞表型[38]。这些发现表明，这种亚型的化疗耐药性主要与外源物质代谢和药物转运的增加有关，而不是与EMT相关[38]。

表1 - 主要SCLC分子分类系统的比较，重点关注神经内分泌状态、与化疗耐药性的关联以及化疗耐药性评估的局限性。
| 分类系统 | 亚型 | 主要定义标志物和分子特征 | NE状态 | 化疗耐药性 | 局限性 |
|--------|--------------|------------------|--------------------|-----------------------------------------|
| Rudin等人 | [5] | ASCL1高 | NE | 未系统研究化疗耐药性，因此仅对某些亚型提出了关联，缺乏直接临床或实验验证，且综合多来源数据集（人类肿瘤、细胞系和小鼠模型）缺乏统一的化疗治疗背景。
SCLC-N | NEUROD1高 | NE | 未研究 |
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| SCLC-P | POU2F3高 | non-NE | 未研究 |
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| SCLC-Y | YAP1高 | non-NE | 是 |
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| Gay等人 | [4] | ASCL1高 | NE | 将顺铂耐药性与亚型转变联系起来，但未研究对其他一线药物（如依托泊苷）的耐药性。
关于化疗耐药性的结论主要基于细胞系和CDX模型，缺乏亚型演变的纵向临床证据。
SCLC-N | NEUROD1高 | NE | 未研究 |
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| Nabet等人 | [39] | SCLC-A（NMF2） | ASCL1高，免疫冷 | NE | 未研究 |
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| | | | | 主要关注对化疗联合免疫治疗的差异反应，而非单独化疗。 | |
| | | | |尽管NMF3亚型在单独使用化疗时表现出最短的生存期（OS），但其从化疗-免疫疗法中获得的显著益处排除了对其固有化疗抗性的直接推断。SCLC-N（NMF1）具有高NEUROD1表达，属于免疫冷型；SCLC-I-NE（NMF3）具有高ASCL1表达，属于免疫炎症型，并富含T效应细胞；SCLC-I-nNE（NMF4）具有高POU2F3表达，同样属于免疫炎症型，且富含与上皮-间质转化（EMT）相关的基因；非NE亚型则不具有这些特征。Wooten等人[36]的研究中对此进行了详细分类。

关于化疗耐药性的结论主要基于SCLC细胞系的药物筛选数据，而NEv2亚型的化疗耐药性特征尚未在真实的临床实践中得到验证。值得注意的是，Nabet等人[39]的一项最新研究通过对IMpower133试验中271名患者治疗前的肿瘤样本进行转录组分析和非负矩阵分解（NMF），进一步将SCLC亚型分为具有炎症状状的NMF3亚型（SCLC-I-NE）和非炎症状状的NMF4亚型（SCLC-I-nNE）。NMF3亚型以高ASCL1表达和低TAM（肿瘤相关巨噬细胞）浸润为特征，并对化疗具有抗性，这一亚型与之前发现的化疗耐药NEv2亚型具有多个共同特征。最近的纵向和多区域基因组分析为理解SCLC化疗耐药性随时间发展的转录亚型可塑性提供了有力的理论框架[40]。这些研究表明，未经治疗的SCLC肿瘤在解剖学上高度克隆同质化，而一线含铂化疗会迅速引发肿瘤内的基因组异质性和克隆多样性。肿瘤复发通常由从初始治疗后存活下来的祖先或创始克隆分化出的分支进化轨迹驱动，表明罕见的预先存在的克隆构成了内在耐药性的重要来源。此外，治疗压力促进了影响SCLC生物学关键调控因子的新的亚克隆基因组改变，包括MYC家族的扩增以及染色质修饰基因（如环腺苷单磷酸（cAMP）反应元件结合蛋白（CREB）和EP300）的变化，突显了治疗诱导的基因组多样性对获得性耐药性的贡献。

化疗耐药性的产生并非通过单一线性机制，而是通过预先存在的耐药克隆的选择和治疗诱导的进化重编程之间的动态相互作用。总之，这些发现共同揭示了SCLC化疗耐药性的内在和获得性机制：内在耐药性（如NEv2亚型所示）表现为外源性物质代谢和药物转运增强，反映了肿瘤的预先存在特征，代表了天生对化疗敏感性较低的克隆群体；而获得性耐药性则是在治疗过程中通过治疗诱导的进化重编程产生的，涉及YAP1/MYC–NOTCH–REST轴的激活，促使细胞类型从NE型向非NE型转变，并伴随化疗诱导的肿瘤内基因组异质性和克隆多样性增加。

上皮-间质转化（EMT）是一种在胚胎发育和组织修复中起作用的基本生物学过程，在包括癌症在内的多种病理状态下会被重新激活。EMT促进细胞迁移、侵袭、转移、药物耐药性以及干细胞（CSCs）的生成和维持。其分子特征包括细胞极性和粘附性的丧失、细胞骨架的重排、细胞外基质（ECM）的降解、上皮标志物（如E-钙黏蛋白、某些角蛋白和紧密连接蛋白）的下调，以及间质标志物（如波形蛋白、纤维连接蛋白、N-钙黏蛋白和β1及β3整合素）的上调[41,42]。EMT由一个复杂的调控网络控制，包括执行EMT程序的分子（如E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白）、协调EMT程序的核心调控因子（如SNAIL1和SNAIL2、TWIST1和TWIST2、ZEB1和ZEB2家族成员），以及激活EMT程序的外部信号（如TGFβ及其上游调控因子，以及NOTCH和wingless相关整合位点（WNT）/β-连环蛋白信号通路中的各种蛋白质和转录因子[42,43]。在SCLC中，粘附分子的表达减少和EMT调控因子（如SNAIL1、SNAIL2）的水平升高与不良预后相关[44,45]。Krohn等人[46]发现，具有高间质细胞标记物和低上皮细胞标记物的SCLC亚组表现出更强的侵袭性和化疗耐药性。Groves等人[38]和Gay等人[4]进一步研究了SCLC亚型与EMT之间的关系，发现A2亚型具有明显的上皮特征，而SCLC-A和SCLC-N亚型显示出一些间质特征，非NE亚型（SCLC-P和SCLC-Y）则表现出显著的间质特性。Kim等人[8]证实，与敏感的NE亚型SCLC-A和SCLC-N相比，EMT相关的SCLC-I亚型对顺铂具有最高的耐药性，表明EMT及其对应的非NE亚型是化疗耐药性的主要决定因素。SCLC细胞中的EMT发生受多种因素的复杂相互作用调节，包括NOTCH信号通路和ASCL1的调控[47,48]。NOTCH在NSCLC中的作用与在SCLC中的作用不同：在NSCLC中，NOTCH信号通路与SNAIL1、SNAIL2、ZEB1和ZEB2等目标基因相互作用，促进间质化；而在SCLC中，NOTCH信号通路则抑制EMT，并可能促进细胞类型从NE型向非NE型的转变，从而降低SCLC细胞的侵袭性[47]。ASCL1是一种在SCLC中受NOTCH信号负调控的基因，它促进NE分化并驱动EMT[48]。结合先前的研究结果（NE亚型表现出上皮特征，而非NE亚型表现出间质特征），研究者推测在NE亚型中，NOTCH信号通路的抑制和ASCL1的高表达可能促进了EMT的诱导[38]。然而，需要进一步的研究来阐明这些因素之间的精确关系。

目前针对SCLC中EMT的靶向治疗策略包括针对EMT调控因子SNAIL[45]和激活NOTCH1信号通路[47]。鉴于NOTCH1的过度表达可以抑制EMT、细胞迁移和转移潜力，Hassan等人[47]提出激活NOTCH1信号通路可能是治疗SCLC的一个潜在方法。然而，其有效性仍需进一步研究。先前的研究表明NOTCH通路在SCLC的药物耐药性中起重要作用，其多功能性在NE细胞命运转化、细胞粘附和凋亡调节中发挥作用。Lim等人[29]发现NOTCH的激活可以促进SCLC细胞从NE型向非NE型的转化，且非NE细胞对顺铂和依托泊苷的组合治疗更耐药。Gay等人的研究证实，来自SCLC-A（高NE表达）患者的异种移植瘤在顺铂治疗后转变为SCLC-I（低NE表达）。Hassan等人[50]观察到，在阿霉素耐药的SCLC细胞系H69AR和SBC-3中，NOTCH1的过度表达导致了细胞粘附介导的药物耐药性和抗凋亡因子的上调，从而增强了多柔比星的耐药性。这些发现表明，虽然激活NOTCH信号通路可能抑制EMT、细胞迁移和转移潜力，但也可能通过其他机制引发化疗耐药性。因此，需要进一步研究以明确这些治疗机制的确切效果和最佳时机。

基于NOTCH信号在NE向非NE转化、EMT调节和化疗耐药性中的关键作用，多项临床研究试图将这些机制转化为治疗策略，例如针对DLL3的ADC药物rovalpituzumab tesirine[51–53]。在一项I期研究（NCT02819999）中，rovalpituzumab tesirine作为ES-SCLC的一线治疗显示出了较好的耐受性，但添加该药物治疗并未比标准化疗提供额外的临床益处[52]。另一项III期研究比较了rovalpituzumab tesirine与拓扑异构酶抑制剂拓扑替康作为DLL3高表达SCLC的二线治疗（NCT03061812）以及一线含铂化疗后的维持治疗（NCT03033511），结果显示rovalpituzumab tesirine未能改善总体生存期（OS），并且使用该药物增加了毒性[51,53]。总体而言，这些结果表明，尽管有理论基础通过抑制NOTCH和NE向非NE转化来治疗SCLC，但针对DLL3的策略在临床效果和毒性方面存在局限性，突显了将这些靶向疗法应用于实际治疗的挑战。

增强DNA损伤修复能力也与化疗耐药性相关。基于铂的化疗药物可以与肿瘤细胞DNA共价结合，导致DNA变性并形成链内交联，从而引发DNA损伤[54]。类似地，依托泊苷可以阻止拓扑异构酶从肿瘤DNA上解离，导致DNA双链断裂（DSBs）[55]。这些治疗的疗效取决于癌细胞修复这种损伤的能力，即DNA损伤反应（DDR），这是一种由磷酸化驱动的信号级联反应，包括碱基切除修复、同源重组修复（HRR）、非同源末端连接修复（NER）和错配修复（NER）等关键修复机制[56]。通过有效修复治疗诱导的损伤，尤其是那些具有细胞毒性DSBs的损伤，癌细胞可以避免有丝分裂失败和凋亡。这种增强的生存能力不仅使肿瘤得以持续存在，还为获得对这些治疗的耐药性提供了基础[57]。PARP1是一种关键的DNA修复酶，在HRR的早期阶段起作用。它与DSBs结合并催化ADP-核糖基化，从而促进其他修复蛋白（如BRCA1和RAD51）招募到损伤部位，启动修复过程[58,59]。Foo等人[60]进一步阐明了这一过程，表明DNA损伤后BRCA1被招募到DSBs部位，促进末端切除并招募BRCA2及其相关蛋白PALB2和RAD51复合物，从而触发HRR。PARP1及相关蛋白（如BRCA1和RAD51）也被发现与SCLC中的化疗耐药性有关[61,62]。针对这些蛋白的靶向治疗开发旨在阻断DSB修复途径并诱导细胞凋亡，有望削弱SCLC的耐药性。此外，SCLC细胞中PARP1表达水平的升高为使用PARP抑制剂治疗SCLC提供了依据[63]。尽管临床前研究表明PARP抑制剂有效[64]，但在未经选择的SCLC患者群体中，单药治疗的疗效有限（如Niraparib的III期研究NCT03516084和Olaparib的EudraCT 2010-021165-76研究），这些研究未能在PFS或OS方面显示出临床意义的改善[65,66]。尽管PARPi与DNA损伤剂（如顺铂、依托泊苷和替莫唑胺）联合使用显示出一定的疗效，但疗效有限，例如Olaparib联合替莫唑胺（NCT02446704）和Veliparib联合替莫唑胺（NCT01638546）或铂-依托泊苷化疗（NCT02289690）的I/II期研究仅显示出/ORR的改善，而在OS方面效果不一或缺失[67–70]。一些研究提出了解释临床结果与临床前发现差异的潜在机制，例如SLFN11的表达可作为PARPi敏感性的预测 biomarker[70–72]。SLFN11阳性的肿瘤对基于PARPi的组合疗法表现出显著改善的反应，这在veliparib-temozolomide（NCT01638546，II期）和veliparib-化疗试验（NCT02289690，II期）中得到了观察。[70,73] 此外，一项基于生物标志物的随机II期研究评估了在SLFN11阳性的ES-SCLC患者中，单独使用或联合使用talazoparib的atezolizumab维持治疗（NCT04334941，II期），报告了显著的PFS益处，这验证了前瞻性生物标志物选择的可行性，尽管没有观察到OS益处，并且血液学毒性有所增加。[74] 这些发现突显了在进一步临床开发PARP抑制剂治疗SCLC时，患者分层和合理选择治疗组合的重要性。作为核苷酸切除修复的关键组成部分，切除修复跨互补组1（ERCC1）与肿瘤发生和对铂基化疗药物的耐药性密切相关。[75] 尽管许多研究已验证ERCC1是多种恶性肿瘤中预测铂耐药性的潜在生物标志物，[76–79] 但由于临床证据有限且存在冲突，其在SCLC中的预测价值仍不确定。[80–83] 两项涉及共162名患者的临床研究表明，ERCC1表达可能作为预测LS-SCLC患者对铂基化疗治疗效果的候选分子标志物。[80,81] 然而，另一项涉及186名接受铂基化疗的SCLC患者的研究显示，ERCC1表达与LS-SCLC或ES-SCLC患者的治疗效果之间没有显著相关性。[82] 因此，必须进行更多的前瞻性临床试验来阐明ERCC1在预测SCLC对铂基化疗反应中的价值。EZH2增强子是一种组蛋白甲基转移酶，通过三甲基化组蛋白H3的赖氨酸27位点（H3K27me3）来介导转录抑制，并已成为一个有前景的治疗靶点。[84,85] 在SCLC中，RB1基因的频繁丢失或突变会消除其对E2F转录因子的抑制作用，从而使E2F持续激活与细胞周期相关的基因，包括EZH2。[86] Hubaux等人[87]发现，敲低EZH2可以上调促凋亡因子Puma和Bad的表达并促进细胞凋亡。此外，EZH2可以通过调节基因表达和诱导表观遗传变化间接影响DNA修复过程，SLFN11被确定为其中一个关键的下游效应因子。SLFN11作为S期检查点调节器，在DNA损伤时诱导复制叉停滞，最终触发细胞死亡。[88] SLFN11表达的下调使细胞能够绕过复制停止并继续通过S期，尽管存在DNA损伤，从而增加细胞存活率并促进化疗耐药性。Krushkal等人[89]和Brens等人[90]的研究表明，EZH2介导的H3K27me3可以通过表观遗传方式沉默SLFN11的表达，从而赋予化疗耐药性。EZH2抑制剂与标准化疗药物的联合使用已被证明可以恢复SLFN11的表达水平， thereby增加SCLC细胞对DNA损伤剂的敏感性并减缓耐药性的发生。[91] 在临床研究中，EZH1/2抑制剂valemetostat（DS-3201b）已与irinotecan联合用于复发性SCLC的治疗（NCT03879798，I/II期）。在评估的患者中，观察到了21%的ORR，但显著的剂量限制毒性使得这种组合难以耐受。这些结果表明EZH2靶向疗法具有明显的抗肿瘤活性，同时也强调了探索具有非重叠毒性的药物组合以提高疗效的必要性。[92] 此外，Yin等人[93]发现，组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACs）可以通过抑制SLFN11启动子处的DNA甲基化来以剂量依赖的方式增加SLFN11的表达，从而使SCLC细胞对DNA损伤剂敏感。此外，chromodomain Y样蛋白（CDYL）和taurine上调基因1（TUG1）已被证实与SCLC中的EZH2介导的化疗耐药性有关。[94,95] 化疗和放疗引起的DNA损伤可以激活DNA修复信号通路，在G2/M检查点导致细胞周期停滞以促进DNA修复。WEE1 G2检查点激酶（WEE1）和检查点激酶1（CHK1）是这一检查点的关键调节因子，在DNA损伤时被激活。[96,97] 因此，WEE1或CHK1的抑制剂与DNA损伤剂联合使用时可以产生合成致死策略。这种策略利用DNA损伤剂诱导基因组损伤，而检查点抑制剂则抑制DDR介导的细胞周期停滞，迫使受损细胞过早进入有丝分裂，最终导致有丝分裂灾难和细胞死亡。[97,98] 然而，这些抑制剂在SCLC中的临床应用目前仍处于试验阶段，尚未在临床实践中广泛使用。[99] 总之，由DNA损伤修复机制调控的化疗耐药性现象与PARP1、ERCC1、EZH2、SLFN11、WEE1和CHK1等分子实体密切相关。将EZH2抑制与化疗结合以恢复SLFN11表达为开发新型SCLC治疗策略提供了有希望的方向。

**自噬和凋亡失调与化疗耐药性**
自噬是一种细胞内自我消化的过程，有助于特定细胞器和蛋白质聚集物的降解和回收。它通过清除错误折叠或聚集的蛋白质、受损的细胞器以及细胞内病原体，在维持细胞稳态中发挥关键作用。[100] 相反，凋亡是一种由活性、能量依赖性和不可逆的细胞分解过程组成。在细胞应激条件下，自噬通常作为细胞保护机制被激活以维持细胞存活。然而，当应激严重或持续时间较长时，自噬可能不足，随后会启动凋亡以清除受损细胞。[101] 在肿瘤发生和发展过程中，持续的自噬可以支持肿瘤细胞存活，抑制凋亡途径，从而促进肿瘤进展，导致对细胞毒性化疗药物和放疗的耐药性。[102–104] 自噬活性的增加与化疗耐药性的发展有关。自噬的过度激活可能会抑制凋亡，从而在细胞毒性压力下促进肿瘤细胞存活。相反，抑制自噬可以增强凋亡性细胞死亡，从而提高化疗药物的细胞毒性效果。自噬由一组进化上保守的基因调控，这些基因统称为自噬相关基因（ATGs）。Beclin 1（BECN1）是自噬启动和进展的核心调节因子。自噬的启动由unc-51样自噬激活激酶1（ULK1）–RB1诱导卷曲卷曲1（FIP200）–自噬相关13（ATG13）复合体协调，随后激活BECN1–液泡蛋白分选15（VPS15）–液泡蛋白分选34（VPS34）–自噬相关14样蛋白（ATG14L）复合体，通过ATG5–ATG12–ATG16轴促进膜延长。这个过程在微管相关蛋白轻链3（LC3）–ATG3–ATG4–ATG7的辅助下导致自噬体的形成。[105,106] Yang等人[107]报告称，在药物耐受的癌细胞和对铂基组合化疗敏感度降低的患者中，BECN1表达显著上调。此外，诱导miR-30a-5p表达（它抑制BECN1表达）可以通过抑制自噬和增加凋亡来恢复化学敏感性。B细胞淋巴瘤2（BCL-2）通过与BECN1的BCL-2同源结构域3（BH3）结合来抑制自噬，从而阻止BECN1–VPS34–VPS15复合体的组装，这是自噬体形成的关键步骤。这种抑制相互作用可以通过多种分子机制被破坏。[108] 某些促凋亡BCL-2家族蛋白，如BCL2相关死亡诱导剂（BAD）和BCL-2相互作用蛋白3（BNIP3），可以竞争性结合BECN1，从而取代BCL-2。此外，高移动性组盒1（HMGB1）等蛋白可以与BECN1相互作用，促进其从BCL-2上解离，从而促进自噬的启动。HMGB1已被确定为SCLC中的负面预后生物标志物，并与化疗耐药性的增加相关。[109] Shen等人[109]进一步证明，HMGB1可以促进PARP1的自我甲基化，从而增强PARP1与LC3之间的相互作用，促进核自噬。此外，c-Jun N末端激酶1（JNK1）或细胞外信号调节激酶（ERK）对BCL-2的磷酸化以及死亡相关蛋白激酶（DAPK）对BECN1的磷酸化可以降低BCL-2与BECN1之间的结合亲和力，从而促进自噬。[106] BCL-2和BECN1之间的调节相互作用在自噬背景下是多方面的。在生理条件下，BCL-2通过结合BECN1的BH3结构域来抑制自噬，从而阻止自噬启动的BECN1–VPS34复合体的形成。然而，Li等人[110]报告称，在SCLC细胞中，长非编码RNA（lncRNA）LYPLAL1分歧转录本（LYPLAL1-DT）的上调可以绕过BCL-2介导的自噬抑制，促进BECN1–VPS34复合体的组装，从而促进自噬流。他们的发现表明，LYPLAL1-DT在化疗耐受的SCLC细胞系中显著上调，其表达水平升高与不良临床结果相关。LYPLAL1-DT的上调可能通过LYPLAL1-DT/miR-204-5p/BCL-2轴抑制线粒体中细胞色素C的释放，从而抑制caspase的激活。此外，LYPLAL1-DT还可以直接促进BECN1–VPS34复合体的组装。作者还发现，联合使用venetoclax和羟氯喹可以有效克服化疗耐药性。Venetoclax作为一种BCL-2抑制剂，可以诱导凋亡，而羟氯喹则通过抑制自噬过程来防止肿瘤细胞通过自噬逃避化疗引起的细胞毒性。这些发现表明，在化疗耐受的SCLC中存在“双重保护”机制，通过联合疗法同时针对这一机制的两个方面可能会提供更有效的治疗策略。

**凋亡信号通路的失调也促进了化疗耐药性的发展**
凋亡是由线粒体和死亡受体介导的两种主要途径组成的：（1）内在途径，主要由线粒体调节；（2）外在途径，由细胞表面死亡受体调节。这两种途径都通过激活caspase家族的半胱氨酰天冬氨酸蛋白酶来执行程序性细胞死亡。外在途径由细胞表面死亡受体（如FAS细胞表面死亡受体（FAS）和肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族成员）与其相应配体的结合触发。相反，内在途径在细胞内应激信号（如内质网应激、氧化应激和DNA损伤）的作用下被激活。[111] 研究表明，在SCLC细胞系中，关键的死亡诱导信号复合体（DISC）成分如caspase 8（CASP8）、caspase 10（CASP10）、死亡受体5（DR5）和FAS的表达经常减少或丢失，导致对死亡配体（如TNF相关凋亡诱导配体（TRAIL）的反应性降低，并且外在凋亡途径存在缺陷。这种现象在携带MYC扩增的SCLC细胞系中尤为明显。[112] 然而，使用干扰素-γ（IFN-γ）或其他可以恢复CASP8表达的策略可以将TRAIL从促进存活的配体转变为诱导凋亡的配体，从而促进肿瘤细胞凋亡。[113] BCL-2家族成员在调节线粒体凋亡中起关键作用。在细胞应激下，线粒体膜上促凋亡和抗凋亡BCL-2家族蛋白之间的平衡被打破，导致线粒体外膜通透性增加和细胞色素C的释放，从而激活caspase。[114] 广泛的体外和体内研究表明，BCL-2在SCLC中经常过度表达，并在赋予化疗耐药性方面起关键作用。[115–117] BCL-2通过维持线粒体膜电位和防止细胞色素C的释放来发挥其抗凋亡效应。[118] 因此，针对BCL-2已成为克服SCLC化疗耐药性的有希望的策略。反义寡核苷酸（如oblimersen）旨在抑制BCL-2表达，在与化疗联合使用时在临床试验中显示出不同的疗效。[119–121] 此外，其他针对BCL-2家族蛋白的药物的有效性也在各种临床试验中进行了评估。尽管BH3模拟物navitoclax（也称为ABT-263）具有良好的疗效和耐受性，[122,123] 其他药物的效果仍不确定，[124,125] 可能是因为BCL-2家族成员（如髓系细胞白血病-1（MCL-1）和BCL-2相关X凋亡调节因子（BAX）的表达具有异质性。[126–128] 最近的研究发现，细胞周期调节激酶抑制剂（包括周期依赖性激酶4和6（CDK4/6）、周期依赖性激酶9（CDK9）和细胞分裂周期7相关蛋白激酶（CDC7）作为通过促进凋亡来克服耐药性的有前景的方法。[129–131] 具体而言，CDK4/6抑制剂可以上调自噬和beclin 1调节因子1（AMBRA1）蛋白，通过自噬促进CDK6的降解，损害溶酶体功能并促进凋亡。在体外和体内模型中，CDK4/6抑制剂与化疗联合使用时显示出增强的抗肿瘤效果。[129] 相反，CDK9的抑制会导致抗凋亡蛋白MCL-1和细胞FLICE样抑制蛋白（cFLIP）的下调。尽管CDK9抑制剂与化疗无协同效应，但它们在化疗耐受的SCLC细胞中显示出更强的抗肿瘤活性。[130] 类似地，CDC7抑制剂仅在化疗耐受的SCLC细胞与顺铂和依托泊苷联合使用时才显示出协同效应。[131] 这些发现表明，针对CDK4/6、CDK9和CDC7可能在化疗难治性或耐药的SCLC中带来治疗优势。总之，增强的自噬活性和缺陷的凋亡是SCLC化疗耐药性的关键因素。BH3模拟物（如ABT-263）已显示出有希望的疗效和耐受性。此外，旨在调节自噬和细胞凋亡的双靶点疗法为治疗对化疗具有抗性的小细胞肺癌（SCLC）提供了有希望的途径，为改善临床结果带来了希望。癌症干细胞（CSCs）的存在及其对化疗的抗性表明，这些未分化的肿瘤细胞亚群具有无限的增殖潜力和自我更新能力，它们在肿瘤的发生、进展和转移中起着关键作用。先前的研究表明，CSCs通过多种机制促进化疗抗性，包括增强细胞保护性自噬和细胞周期调控，以及上调DNA修复途径和外排转运蛋白。[132–135] 此外，在某些恶性肿瘤中，CSCs能够通过进入一种可逆的静止状态来逃避细胞毒性。与大多数肿瘤细胞主要以糖酵解为代谢方式不同，CSCs表现出代谢灵活性，能够在糖酵解和氧化磷酸化之间动态转换。然而，CSCs的代谢表型并非固定不变，可以受到多种因素的影响，包括肿瘤亚型、微环境条件和治疗剂的暴露。[136] SCLC的高度侵袭性和治疗抗性表明其中含有大量的CSCs，这一点通过CD133、CD44、CD90、SOX2和CD87等CSC相关标志物的存在得到证实。[137–143] 其中，CD133和CD87与化疗抗性有特定的关联。[142] 与CD133-/CD87?细胞相比，CD133+/CD87?和CD133?/CD87+亚群对依托泊苷和紫杉醇的耐药性更强，且增殖能力更强。基于这些发现，Sarvi等人[139] 进一步证实，在体外和体内情况下，CD133的表达与化疗抗性和肿瘤生成性增加相关。他们发现在接受化疗的小鼠和人类SCLC样本中，CD133+细胞的数量显著增加，这些CD133+细胞表达了更多与胃泌素释放肽和精氨酸加压素相关的神经肽受体。此外，发现一种新型广谱神经肽拮抗剂（与SP-G相关）能够抑制CD133+细胞的增殖并诱导细胞凋亡，并且其治疗效果在异种移植模型中得到了验证。近年来，Yu等人[144] 从SCLC细胞系和PDX模型中分离出了α2δ1+细胞，观察到这些细胞具有类似CSC的特性，包括自我更新、肿瘤生成性和高表达CSC相关基因以及化疗抗性。研究表明，化疗处理会促进PDX模型中α2δ1+细胞的富集，其数量增加与化疗抗性呈正相关。因此，CD133、CD87和α2δ1可能是预测化疗抗性的潜在生物标志物，尽管它们的确切机制仍需进一步阐明。此外，其他干细胞标志物如SOX2和CD44的高表达也被证实与SCLC的疾病进展相关。[143,145] 尽管这些标志物在其他恶性肿瘤中也与化疗抗性有关，[146,147] 但它们在SCLC中介导化疗抗性的具体作用仍相对较少被研究。先前的研究表明，在某些类型的肿瘤中，从氧化磷酸化转换为糖酵解的代谢重编程对于CSCs维持其干细胞特性和增加肿瘤生成性至关重要。[136,148] Thirusangu等人[149] 和Wang等人[150] 的最新研究进一步验证了这一假设。Thirusangu等人[149] 发现，使用糖酵解抑制剂PFK158和短发夹RNA (shRNA) 稳定地降低6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3 (PFKFB3) 的表达（这是糖酵解途径中的关键酶）可以减少CSC标志物（醛脱氢酶1 (ALDH1)、CD133和CD44的表达并诱导细胞凋亡。同样，Wang等人[150] 发现，消耗己糖激酶2 (HK2) 可以抑制CSC的干性并促进分化，且HK2的表达与人类SCLC标本中的CD133表达呈正相关。这些发现表明，高水平的糖酵解活性与SCLC中的CSC相关特征相关，抑制糖酵解可能减少CSC的干性并削弱其形成球形细胞的能力。因此，针对糖酵解途径可能是消除这种侵袭性细胞亚群的有效治疗策略。然而，在SCLC H446细胞系中，CSCs主要依赖氧化磷酸化来满足其能量需求。[151] 使用寡霉素抑制氧化磷酸化显著削弱了CSCs的形成球形细胞的能力和肿瘤生成潜能[图2]。因此，同时靶向糖酵解和氧化磷酸化可能是一种更有效的策略来根除CSCs。此外，Guo等人[152] 最近证明，对化疗具有抗性的SCLC可以通过甲瓦龙酸-香叶基香叶基二磷酸途径进行代谢重编程，而他汀类药物可以通过诱导氧化应激积累和通过香叶基香叶基二磷酸合酶1 (GGPS1)–RAB7A（RAS癌基因家族成员）–自噬轴来靶向这一途径。这项研究证实，将他汀类药物与化疗结合使用在三名复发的SCLC患者中产生了持久的效果，增进了我们对SCLC代谢在抗性中的作用的理解。

图2：SCLC中癌症干细胞标志物的分类及化疗抗性的机制。干细胞标志物分为四类：表面标志物、细胞内标志物、核标志物和功能标志物。ALDH1：醛脱氢酶1；CSC：癌症干细胞；EphA2：产红细胞生成素 hepatoma 受体 A2；EZH2：zeste 同源物增强子 2；HK2：己糖激酶2；LSD1：赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1；NDR1：核DBF2相关激酶1；OCT-4：八聚体结合转录因子4；PFKFB3：6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3；PODXL-1：Podocalyxin样蛋白1；SCLC：小细胞肺癌；uPAR：尿激酶型纤溶酶原激活剂受体。

其他因素也通过调节CSC的干性来促进化疗抗性。WNT信号通路与FGF、NOTCH、Hedgehog和TGFβ/骨形态发生蛋白（BMP）通路相互作用，以调节CSC标志物的表达和存活。[153] 然而，关于SCLC中的这一方面的研究相对有限。此外，如产红细胞生成素 hepatoma (EPH) 受体 A2 (EphA2)、核DBF2相关激酶1 (NDR1) 和赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1 (LSD1) 等分子已被证明通过调节CSC的干细胞特性来驱动SCLC的化疗抗性，表明这些分子可能作为治疗靶点来克服SCLC的化疗抗性。[154–156] 总的来说，由CSCs介导的化疗抗性与干细胞相关标志物的表达有关，包括CD133和CD87。针对糖酵解代谢已被证明可以削弱CSC的干性并降低其肿瘤生成潜力。鉴于SCLC中的CSCs倾向于优先使用氧化磷酸化产生能量，一种同时抑制糖酵解和氧化磷酸化的双靶点方法可能是一种潜在的治疗策略。这种基于代谢的疗法可以补充现有的针对CSC的策略，包括自然杀伤细胞疗法、肿瘤疫苗、免疫检查点抑制剂（ICIs）和嵌合抗原受体T细胞疗法，以有效消除这种侵袭性和难治疗的亚群。[157]

肿瘤微环境（TME）的改变与化疗抗性相关。TME是一个由肿瘤血管、淋巴系统和神经系统、基质成分、免疫浸润物和细胞外基质（ECM）组成的异质生态系统。TME的各种成分，如肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）、癌症相关成纤维细胞（CAFs）和ECM，在调节局部肿瘤微环境中起着关键作用，并已被证明可以促进对抗癌治疗的抵抗。[158,159] 在实体瘤中，巨噬细胞的浸润通常与较差的临床结果和化疗抗性相关。在TME中，这些浸润的巨噬细胞常常呈现出一种促进肿瘤的表型，也称为TAMs。TAMs通过促进血管生成、增加肿瘤细胞迁移和浸润以及抑制抗肿瘤免疫反应来促进肿瘤的发生和恶性进展，从而有助于肿瘤细胞的化疗抗性。[160] 在SCLC中，TAMs构成了主要的免疫细胞群体，并且其数量超过了肿瘤巢中的CD3+ T细胞。[33] CD68+/CD163–巨噬细胞是SCLC中的主要非肿瘤细胞群体。[39] TAMs可以通过IL-6/STAT3信号通路促进SCLC的进展、转移和化疗抗性。[161,162] 此外，TAMs的M2极化与SCLC患者的不良预后和转移风险增加相关。最近的研究表明，来自SCLC细胞的外泌体可以通过激活NOD样受体家族pyrin结构域包含6 (NLRP6)/核因子κB轻链增强子(NF-κB)信号通路来诱导M2巨噬细胞的极化，从而在体外和体内增加转移潜能。抑制外泌体的分泌或NLRP6的表达可以逆转M2极化并抑制转移。CD206+ M2 TAMs水平升高也表明预后不良。[163] 值得注意的是，Nabet等人[39] 报告称，内在的非NE信号通路可能有助于TAMs招募到SCLC的TME中。Dora等人[33] 还观察到，在低NE肿瘤中，CD163+ M2极化的TAMs的比例显著高于高NE肿瘤，这表明SCLC的非NE表型可能通过影响TAM的浸润和极化来介导化疗抗性。CAFs是一类具有显著表型和功能多样性的基质细胞，是TME的重要组成部分。它们通过分泌细胞因子、趋化因子和其他效应分子与肿瘤浸润的免疫细胞和各种免疫成分相互作用，从而促进肿瘤生长、血管生成、浸润、转移和化疗抗性。[164–166] 先前的研究表明，CAFs可以通过释放富含长链非编码RNA (lncRNAs)的外泌体与肿瘤细胞进行相互作用，这些RNA有助于癌症进展和免疫逃逸。[167–169] 然而，它们在SCLC中介导化疗抗性的具体机制仅最近才得到阐明。例如，Sun等人[170] 报告称，CAF衍生的外泌体MEG3通过调节miR-15a-5p/CCNE1轴来增强化疗抗性。此外，CAFs通过诱导肿瘤细胞的表型重编程来驱动SCLC的化疗抗性。这一过程可能是通过IL-6/JAK2/STAT3介导的从NE状态到非NE状态的转变，或者通过直接接触诱导出杂交EMT表型。[171] 这种杂交状态，也称为p-EMT，表现出干细胞特性，促进肿瘤侵袭和转移，并降低对化疗药物的敏感性。[172,173] 除了TAMs和CAFs等细胞成分外，TME中的非细胞成分，如ECM、趋化因子和细胞外囊泡（EVs），也被证实有助于SCLC的化疗抗性。与正常组织不同，SCLC细胞嵌入在富含纤维连接蛋白、层粘连蛋白和IV型胶原的ECM中。[174,175] 多项研究表明，SCLC细胞的肿瘤生成能力通过β1整合素与纤维连接蛋白、层粘连蛋白和IV型胶原的结合而增强，这反过来又使其对标准化疗药物（如依托泊苷、顺铂和多柔比星）诱导的细胞凋亡具有抗性。[174,176–178] Hodkinson等人[177] 报告称，ECM通过激活β1整合素保护SCLC细胞免受依托泊苷诱导的caspase-3激活和随后的细胞凋亡，进而激活了PI3K信号通路。同样，Tsurutani等人[178] 确认，层粘连蛋白介导的磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT丝氨酸/threonine激酶(AKT)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的激活支持SCLC细胞的存活并有助于化疗抗性，表明抑制这一通路可能成为克服ECM驱动的SCLC抗性的潜在治疗策略。此外，基质金属蛋白酶（MMPs）在ECM介导的化疗抗性中起关键作用，其中MMP9特别参与ECM中IV型胶原的降解。[179] Wu等人[180] 发现，高水平的MMP9表达与顺铂敏感性相关，但其在ECM介导的抗性中的作用需要进一步研究。先前的研究表明，SCLC细胞表达高水平的受体C-X-C基序趋化因子受体4 (CXCR4)，该受体与基质细胞来源的因子1（也称为C-X-C基序配体12 (CXCL12)结合。CXCL12–CXCR4信号通路介导SCLC细胞与基质成分的粘附，促进肿瘤侵袭和转移，并有助于化疗抗性的发展。[181,182] Hartmann等人[183] 表明，CXCL12诱导的整合素激活增强了SCLC细胞对纤维连接蛋白和胶原的粘附，这一过程由α2、α4、α5和β1整合素以及CXCR4共同介导。值得注意的是，CXCR4拮抗剂可以抑制这一信号级联，从而使SCLC细胞对细胞毒性药物敏感并逆转粘附介导的药物抗性。因此，靶向CXCL12–CXCR4轴使用CXCR4拮抗剂可能是SCLC的一种有希望的治疗策略。此外，最近的研究发现，miR-1通过靶向CXCR4/forkhead box蛋白M1 (FOXM1)/核糖核苷酸还原酶调节亚单位M2 (RRM2)信号通路来抑制SCLC细胞的增殖和转移，突显了其在开发新型SCLC治疗方法中的治疗潜力。[184] 除了CXCL12–CXCR4轴外，SCLC细胞上的另一种CXCR12受体CD9也被认为与SCLC中的粘附介导的化疗抗性有关。Kohmo等人[185] 观察到，在对顺铂或依托泊苷具有抗性的SCLC细胞系中，CD9高表达，并且在药物暴露后48小时内，在对化疗敏感的亲本细胞中上调。机制研究表明，表达CD9的、对化疗具有抗性的SCLC细胞通过β1整合素增强了对纤维连接蛋白的粘附，而靶向CD9可以诱导这些细胞的细胞凋亡。这些发现表明，除了CXCR4之外，CD9也是克服SCLC化疗抗性的一个有希望的治疗靶点。除了介导小细胞肺癌（SCLC）化疗抵抗的趋化因子CXCL12及其受体CXCR4和CD9之外，细胞间粘附分子如Claudin-1（CLDN1）和原胚凝集素β4（PCDHB4）也参与了SCLC的化疗抵抗[186,187]。证据表明，CLDN1的过度表达激活了TGF-β1/EMT信号通路，显著降低了SCLC细胞对多柔比星的敏感性[187]。类似地，研究显示表达原胚凝集素（PCDH）家族成员（特别是PCDHB4）的SCLC细胞表现出干细胞样特性和EMT特征，而PCDHB4可能作为预测SCLC患者铂基化疗疗效的生物标志物[186]。 extracellular vesicles（EVs）是膜包裹的颗粒，通过运输各种生物活性分子（包括蛋白质、脂质和miRNAs）来介导细胞间通信。根据其大小和生成方式，EVs通常被分为外泌体（exosomes）、微囊泡（microvesicles）和凋亡小体（apoptotic bodies）。大量研究表明，EVs在化疗抵抗的发展和传播中起着关键作用。它们可以通过将药物抵抗相关的miRNAs转移到先前敏感的细胞中、调节肿瘤微环境（TME）以及增强药物外排机制来保护细胞免受化疗引起的细胞毒性[188,189]。李等人[190]证明，来自SBC-3细胞的外泌体miR-92b-3p可促进SCLC的化学抵抗和迁移。临床上，耐药患者的血浆miR-92b-3p水平升高，但在缓解后降低，这表明其作为动态生物标志物的作用。相反，赵等人[191]发现，由circSH3PXD2A衍生的EVs通过调节miR-375-3p/YAP1轴来抑制化学抵抗、增殖和迁移。与circSH3PXD2A过表达细胞共培养的SCLC细胞表现出降低的化疗抵抗和减少的增殖，突显了circSH3PXD2A作为逆转化学抵抗的治疗靶点的潜力。这些研究共同强调了EVs在SCLC化学抵抗中的双重作用，确定了特定的miRNAs和circRNAs不仅是药物反应的关键调节因子，也是潜在的治疗靶点和诊断生物标志物。总之，通过TAMs、CAFs、ECM、趋化因子、细胞粘附分子和EVs等成分，肿瘤微环境显著影响SCLC对化疗的抵抗性[图3]。然而，对这些靶点的研究仍处于机制阐明的阶段。未来还需要进行进一步的广泛临床前研究和临床试验，以评估这些新兴靶点的可行性和有效性。

图3：肿瘤微环境介导的化学抵抗和免疫抵抗机制。CAF：癌相关成纤维细胞（Cancer-associated fibroblast）；CCNE1：cyclin E1；CLDN1：Claudin-1；CXCL12：C-X-C基序配体12；CXCR4：C-X-C基序趋化因子受体4；ECM：细胞外基质（Extracellular matrix）；EMT：上皮-间质转化（Epithelial–mesenchymal transition）；EV：细胞外囊泡（Extracellular vesicle）；IL-6：白细胞介素-6；JAK2：Janus激酶2；MEG3：母源表达基因3；mTOR：雷帕霉素机制靶点；MYC：髓系肉瘤病毒癌基因；NE：神经内分泌（Neuroendocrine）；NF-κB：激活B细胞的核因子κ轻链增强子；NLRP6：含pyrin结构的NOD样受体家族成员6；non-NE：非神经内分泌；PCDHHB4：原胚凝集素β4；STAT3：信号转导子和转录激活因子3；TAM：肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-associated macrophage）；T-eff：效应T细胞（Effector T cell）。

细胞转运蛋白的异常表达与化疗抵抗密切相关，其中ATP结合盒（ABC）转运蛋白起着关键作用。ABC转运蛋白是利用ATP水解将药物外排的膜蛋白，从而减少其细胞内积累和细胞毒性。著名的ABC转运蛋白包括P-糖蛋白（P-glycoprotein，由ABCB1编码，称为多药耐药蛋白1），以及多药耐药相关蛋白1（MRP1，由ABCC1编码）、多药耐药相关蛋白2（MRP2，由ABCC2编码）和乳腺癌耐药蛋白（ABCG2编码）[192]。先前的研究表明，SCLC患者的化疗反应与P-gp、MRP1和MRP2的表达有关，而与肺耐药蛋白的表达无关[193–200]。P-gp和MRP1的上调更一致地与抵抗性相关，其中MRP与更高的发病率相关[193,197,201,202]。然而，MRP介导的化疗抵抗在肺癌中似乎具有亚型特异性。Young等人[203]的研究报告称，NSCLC细胞系中的MRP1、MRP2和MRP3蛋白表达水平显著高于SCLC细胞系，且MRP2和MRP3的表达几乎仅见于NSCLC。这些发现与Wright等人[204]的早期结果一起，表明MRP蛋白在NSCLC中比在SCLC中更主要地介导化学抵抗。除了ABC转运蛋白外，某些非ABC转运蛋白，特别是Ral-A结合蛋白-1（RALBP1，也称为RLIP76），也参与SCLC的化疗抵抗[205,206]。有趣的是，尽管RALBP1在SCLC和NSCLC中的表达类似，但由于PKCα磷酸化的差异，其在SCLC中的活性较低，导致多柔比星抵抗性较低[207–209]。这些发现表明，RALBP1可能在NSCLC中比在SCLC中更显著地介导化学抵抗。总之，像MRP和RALBP1这样的转运蛋白在SCLC中介导化疗抵抗的作用似乎不如在NSCLC中那么突出，这表明应更加重视研究SCLC中的其他抵抗机制。

尽管免疫检查点抑制剂（ICIs）显著延长了多种恶性肿瘤患者的生存期[210–212]，但识别可能从免疫治疗中受益的患者并阐明免疫治疗抵抗的机制仍然具有挑战性，尤其是在SCLC中，因为这些机制尚未明确[213]。SCLC的特点是MHC-I表达下调、程序性死亡配体1（PD-L1）表达低、效应T细胞浸润有限，以及由髓系来源的抑制性细胞（MDSCs）和调节性T细胞（Tregs）组成的免疫抑制性肿瘤微环境（TME），限制了ICIs的功效。尽管近年来在SCLC的临床应用方面取得了显著进展[214,215]，但由于尼伏鲁单抗（nivolumab）和阿特珠单抗/度伐鲁单抗（atezolizumab/durvalumab）的获批，免疫抵抗仍对SCLC的免疫治疗成功构成重大障碍。预测性生物标志物如肿瘤突变负荷和PD-L1在SCLC中的效用有限[213]，因此需要研究免疫反应调节剂和新的治疗策略。一方面，SCLC的遗传特征和分子生物标志物可能影响其对免疫治疗的反应性。MYC的失调通过JAK2/IFN-γ的抑制在某些癌症中促进抵抗[213]，但在SCLC中的作用仍有争议。Alburquerque-Bejar等人[217]将MYC激活与IFN-γ信号通路受损和抗PD-1/PD-L1抵抗联系起来，而Luo等人[218]报告称，MYC-NOTCH上调的外周ES-SCLC表现出增强的免疫原性和潜在的ICI敏感性。除了MYC，Yoo等人[219]发现颗粒蛋白前体（GRN）是一个关键调节因子：高GRN表达与化学抵抗、巨噬细胞浸润和免疫抑制相关，提示联合疗法可能有助于GRN表达低的患者。另一方面，SCLC TME中免疫细胞亚群的空间分布和功能状态与免疫治疗的疗效密切相关[图3]。Nabet等人[39]报告称，炎症性SCLC亚型（SCLC-I-NE/non-NE）的非炎症类型具有更高的T-eff特征。在接受阿特珠单抗加化疗治疗后，SCLC-I-NE患者的总生存期（OS）显著改善。Xie等人[220]进一步表明，高肿瘤内CD8+ T细胞密度预示着基于度伐鲁单抗的疗法在ES-SCLC患者中具有更长的OS。这些发现强调了CD8+ T细胞和TAMs作为潜在的预测生物标志物。总体而言，这些发现表明，肿瘤内的CD8+ T细胞和TAMs丰富度可能是预测SCLC患者对免疫治疗反应性的重要生物标志物。最近的临床前和临床研究探索了SCLC免疫抵抗的治疗靶点。例如，Nguyen等人[221]显示，LSD1抑制剂可恢复MHC-I表达，激活抗原呈递基因，增强干扰素信号通路，并提高肿瘤的免疫原性，使SCLC细胞对细胞毒性T淋巴细胞介导的死亡敏感。将LSD1抑制剂与ICIs结合使用可能改善治疗难治性SCLC的反应。除了这些免疫调节策略外，利用抗体直接靶向肿瘤的替代方法也获得了显著进展。近年来，基于抗体的疗法，包括抗体偶联药物（ADCs）和双特异性抗体，已成为克服SCLC治疗抵抗的有希望的策略。ADCs由与肿瘤特异性单克隆抗体连接的细胞毒性载荷组成，实现靶向递送和肿瘤细胞杀伤。SCLC中的多个ADC靶点，如B7同源物3（B7-H3）、滋养层细胞表面抗原2（TROP2）、DLL3和 seizure相关同源蛋白6（SEZ6），具有有利的表达特征和临床潜力[222–225]。例如，靶向B7-H3的ADCderuxtecan（I-DXd）表现出有希望的临床活性，疗效率为54.8%，且安全性可控[225]。尽管取得了这些进展，ADC疗法仍面临与靶点异质性、治疗过程中的动态表达、TME屏障以及复杂的抵抗机制（包括靶点下调、细胞内转运改变、药物外排和DNA损伤修复）相关的挑战。作为ADC的补充，靶向DLL3的双特异性T细胞结合物（如tarlatamab）代表了一种免疫导向的方法，可能克服ADC的局限性，特别是在抗原丢失或载荷内化受损的肿瘤中[226,227]。总体而言，这些基于抗体的策略扩展了难治性SCLC的治疗前景，并显示出改善患者预后的潜力。

总之，本综述全面概述了SCLC化疗和免疫抵抗涉及的主要调节网络，包括转录亚型可塑性、EMT、增强的DNA损伤修复能力、失调的自噬和凋亡、干细胞（CSCs）的存在、TME的变化以及细胞转运蛋白的异常表达。对这些抵抗机制的深入理解有助于识别关键调节节点，并促进合理治疗策略的开发，例如针对C-MYC驱动的化学抵抗肿瘤的Aurora激酶A抑制剂或针对凋亡缺陷肿瘤的BH3模拟物。此外，还确定了几个克服SCLC抵抗的有希望的研究方向：(1) 根据SLFN11表达对SCLC患者进行分层，以评估PARPis在生物标志物定义的亚群中的治疗效果。(2) 结合EZH2抑制与化疗以恢复SLFN11表达并防止化疗抵抗的出现。(3) 同时促进凋亡和抑制自噬是逆转SCLC化疗抵抗的有希望策略。(4) 并发糖酵解和氧化磷酸化途径是选择性地消除CSCs的可行方法。(5) 靶向TME的细胞成分（如TAMs和CAFs）以及非细胞成分（如ECM、EVs和趋化因子）为克服SCLC抵抗提供了潜在途径。未来的SCLC疗法必须超越“一刀切”的范式，基于对患者基线肿瘤分子亚型（如NEv2和SCLC-I-NE）及其在治疗过程中的动态演变的深入理解。这种方法允许基于生物标志物的患者分层，并合理设计同时针对多个抵抗节点的联合疗法，最终改善SCLC患者的临床结果和生活质量。通过持续的努力，我们有望预防SCLC患者出现化疗抵抗，并为难治性疾病患者提供更有效的治疗选择。

本工作得到了国家高级医院临床研究经费（编号BJ-2023-069, BJ-2022-101）、国家自然科学基金项目（编号81972199, 82141107）以及非传染性疾病-国家科技重大项目（编号2024ZD0519700, 2024ZD0519701）的支持。