索托拉西布的耐药性分为固有耐药与获得性耐药两大类。
固有耐药指治疗前即存在的耐药状态，表现为肿瘤对KRAS信号通路依赖性较低；
获得性耐药发生于初始治疗有效的患者，在药物压力下，肿瘤细胞通过基因突变、信号通路重塑等方式逃避药物抑制。
获得性耐药占临床耐药的主要比例，具体机制可分为三大类。
（一）KRAS基因及RAS家族继发性突变
这是最主要的获得性耐药机制，约42%的耐药患者会出现此类突变。肿瘤细胞在药物抑制压力下，KRAS G12C突变位点发生二次突变，或RAS家族其他成员出现激活突变，改变KRAS蛋白结构，导致索托拉西布无法与其有效结合，从而失去抑制作用。
KRAS二次突变：常见突变类型包括G12D、G12V、G12F、Y96D、R68S等，其中Y96D突变最为常见，可使索托拉西布的抑制效果下降80%以上，这些突变直接破坏药物结合口袋，导致药物无法锁定非活性状态的KRAS蛋白。
RAS家族其他突变：除KRAS本身突变外，NRAS突变（如Q61L、G13V）也会导致耐药，激活RAS家族信号传导，即使KRAS G12C被抑制，肿瘤细胞仍能通过其他RAS成员维持下游信号通路激活，实现增殖逃逸。
（二）旁路信号通路激活
这是第二大类常见耐药机制，约40%的耐药患者存在此类情况。肿瘤细胞通过激活KRAS信号通路以外的旁路通路，绕开被抑制的KRAS G12C，实现信号传导代偿，维持自身增殖。
受体酪氨酸激酶通路激活：包括MET扩增、EGFR扩增及激活突变、HER2表达异常、RET/ALK/FGFR3等致癌融合事件，其中EGFR扩增占比约35%，MET过表达占比约23%，这些通路激活后可直接启动下游PI3K/AKT、MAPK等信号，替代KRAS通路的功能。
下游信号通路异常：BRAF、MAP2K1等基因突变，可直接激活KRAS下游信号通路，使药物对KRAS G12C的抑制失去意义，肿瘤细胞无需依赖KRAS G12C即可实现增殖。
肿瘤抑制基因功能缺失：NF1、PTEN等肿瘤抑制基因发生突变，导致其对信号通路的调控作用丧失，间接促进旁路通路激活，加速耐药发生。
（三）组织学转化与表型改变
此类耐药机制不常见。肺癌患者在索托拉西布治疗后，部分会出现组织学向鳞状细胞癌或小细胞肺癌的转化，或发生上皮-间充质转化（EMT），肿瘤细胞通过改变自身表型，摆脱对KRAS信号通路的依赖，从而逃避药物抑制，导致治疗失败。