卡马替尼capmatinib在MET扩增的NSCLC细胞系中的分子耐药机制

　　我们观察到EGFRmRNA过度表达，而没有EGFR激活突变或扩增，如上所述。这些发现表明，对卡马替尼的常见耐药性是通过激活MET激酶之外的信号通路，而不是通过特定基因的遗传改变而发生的。此外，EGFR信号的部分或完全参与是针对卡马替尼的一种耐药机制，这表明在MET依赖性癌细胞中是一种优选的替代信号通路。　　

　　先前的临床研究报告了NSCLC患者中的denovoMET扩增。MET扩增可以是临床前和临床研究结果[的基础上对MET-TKI的可成药目标]。因此，已经报道了MET-TKI用于多种癌症的临床前和临床试验。目前正在进行临床试验的Capmatinib是一种非常有选择性和有效的MET特异性药物，用于治疗MET依赖性癌症。然而，对MET-TKI的获得性耐药的快速发展一直是对疗效的关键限制。尽管如此，迄今为止仅阐明了MET-TKI的少数耐药机制。因此，重要的是通过分子研究确定MET-TKI耐药的潜在机制，并建立有效的治疗策略来管理获得性耐药。虽然体内模型很重要，但体外癌细胞系可以提供一个有价值的模型系统来研究耐药机制。在这里，我们使用这种体外策略来确定卡马替尼在MET扩增的NSCLC细胞系中的分子耐药机制。　　

　　MET通过多种机制正向调节EGFR信号通路，因此在MET扩增的NSCLC细胞系中，选择性MET-TKI、卡马替尼可降低EGFR磷酸化。表皮生长因子受体信号已被报告为优选的旁路机构为Met激酶，和EGFR-TKI与MET-TKI的组合使得抗性细胞敏感，如在几个研究。此外，在MET扩增的食管胃癌中存在EGFR共扩增作为对其他MET激酶抑制剂的耐药机制的临床证据。我们的一种抗性细胞系(EBC-CR2)也对联合治疗敏感。有趣的是，与亲本EBC-1细胞系相比，卡马替尼以剂量依赖性方式增加了EBC-CR2细胞系中EGFR的磷酸化。因此，我们假设MET和EGFR激酶可能通过异二聚体形成和主要细胞信号通路在MET和EGFR之间自由交替的能力而被激活。EGFR通路主要在MET-TKI存在下被激活，MET通路在EGFR-TKI存在下由于异二聚体相互作用而被激活。如前所述，与亲本和其他抗性细胞系相比，EBCCR2细胞显示出最多的MET-EGFR异二聚化。在一些RTK抑制剂中已经报道了作为耐药机制的EGFR异二聚化，但不在MET-TKI中。这些结果表明异二聚体首次成为MET-TKI的获得机制。据推测，MET和EGFR之间的物理相互作用可能促进MET-EGFR异二聚体或反式磷酸化的形成。此外，联合治疗对细胞增殖的有效抑制支持将MET和EGFR抑制剂联合治疗作为癌症患者MET-TKI获得性耐药的潜在治疗策略。　　

　　EGFR磷酸化在亲代EBC-1细胞系中被capmatinib抑制，但在EBC-CR1细胞系中不受抑制。该结果表明EBC-CR1的EGFR信号独立于MET信号。EBC-CR1细胞中的存活信号已完全从MET转变为EGFR，因为阿法替尼的单一治疗有效地抑制了下游信号传导和细胞增殖。有趣的是，完全依赖EGFR的EBC-CR1细胞通过在持续高浓度卡马替尼中培养的PIK3CA扩增成为EBCCR3细胞对阿法替尼的耐药性。PIK3CA的遗传改变经常与包括MET在内的其他致癌改变同时发生。例如，同时发生的PIK3CA突变和MET外显子14跳跃突变导致MET组成型激活，导致对MET-TKI的原发性耐药。在EBC-CR3细胞的情况下，PIK3CA扩增可能是EGFR-TKI获得性耐药性超越MET-TKI耐药性的重要机制，EBC-CR1细胞独立于MET激酶信号证明了这一点。　　

　　尽管暴露于类似的最终浓度的capmatinib，EGFR/MET共同依赖的EBC-CR2细胞始终表现出对capmatinib与阿法替尼的组合的敏感性。相比之下，EBC-CR3细胞获得了额外的PIK3CA扩增抗性机制。基于这一观察，耐药的一个可能解释是EGFR-MET异二聚化增加了细胞的遗传稳定性或具有更高的阈值浓度来诱导遗传变化；因此，EBC-CR2细胞不需要基因改变。抗癌药物通过在染色体中诱导导致扩增事件的脆弱位点来促进染色体不稳定性。此外，我们观察到EBC-CR3细胞的DNA修复相关基因表达低于EBC-CR1。AKT过度激活可能会像之前的研究一样抑制EBC-CR3细胞中的DNA修复。然而，尚不清楚DNA修复相关基因是否明显导致卡马替尼耐药，可能需要进一步研究以研究DNA修复基因作为卡马替尼耐药机制的作用。Capmatinib对EBC-CR2细胞中响应于RTK抑制剂的无约束生存信号变化的影响较小。与EBC-CR2细胞相比，EBC-CR1细胞依赖于配体依赖性激活，与异源二聚化相比，这种对激酶抑制剂的抗性机制不太稳定。因此，需要一个次要事件来增加细胞对抗强效MET抑制的稳定性，并将细胞转向MET-独立的生存信号。阿法替尼加BYL719通过下调磷酸化AKT信号（PI3K信号的下游效应器）有效抑制PIK3CA扩增的EBC-CR3细胞。综上所述，尽管治疗方案或药物浓度相似，但体外耐药模型在各种耐药克隆中显示出异质性耐药机制，如具有异质耐药机制的患者。　　

　　总之，我们的研究结果表明，单个细胞系可以在MET扩增的NSCLC细胞系中产生多种类型的EGFR依赖性机制，对MET-TKI产生耐药性。一种机制涉及配体和受体表达的增加。事实上，我们发现EGFR和HBEGFmRNA表达增加或MET-EGFR异二聚体形成，导致EBC-CR2细胞对联合治疗的敏感性，作为促进获得性耐药的机制。最有趣的发现是卡马替尼治疗通过PIK3CA扩增导致卡马替尼耐药性转变为阿法替尼耐药性。　　

　　由于癌症在临床环境中对MET-TKI产生耐药性，因此在临床前和临床研究中了解TKI耐药机制非常重要。因此，在涉及卡马替尼耐药NSCLC细胞中激酶抑制剂的治疗策略中，我们的结果强调了MET、EGFR和其他改变的癌基因（如PIK3CA）之间的关系。　　

　　未来的工作应该致力于通过体内模型以及来自对卡马替尼capmatinib获得耐药性的MET扩增NSCLC的临床数据来证明耐药机制。详情请扫码咨询：