第三代EGFR抑制剂奥希替尼9291是第一种突变选择性抑制剂,已获得监管部门批准用于治疗EGFR突变型肺癌的患者。尽管开发了高度选择性的第三代抑制剂,但获得性耐药仍然是一项重大的临床挑战。最近,我们和其他人发现了一种新的奥希替尼耐药突变G724S,该突变在体外筛选中并未预测到。在这里,我们研究G724S如何赋予对奥希替尼的抗药性。
实验设计:我们将G724S的基于结构的预测模型与两个最常见的EGFR激活突变(外显子19缺失(Ex19Del)和L858R)相结合,并具有体外药物反应模型和患者基因组图谱。
结果:
我们的模拟表明,在Ex19Del的情况下,G724S突变选择性降低了奥西替尼的结合亲和力。与我们的模拟一致,用Ex19Del / G724S转导的细胞系表现出对奥西替尼的抗性,而用L858R / G724S转导的细胞对奥西替尼敏感。随后的临床基因组分析数据进一步表明,G724S与Ex19Del一起发生,但与L858R无关。此外,我们证明Ex19Del / G724S保留了对afatinib的敏感性,但对厄洛替尼不敏感,这表明在疾病复发时可能对患者进行治疗。
结论:
总而言之,这些数据表明G724S是在Ex19Del而非L858R中出现的等位基因特异性抗性突变。我们的结果从根本上重塑了针对性治疗耐药性的问题,从一个侧重于“药物-耐药性突变”对到另一个侧重于“激活性突变-药物-耐药性突变”三重奏。这在整个临床肿瘤学领域具有广泛的意义。
在EGFR酪氨酸激酶结构域致癌突变在〜发现15-30%的非小细胞肺癌(NSCLC)。在这些病例中,约90%可以归因于在帧外显子19(Ex19Del)或错义突变外显子21(L858R)内的缺失,其具有大致相等患病率(发生1,2)。多项III期临床试验表明,EGFR突变型肿瘤患者接受第一代(厄洛替尼,吉非替尼)或第二代治疗后,其放射线照相反应率(RRs)超过70%,无进展生存期(PFS)统计学上显着提高与铂类化疗相比,新一代(afatinib)EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)。然而,对这些靶向药物的反应是短暂的,获得性治疗耐药性通常在8-10个月内发展。在大约60%的病例中,通过获得继发性EGFR突变EGFR T790M获得耐药性。奥希替尼9291是一种突变选择性第三代共价抑制剂,专门针对T790M开发。由于这些原因,EGFR突变型NSCLC的临床护理标准是用第一代或第二代TKI进行治疗,随后在一线治疗后进行奥西替尼的治疗。最近,奥西替尼被批准为一线治疗药物。
不幸的是,抗性突变也可能会出现抵抗奥希替尼9291疗法。C797的突变丝氨酸防止奥希替尼和EGFR激酶结构域(之间的共价加合物的形成)。我们及其他还鉴定G724S作为在奥希替尼耐药肿瘤选择用于突变。
结构生物学的最基本原理是,顺序决定结构,结构决定功能。为了确定经典的EGFR激酶激活突变(Ex19Del和L858R),获得性G724S突变和奥西替尼耐药之间的关系,我们采用了集成的计算/实验方法。我们的结果表明,G724S是与Ex19Del一起发育的抗性突变,但与L858R无关,并且在结构水平上提供了对该过程的机械洞察力。
总而言之,我们采用了一种跨学科的计算和实验方法,该方法提供了证据,证明EGFR突变NSCLC中的靶向奥希替尼耐药性以等位基因特异性方式发生,具体取决于潜在的激活突变。我们的数据支持Ex19Del / G724S 奥希替尼耐药的潜在结构机制,并为进一步研究TKI-EGFR相互作用打开了大门。微信扫描下方二维码了解更多:
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