AXL低表达癌细胞对奥希替尼(AZD9291)更敏感

　　耐药性是对包括奥希替尼在内的表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂 (EGFR-TKI) 获得性耐药的基础，其机制尚不清楚。在这里，我们表明虽然 AXL 低表达EGFR突变肺癌 (EGFRmut-LC) 细胞比 AXL 高表达EGFRmut-LC 细胞对奥希替尼（AZD9291）更敏感，但一小部分人群出现了奥希替尼耐受。耐受性是由胰岛素样生长因子-1 受体 (IGF-1R) 的表达和磷酸化增加介导的，这是由其转录因子 FOXA1 的诱导引起的。在奥希替尼存在的情况下，IGF-1R 保持与 EGFR 和接头蛋白（包括 Gab1 和 IRS1）的关联并恢复存活信号。在 AXL-低表达EGFRmut-LC 细胞来源的异种移植物和患者来源的异种移植物模型、瞬时 IGF-1R 抑制结合持续的奥希替尼治疗可以根除肿瘤并防止在奥希替尼停止后再生长。这些结果表明，耐受信号的最佳抑制与奥希替尼相结合可能会显着改善EGFRmut-LC的结果。

　　肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，非小细胞肺癌 (NSCLC) 占肺癌的 85%。免疫检查点抑制剂，包括抗程序性死亡 1 (PD-1) 抗体和抗程序性死亡配体 1 (PD-L1) 抗体，已被批准用于治疗晚期非小细胞肺癌，并已被证明可以治愈即使是晚期非小细胞肺癌患者的人群。ICI 的治疗潜力鼓励开发新的药物疗法，这将显着改善晚期 NSCLC 的预后。

　　奥希替尼（AZD9291）是一个第三代的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKI），其选择性抑制突变的EGFR（例如，EGFR外显子19缺失，L858R和T790M）和备件野生型EGFR。奥希替尼对经典型 EGFR-TKI 耐药的T790M 阳性EGFR突变 NSCLC 患者有效，包括吉非替尼和厄洛替尼。此外，当作为EGFR突变的 NSCLC的一线治疗给予时，奥希替尼比吉非替尼和厄洛替尼更有效.然而，几乎所有的患者都会因为对奥希替尼的获得性耐药而出现疾病复发。关于奥希替尼获得性耐药，在EGFR突变的肺中已经报道了几种机制，包括EGFR突变（C797S/C796D）、MET扩增以及其他驱动癌基因（KRAS突变、BRAF突变、RET融合等）的出现有或没有EGFR-T790M 突变的癌症患者。考虑到EGFR-T790M 突变发生在大量EGFR人群中（60-70%）-对第一代EGFR-TKIs吉非替尼和厄洛替尼产生耐药性的突变肺癌患者，这些观察表明奥希替尼耐药的机制更加多样化，因此获得性奥希替尼耐药可能更难控制。最近的研究发现，一小部分细胞适应了以 EGFR-TKI 作为持续剂的初始治疗，为获得性耐药病变提供了基础。通过阐明 EGFR-TKIs 初始治疗后的适应机制，我们可以开发新的起始疗法来根除肿瘤细胞，从而通过防止获得性耐药的发展进一步改善晚期EGFR突变的 NSCLC的结果。

　　在本研究中，我们研究了 AXL 低表达EGFR突变的 NSCLC 细胞系衍生的异种移植物 (CDX) 和患者来源的异种移植物 (PDX) 中对奥希替尼（AZD9291）的耐受机制。我们观察到 AXL 低表达细胞表现出磷酸化胰岛素样生长因子受体 1 (IGF-1R) 水平增加，并通过恢复来自与 EGFR 相关的 IGF-1R 的存活信号而对奥希替尼暴露耐受。IGF-1R 抑制剂与连续奥希替尼的瞬时组合根除肿瘤细胞并阻止 AXL 低表达EGFR突变的 NSCLC 的CDX 和 PDX 模型中的再生长。

　　癌细胞的异质性限制了癌症治疗的功效。最近的研究揭示，与经典的肺癌EGFR突变，如外显子19和外显子21 L858R突变，是响应于EGFR-TKI治疗方面一种异质性疾病。观察到的异质反应可能是由多种因素引起的，包括EGFR中复合突变的存在，肿瘤细胞中抗性蛋白（例如 AXL 和 MET）的表达以及各种基质衍生的抗性分子（例如肝细胞生长因子）。 本研究表明，AXL 高表达与对第三代 EGFR-TKI 奥希替尼的初始反应不佳有关。另一方面，虽然 AXL 低表达的肿瘤细胞对奥希替尼高度敏感，但由于 IGF-1R 的表达和磷酸化增加，这些细胞的一小部分表现出耐受性。此外，奥希替尼对 IGF-1R 的瞬时抑制可导致根除EGFR突变的肺癌细胞。

　　我们之前报道过，EGFR突变的肺癌细胞对包括奥希替尼（AZD9291）在内的 EGFR-TKIs 的易感性与肿瘤细胞中 AXL 的表达呈负相关。在本研究中，我们证实了这一点，并进一步观察到，虽然一小部分 AXL 高和 AXL 低表达的肿瘤细胞显示出对奥希替尼暴露的耐受性并成为获得性耐药的基础，但耐受机制在不同AXL 高和 AXL 低表达的肿瘤细胞。在AXL-高表达EGFR-mutated肺癌细胞，奥希替尼曝光抑制ERK磷酸化，并由此减小SPRY4的表达维持通过ERK介导的MAPK信号。由于 SPRY4 抑制包括 AXL 在内的各种受体酪氨酸激酶的激活，因此奥希替尼暴露导致 SPRY4 表达降低导致 AXL 蛋白激活而不影响 AXL 蛋白表达水平，并主要通过 AKT 恢复存活信号。另一方面，我们证明了在 AXL 低表达的EGFR-突变的肺癌细胞，奥希替尼暴露增加了 IGF-1R 的蛋白质表达和磷酸化，从而主要通过 Gab1 和 IRS1 恢复了存活信号，从而产生耐受。有趣的是，对奥希替尼更敏感的 AXL 低表达肿瘤细胞的磷酸化 IGF-1R 基线水平高于 AXL 高表达肿瘤细胞，这表明基线水平的磷酸化 IGF-1R 的影响可能较小对奥希替尼的敏感性高于 AXL 表达。然而，在 AXL 低表达的肿瘤细胞中，通过暴露于奥希替尼（例如，3 天）增加蛋白质表达和 IGF-1R 的磷酸化，耐受性通过表观遗传修饰出现。这增加了转录因子 FOXA1 的表达，并通过与 Gab1 和 IRS1 相关的 IGF-1R 恢复了存活信号。Gab1/IRS1 信号传导是由奥希替尼暴露通过 FOXA1 增加 IGF-1R 磷酸化而不是基线 IGF-1R 磷酸化引起的原因仍有待阐明。此外，AXL 低表达肿瘤细胞中磷酸化 IGF-1R 基线水平表达水平高于 AXL 高表达肿瘤细胞的原因目前也不清楚。未来有必要进行进一步的检查以澄清这些机制。

　　总之，我们揭示了 AXL 低表达EGFR突变的肺癌细胞表现出对奥希替尼的耐受性的机制。我们的结果表明，通过 IGF-1R 联合奥希替尼（AZD9291）对耐受信号的最佳抑制可能会显着改善 AXL 低表达EGFR突变肺癌的结果。此外，应在临床试验中评估 IGF-1R 抑制剂和奥希替尼的短暂组合的安全性和有效性。微信扫描下方二维码了解更多：