奥希替尼(osimertinib)体内耐药性的表征

　　美国大约 10% 的非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者和亚洲 40% 的非小细胞肺癌患者具有激活的 EGFR 突变，并且有资格接受靶向抗 EGFR 治疗。尽管与这种治疗相关的预期寿命延长，但对 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂和抗 EGFR 抗体的耐药性几乎是不可避免的。为了确定可以共同靶向以克服耐药性的其他信号通路，我们量化了控制耐药性癌细胞生长和存活的肿瘤特异性分子变化。基于质谱的定量蛋白质组学被用于体内分析来自四种异种移植非小细胞肺癌模型的 41 种治疗耐药肿瘤的信号变化。

　　我们在对不可逆第三代 EGFR 抑制剂奥希替尼（osimertinib）或新型双靶向 EGFR/Met 抗体 JNJ-61186372 治疗耐药的肿瘤中发现了独特且肿瘤特异性的酪氨酸磷酸化重新布线。观察到来自 EGFR 家族成员、Shc1 和 Gab1 或 Src 家族激酶底物的酪氨酸磷酸化肽的肿瘤特异性增加，强调了肿瘤独特地逃避 EGFR 抑制的不同能力。尽管每个治疗组中的大多数耐药肿瘤都显示出对 EGFR 以及 Src 家族激酶 (SFK) 信号的显着抑制，但 EGFR 抑制（奥希替尼）和 SFK 抑制（萨拉卡替尼或达沙替尼）的组合导致细胞生长进一步下降体外。这一结果表明，残留的 SFK 信号介导了治疗耐药性，而通过联合治疗消除该信号可能会延迟耐药性的发生。总体而言，对个体耐药性肿瘤的分析捕获了独特的体内信号重新布线，而这可能会被体外细胞群平均值的分析所掩盖。

　　肿瘤靶向小分子激酶抑制剂和抗体的开发提高了许多 NSCLC 患者的无进展生存期，但对这些靶向单一疗法的耐药性实际上是不可避免的。尽管已经进行了广泛的研究，定义了多种耐药机制，但挑战仍然存在。例如，任何给定疗法的复发可能是由于药物递送不良、药物疗效不佳、肿瘤异质性、靶标的基因突变或绕过信号传导等。确定任何特定肿瘤中存在这些潜在机制中的哪一种是困难的，并且需要一系列不同的分析技术。治疗耐药性的主要机制之一，即降低抑制剂亲和力的靶向突变，通常可以通过基因组或转录测序来确定。但可能无法确定抗性的表观遗传/非基因组机制。

　　作为一个额外的策略，几个小组已经使用基于 MS 的磷酸蛋白质组学或 RTK 阵列来识别基于信号的抗性机制。基于 MS 的磷酸化蛋白质组学通常应用于长期治疗和耐药性发展后的体外细胞培养，并已成功识别出一些常见的耐药机制，其中许多已在体内得到验证（在细胞系异种移植物或患者来源的异种移植物中）。在这里，我们应用了另一种方法，其中用奥希替尼（osimertinib）、JNJ-61186372 或组合处理皮下细胞系异种移植物，短时间确定目标抑制或延长时间以确定抗性肿瘤，然后是 MS-基于对这些切除肿瘤的磷酸化蛋白质组学分析，以量化旁路信号或目标重新激活。重要的是，在体内对多个异种移植肿瘤的药物疗效和旁路信号进行量化提供了关于不同肿瘤反应范围的关键信息，因此可以深入了解临床中可能出现的潜在患者与患者之间的差异。

　　我们对短期治疗肿瘤的广泛磷酸酪氨酸分析证实了奥希替尼（osimertinib）的体内靶标功效，并且我们证明了体内靶节点的快速抑制与 TKI 治疗相关，但与双特异性抗体治疗无关。已知两种测试化合物在药物类型（小分子与抗体）和作用方式（细胞内与细胞外）以及给药方式（口服与静脉内）方面存在差异，因此它们各自的特性可能会影响组织扩散速率，当地的药物可用性，从而确定药物疗效的时间。此外，我们对耐药肿瘤的分析能够量化长期影响，并使我们能够表征对这两种治疗类型的适应性反应的多样性。这些观察结果很难通过体外研究抗性来实现考虑到细胞的传代和平板之间的高度同质性以及在这些系统中发生的群体平均，细胞培养物。这些异种移植物的 3D 背景和体内环境使抗性肿瘤能够在适应肿瘤结构和癌细胞之间相互作用的环境中生长。虽然这些情况仍然代表了一种简化的癌症模型，在很大程度上忽略了肿瘤-基质和免疫细胞的相互作用，但观察到的体内耐药机制的多样性强调了我们的方法在模拟患者肿瘤异质性方面的有用性。此外，耐药机制的数量和复杂性凸显了治疗这些耐药肿瘤的挑战。

　　尽管仍有许多挑战，但我们的方法通过对短期治疗肿瘤的分析，对奥希替尼（osimertinib）和 JNJ-61186372 的靶标抑制进行了定量评估。此外，我们的方法通过分析长期治疗导致的复发性肿瘤，确定独特和一致的治疗耐药机制，从而深入了解 NSCLC 耐药的基础知识。重要的是，我们对一组个体肿瘤的分析反映了临床观察到的耐药肿瘤的异质性。微信扫描下方二维码了解更多：