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前沿速递 | 【前沿视角】患者来源预测模型指导ALK-TKI序贯给药，布格替尼强效抑制ALK G1269A耐药突变

03月14日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

目前临床上ALK-TKI的最佳治疗顺序仍不明确。近期一项研究基于患者来源三种模型的体内和体外检测系统，探索了ALK-TKI序贯给药的疗效。研究发现，克唑替尼可抑制阿来替尼和洛拉替尼耐药的EML4-ALK融合肿瘤细胞的增殖；G1269A突变是阿来替尼、洛拉替尼、克唑替尼常见耐药位点，对布格替尼和塞瑞替尼有应答。进一步结果提示布格替尼可通过抑制炎症信号通路的激活发挥抗肿瘤作用；且基于炎症因子构建的预后模型有望为EML4-ALK融合NSCLC患者的治疗提供临床指导。

主要研究结果如下

患者特征及治疗过程

一例45岁中国女性，无吸烟史，无家族史，于2018年10月确诊为肺腺癌伴多发性淋巴结转移（IIIB期）（图1a）。通过扩增阻滞突变系统（ARMS）技术检测到EML4-ALK融合（表1）。患者一线接受阿来替尼治疗，2019年4月疾病进展，出现获得性耐药（图1a）。ctDNA第二代测序（NGS）检测发现EML4-ALK（E13：A20）融合和TP53突变（p.Q192*）（表1）。

患者接受洛拉替尼二线治疗（图1a），28天后出现心包积液、呼吸急促加重。获取心包积液获取PDC模型（图1b），随后患者接受三线培美曲塞、卡铂和贝伐珠单抗联合治疗，治疗4周期后培美曲塞和贝伐珠单抗维持治疗（图1a），治疗6周期后患者发生脊椎转移和腹部转移。DNA NGS检测发现EML4-ALK（E13：A20）融合和TP53突变（c.574C> T和p.Q192*）（表1）。

表1 NGS结果

自2019年11月起，患者接受克唑替尼作为四线治疗，口服给药，250mg，每日两次，治疗约8个月，无疾病进展或标志性不良事件（AE）发生。2020年6月，患者接受增强CT检查，发现肝右后叶肿块，基于DNA的NGS检测发现EML4-ALK（E13：A20）融合、ALK突变和TP53突变，这些突变与克唑替尼耐药相关。

自2020年7月起，患者开始接受五线塞瑞替尼治疗，剂量为450 mg，每日两次。不幸的是发生了严重的肝功能损伤。同时，构建肝转移的PDX模型和PDO模型，实验结果显示，布格替尼显示出显著的肿瘤抑制作用和较小的肝毒性。2020年9月至2021年2月，患者接受六线布格替尼治疗，PFS超过4个月。最终，患者因体能状态不佳转为最佳支持治疗，并于2021年3月死亡。

图1 基于EML4-ALK阳性NSCLC PDC、PDO和PDX模型的临床反应预测

基于预测模型指导临床给药

在为患者选择四线治疗方案时，研究者在PDC模型中检测了克唑替尼和安罗替尼治疗72h后的细胞活力。研究发现克唑替尼对比安罗替尼具有更强的PDC抑瘤活性（图1c）。因此四线治疗选择了克唑替尼，PFS约为8个月。这提示，对阿来替尼和洛拉替尼耐药的EML4-ALK阳性肿瘤可能对克唑替尼敏感，并基于此选择了四线克唑替尼。

研究者构建了ALK G1269A突变的体内PDX模型，在活检后数小时将从肝转移新鲜组织植入NSG小鼠体内，通过3D培养技术将PDX组织接种并建立PDO模型，探索了布格替尼、塞瑞替尼和恩沙替尼的疗效。结果发现，载体对照组的肿瘤快速生长（图1d-f），而使用布格替尼或塞瑞替尼治疗的PDX小鼠显示出显著的肿瘤缩小，高剂量组的T/C值分别为1.45%和0.19%（图1d-f）。PDO模型中观察到相似稳健的抗癌活性，布格替尼和塞瑞替尼的IC50值分别为0.06μM和0.12μM（图1g）。结果提示，对阿来替尼、洛拉替尼和克唑替尼耐药的ALK突变NSCLC患者可能对布格替尼和塞瑞替尼有应答，因此临床治疗中选择了塞瑞替尼和布格替尼。

在PDX和PDO模型中，布格替尼和塞瑞替尼均表现出显著的抑瘤能力。动物实验发现，高剂量塞瑞替尼（125mg/kg，HED=10.13mg/kg）发现明显的体重减轻以及ALT/AST升高（表2）。同时这一发现也反映在实际治疗过程中患者接受塞瑞替尼时发生了肝功能恶化。因此患者于2020年7月至2021年2月接受了布格替尼作为第六线治疗。

表2 不同组的体重情况、ALT/AST情况

布格替尼通过抑制炎症相关基因发挥抗肿瘤作用

布格替尼显示出显著的肿瘤抑制疗效，因此后续研究者进一步分析了载体组、布格替尼高剂量组和低剂量组的整体基因表达特征（图2a）。在高剂量组和低剂量组中均观察到多种炎症相关基因（包括CSF1、CSF 3、CXCL1、CXCL2、CXCL8、IL1A、ILB、IL6和TNF）显著下调（图2b-e）。GO富集分析显示这些基因显著富集了几个与炎症相关信号通路，包括细胞趋化性、白细胞趋化性和急性炎症反应。上述结果提示布格替尼对炎症相关信号通路具有潜在抑制作用，有助于其在EML4-ALK阳性肿瘤发挥抗肿瘤作用。

图2 布格替尼抑制炎症相关基因的表达

炎症相关预后模型可预测EML4-ALK阳性患者的预后

随后研究者基于IL6、CXCL1、CXCL5表达水平构建并评估了EML4-ALK阳性患者的预后模型（其中CXCL1起保护角色，而IL6和CXCL5为风险因子）。根据中位风险评分，该模型将EML4-ALK阳性患者分为高风险和低风险组，两组的OS有显著差异（P<0.001）（图3a）。根据生存分析，与低风险组相比，高风险组患者具有更差的生存率和更短的中位生存时间（图3b）。正如预期，高风险评分患者高度表达CXCL5和IL6，而低风险评分患者高度表达CXCL1（图3b）。研究者随后评估了预测模型的准确性，1年、2年和3年ROC-AUC值分别为0.84、0.89、0.85。这提示基于三个炎症相关基因的预后模型具有较高的精确度。但单个CXCL1、CXCL5或IL6基因不能预测EML4-ALK阳性患者的预后。另外该预后模型不能预测来自TCGA组群中所有NSCLC患者的预后，这意味着EML4-ALK阳性患者基因表达具有较大的异质性（图3 d-f）。

图3 IL6、CXCL1、CXCL5表达水平构建预预后模型

结语

本研究中患者来源的衍生模型可准确预测患者对ALK-TKI敏感性，阐释了EML4-ALK阳性NSCLC接受ALK-TKI序贯治疗的疗效，布格替尼在ALK G1269A突变肿瘤中具有稳健疗效。转录组学分析显示，炎症相关信号通路与布格替尼发挥抗肿瘤作用相关，而基于三种细胞因子IL6、CXCL1和CXCL5的联合模型为准确预测EML4-ALK阳性NSCLC患者的预后提供了新视角。值得关注的是，尽管患者已对第二和三代ALK-TKI耐药，但患者仍对克唑替尼和布格替尼表现出良好的应答。这意味着所有ALK阳性患者，不应忽视有希望的治疗选择。

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参考文献

Ge FJ, Dai XY, Qiu Y, et al. Inflammation-related molecular signatures involved in the anticancer activities of brigatinib as well as the prognosis of EML4-ALK lung adenocarcinoma patient. Acta Pharmacol Sin. 2024 Feb 15. doi: 10.1038/s41401-024-01230-x. Epub ahead of print. PMID: 38360931.

审批编号：VV-MEDMAT-102004

审批日期：2024年3月

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责任编辑：肿瘤资讯-Yuno
排版编辑：肿瘤资讯-Krystal

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03月14日

吴耀禄

延安大学附属医院 | 普通外科

ALK阳性患者，不应忽视有希望的治疗选择