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奥西替尼耐药后单个肿瘤细胞可共存多重驱动改变，联合治疗才能克服耐药

2022年04月11日

编译：月下荷花

来源：肿瘤资讯

奥西替尼是EGFR敏感NSCLC的一线和二线标准治疗，虽然疗效较好，但疾病进展却不可避免，探索其耐药机制对探索新的临床治疗策略具有重要意义。这项研究证实EGFR突变肺癌在奥西替尼耐药时可获得新的驱动改变，而且这些新的驱动改变可以与EGFR突变共存于单一肿瘤细胞中；临床观察与临床前结果均证实，同时靶向原有和获得性的驱动改变，才能使肿瘤细胞恢复对治疗的敏感性，因此临床实践中更应强调奥西替尼耐药后的联合治疗。

研究背景

酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）极大改善了癌基因依赖性非小细胞肺癌（NSCLC）的预后，如表皮生长因子受体（EGFR）-TKI治疗EGFR激活突变。T790M耐药突变导致～50%病例对第一代（吉非替尼、厄洛替尼）和第二代（阿法替尼、达可替尼）EGFR TKIs产生获得性耐药。第三代TKI奥西替尼选择性抑制EGFR激活突变和继发T790M突变，最初批准用于T790M介导的耐药，现已进入一线治疗，可改善无进展生存（中位18.9个月和10.2个月）和总生存（中位38.6个月和31.8个月），对中枢神经系统转移也有较好的治疗作用。

然而奥西替尼的治疗反应率虽高，但患者仍会出现疾病进展。奥西替尼的耐药机制具有异质性，可分为靶向（EGFR介导的耐药，如C797S获得）和非靶向（旁路信号通路介导的耐药，如MET扩增、组织学转化）机制。不断涌现的数据表明，肿瘤细胞在已有的EGFR激活突变基础上，还可获得新的驱动改变，可以是ALK、RET、MET、FGFR融合改变，也可以是BRAF和KRAS突变。通常认为NSCLC诊断时这些改变与EGFR突变相互排斥，但最近的数据则显示上述改变可作为奥西替尼的非靶向耐药机制。最重要的是，这些改变是具有治疗意义的靶标，双重阻断可能会有效克服耐药。

目前尚不知晓这些驱动改变是发生在单个癌细胞内还是发生在不同的癌细胞群体中。这项研究深度报告了奥西替尼的耐药机制特征，包括获得的可靶向的驱动改变以及联合治疗的临床前结果。而且临床观察也已证明，对获得性耐药改变进行靶向治疗有临床获益。因此明确可单细胞水平的双重驱动改变及其克隆性进化所致肿瘤异质性对临床实践可能带来重大影响。

研究方法

MATCH-R研究（NCT0251782）采用肿瘤测序来明确奥西替尼的获得性耐药机制。对已发现有多种基因改变的肿瘤冰冻组织进行单细胞二代测序，以评估肿瘤异质性。将患者来源的模型、细胞系和患者来源的异种移植物（PDX）暴露于相关抑制剂，评估具有治疗作用的联合治疗策略。

研究结果

MATCH-R研究中45例奥西替尼治疗后疾病进展的患者中，9例出现第二靶改变（n=2 FGFR3-TACC3，n=1 KIF5B-RET，n=1 STRN-ALK融合，n=2 BRAFV600E，n=1 KRASG12V，n=1 KRASG12R，n=1 KRASG12D突变）。4个病例的冰冻标本充分的单细胞分析后发现，存在二个驱动改变共存于一个癌细胞内，同时还发现标本内分子事件的高度异质性以及分子事件的序贯发生（图2）。采用针对二种驱动改变的联合方法处理患者来源的模型，以恢复细胞对治疗的敏感性（图2），其结果与临床数据一致，即奥西替尼和克唑替尼序贯治疗后疾病进展的携带ALK融合的患者，布加替尼治疗有效。

图1 奥西替尼耐药时肿瘤的克隆性改变与进化

图2 TKI联合治疗克服奥西替尼获得性耐药

讨论

目前正在积极研究奥西替尼二线（T790M阳性）和一线治疗后的获得性耐药机制，因为奥西替尼获得性耐药几乎不可避免，后线治疗面临巨大挑战。这项研究的突变分析显示，奥西替尼耐药时，只有相对有限的基因发生改变。与既往报道一致，获得性改变为EGFR C797X（24%）、MET扩增（19%）、MAPK或PI3K途径基因的单核苷酸变异（SNV）。

与文献资料一致，这项研究显示有较多患者在奥西替尼治疗后疾病进展时发生癌基因融合改变，重要的是这些融合多可被特定TKIs有效抑制。有报告显示，奥西替尼治疗后进展患者，如果存在RET重排，采用EGFR（奥西替尼）和RET（selpropatinib）TKIs联合治疗可获得客观缓解；如果获得ALK融合改变，采用EGFR-和ALK TKIs联合治疗也有临床获益；如果是FGFR3-TACC3介导奥西替尼耐药，采用FGFR和EGFR TKIs联合治疗可获得部分缓解。这项研究还发现了BRAF和KRAS癌基因突变。获得性BRAF V600E突变在几种类型肿瘤中都是有意义的治疗靶点，但迄今只有少量报道显示奥西替尼治疗后进展时可发生BRAF V600E突变。这项研究报告的还有KRAS G12D、G12V和G12R突变。KRAS G12C突变最近已成为可靶向的改变，未来一定会出现针对其他KRAS突变的特异性抑制剂。这项研究结果强调，奥西替尼进展时应考虑重新活检和分子分析，并应将癌基因融合检测纳入NGS和RNA为基础的融合检测组合。

虽然很多研究描述了奥西替尼治疗后进展时的获得性分子改变，但二种驱动改变是否共存于单个肿瘤细胞内尚不明确。NGS数据通常给出的是多个细胞群的平均结果，无法准确阐释肿瘤标本内的异质性。单细胞测序可以更好地研究肿瘤内的异质性，更详细地描述癌细胞的克隆进化。尽管人们认为上述致癌改变与原发性EGFR改变相互排斥，但这项研究证实，一个肿瘤细胞内可同时存在二种驱动改变。奥西替尼治疗后进展的3份冰冻标本（MR211-re、MR240、MR385）和1份胸水（MR393）中共发现106个单个核中同时存在激活性EGFR改变（ex19del或L858R突变）和获得性融合（FGFR3、ALK）或突变（KRAS）。MR202活检标本无法评估BRAF V600E和EGFR L858R突变是否共存，因为单细胞分析未检测到单一的BRAFV600E突变。这可能源于标本中BRAF突变频率较低（6%），而EGFR突变丰度较高（63%）。这些结果为理解肿瘤适应靶向治疗很有帮助，是首次精确检测到实体肺肿瘤单个癌细胞内存在双重突变。

单细胞水平上明确存在双重驱动改变对临床实践具有重大影响。尽管治疗旁路改变的经验仍然很少，但已有证据表明靶向这些耐药机制具有临床获益。这项研究中，根据MATCH-R活检及分子检测结果，患者MR240使用ALK/EGFR双重抑制剂布加替尼后，疾病稳定时间延长。对MR393（EGFR+FGFR3-TACC3改变）和MR240（EGFR+STRN-ALK改变）患者来源的细胞系的体外实验表明，奥西替尼与FGFR或ALK抑制剂联合可通过诱导协同细胞毒效应恢复治疗敏感性。同样，对MR240 PDX的药理学评估表明，必须使用联合方法才能恢复癌细胞对治疗的敏感性。单细胞内双重驱动改变共存的发现使得上述观察结果合理化，因为单药治疗时一个驱动改变能代偿对另一个驱动改变的抑制。

鉴于潜在的治疗毒性，临床医生和监管机构可能更倾向于序贯使用药物，而不是同时。然而这项研究证实二个驱动改变可共存于一个细胞，因此联合治疗策略更应优先考虑。奥西替尼治疗后的获得性耐药机制有力的支持了ORCHARD研究的理念，该研究探索了疾病进展后的药物联合治疗。因此我们需要评估更多的联合治疗方法来强化临床实践中联合治疗的应用。

参考文献

Chen J, Facchinetti F, Braye F, et al. Single-cell DNA-seq depicts clonal evolution of multiple driver alterations in osimertinib-resistant patients. Ann Oncol. 2022;33(4):434-444.

doi:10.1016/j.annonc.2022.01.004

责任编辑：肿瘤资讯-Shire
排版编辑：肿瘤资讯-Shire

2022年04月17日

戴红

首都医科大学附属北京朝阳医院 | 肿瘤科

这项研究证实二个驱动改变可共存于一个细胞

2022年04月17日

戴红

首都医科大学附属北京朝阳医院 | 肿瘤科

双重阻断可能会有效克服耐药。

2022年04月17日

韩宪春

山西省中西医结合医院 | 肿瘤内科

奥西替尼耐药后单个肿瘤细胞可共存多重驱动改变，联合治疗才能克服耐药