APP下载

MET基因改变的非小细胞肺癌靶向治疗耐药机制及治疗策略

2023-10-30李舒展张新伟

中国肺癌杂志 2023年9期
关键词:克唑替尼依赖型激酶

李舒展 张新伟

近年来多个靶向药物获批用于治疗非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC),大大延长了患者的生存[1]。间质表皮转化因子(mesenchymal to epithelial transition factor, MET)作为NSCLC的一个重要驱动基因,存在MET基因14号外显子跳跃突变(METexon 14 skipping mutation,METex14)、MET扩增、过表达、融合和错义突变等多种活化形式[2]。目前多种MET抑制剂获批上市,其发生耐药不可避免,本文将阐述MET酪氨酸激酶受体抑制剂(MET tyrosine kinase inhibitors, MET-TKIs)耐药的机制,并分析其临床对策。

1 MET分子及NSCLC中MET的突变方式

MET属于跨膜受体酪氨酸激酶家族,其基因位于染色体7q21-q31,长度约为125 kb,含有21个外显子[3]。MET与其配体肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)结合后,形成同源二聚体,使胞内区(Y1234/1235、Y1349/1356)发生磷酸化[4],通过SH2结构域招募下游多种效应分子,进而激活细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase/mitogen activated protein kinase, ERK/MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/AKT)、酪氨酸激酶/信号传导子和转录激活子(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription, JAK/STAT)和核因子κB(nuclear factor kappa B, NF-κB)等信号通路,调控细胞增殖迁移与浸润、上皮间质转化、血管生成、抗凋亡、细胞干性维持等过程[5]。MET通路存在多种负向调节方式,包括位于14号外显子的Y1003残基介导的泛素化降解[6]、蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)介导的S985残基磷酸化负向调节MET活性[7]、Ca2+-丝氨酸激酶相关的负调节机制[8]等。

MET作为癌基因,存在多种变异,参与恶性肿瘤的发生[9]。在NSCLC中,METex14导致MET基因转录后的14号外显子被错误剪接,致使MET稳定性增加并持续激活[10]。METex14在肺腺癌中发生率为3%-4%[11,12],在较罕见的肉瘤样肺癌中发生率较高,为13%-22%[13-15]。MET扩增(METamplification,METamp)包括多倍体形成和基因局部扩增两种方式,其中局部扩增具有更高的HGF配体非依赖性[16]。METamp在原发性变异中发生率为2%-5%[17],在表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs)继发性耐药中发生率较高,为5%-20%[18,19]。MET蛋白过表达可由METex14、METamp等多种基因变异引起[20],在NSCLC发生率为35%-72%[17,21]。上述METex14、METamp以及MET过表达均已证实对MET-TKIs敏感。而MET融合(METfusion)及MET酪氨酸激酶结构域(MET-tyrosine kinase domain, MET-TKD)突变在NSCLC中更为罕见,其中MET融合突变均为个案报道,如MET-KIF5B[22]、METSTARD3NL[23]、MET-HLA-DRB1[24]、MET-ATXN7L1[25],均对克唑替尼(Crizotinib)治疗产生应答。MET-TKD突变在初治NSCLC患者中比例为0.06%,其中占比最多的为H1094Y[26,27]。

2 MET-TKIs

目前已获批用于肺癌的MET-TKIs依其作用机制可分为:I和II类。I类TKIs结合于MET催化结构域;II类TKIs结合于MET调节性结构域[28,29]。

2.1 I类MET-TKIs 目前获批用于METex14突变的NSCLC抑制剂均为I类MET抑制剂,通过与MET活化环中的Y1230结合,占用ATP结合袋抑制MET活性。Ia类与MET分子为非特异性结合,代表药物为克唑替尼(Crizotinib)。Ib类为MET高选择性抑制剂,有卡马替尼(Capmatinib)、特泊替尼(Tepotinib)、赛沃替尼(Savolitinib)与谷美替尼(Gumarontinib)等[30,31]。

在一项II期GEOMETRY mono-1多中心研究[32]中,卡马替尼在初治METex14阳性的晚期NSCLC患者中客观缓解率(objective response rate, ORR)达68%,中位缓解持续时间(median duration of response, mDoR)为12.6个月,中位无进展生存期(median progression-free survival, mPFS)为12.4个月,在经治患者中ORR为41%。而在METamp(拷贝数≥10)初治NSCLC患者中的ORR为40%,在经治患者中ORR为29% 。VISION研究[33]中,特泊替尼在METex14阳性的初治或经治NSCLC患者中的ORR为45%,mDoR为11.1个月,mPFS为8.9个月,且安全可耐受。赛沃替尼是我国首个获批的MET抑制剂,在II期临床研究(NCT02897479)[34]中,赛沃替尼治疗METex14阳性的不可切除或转移性肺肉瘤样癌或其他类型NSCLC的ORR为49.2%,且表现出良好的安全性和耐受性。谷美替尼于2023年3月8日获批上市,用于治疗具有METex14突变的局部晚期或转移性NSCLC。在GLORY研究[31]中,整体患者的ORR为66%,mPFS为8.5个月,在初治和经治患者中分别为11.7和7.6个月。

Ia类代表药物克唑替尼结合MET溶剂前沿的G1163残基发挥作用,G1163R突变可导致克唑替尼耐药,对Ib类抑制剂敏感,这也是克唑替尼疗效逊于Ib类MET-TKIs的原因之一。克唑替尼目前批准用于治疗间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)、c-ros肉瘤致癌因子-受体酪氨酸激酶(ROS proto-oncogene 1, receptor tyrosine kinase,ROS1)突变阳性的局部晚期或转移性NSCLC。在PROFILE 1001临床研究[35]中,克唑替尼用于METex14阳性的NSCLC患者ORR为32%,mDoR为9.1个月,mPFS为7.3个月,疗效低于高选择性MET-TKIs。同样,克唑替尼对于METamp患者的疗效也非常有限[36,37]。

2.2 II类MET-TKIs 相较于Ib类MET-TKIs的高选择性,II类TKIs为ATP竞争性的、多靶点的小分子TKIs[30],包括卡博替尼(Cabozantinib)、美乐替尼(Merestinib)、格来替尼(Glesatinib)和福瑞替尼(Foretinib)。卡博替尼为多靶点广谱TKIs,作用位点包括MET、血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR)、ROS1、RET等,对METex14患者有一定疗效[38]。美乐替尼(LY2801653)作用靶点包括MET、RON、FLT3、ROS1、MERTK、AXL等多个受体酪氨酸激酶,II期临床研究正在进行(NCT02920996)。格来替尼(MGCD265)是MET、AXL、血小板衍生生长因子受体(platelet-derived growth factor receptor, PDGFR)家族等多靶点的抑制剂,已在I期临床研究中证实针对MET变异NSCLC患者中的ORR为30.0%[39]。福瑞替尼(GSK1363089)是MET、AXL、VEGFR等多靶点的抑制剂,在携带胚系MET突变的晚期乳头状肾癌中的ORR达到50%[40],在NSCLC中的疗效尚待证实。

3 MET-TKIs耐药机制

近年来多个MET-TKIs研发上市,使许多MET基因改变的NSCLC患者获得生存获益,但在治疗中仍会发生原发性和继发性耐药。原发性耐药通常指MET改变的患者对MET-TKIs无法产生初始治疗应答,在卡马替尼、特泊替尼和赛沃替尼治疗中的发生率为4%-19.2%[32,34,41]。一项回顾性研究[42]发现,65例METex14阳性NSCLC的耐药患者,3例在治疗前即存在PIK3CA共突变,均在初次疗效评价时出现疾病进展。因此推测,旁路或下游途径存在激活变异是导致原发性耐药的主要机制。继发性耐药通常表现为患者对MET-TKIs治疗产生治疗应答数月或数年后出现进展,目前被认为是TKIs治疗的最大挑战。按照发生机制的不同,继发性耐药通常被分为MET依赖型耐药与非MET依赖型耐药(图1)。MET依赖型约占1/3[26],包括MET的二次突变、MET基因扩增等。非MET依赖型耐药指MET下游信号的活化和旁路途径的激活等。

图1 MET-TKIs的获得性耐药分为MET依赖型耐药机制与非MET依赖型耐药机制。MET依赖型耐药包括MET分子的二次点突变与MET扩增。非MET依赖型耐药包括了MET下游通路与旁路信号通路的激活。谷美替尼因上市时间短无相关报道。Fig 1 Mechanism of acquired resistance to MET-TKIs, including on-target and off-target resistance. On-target resistance includes secondary MET mutations and MET amplification. Off-target resistance includes activation of MET cascade downstream pathways and bypass pathways.Gumarontinib is not involved due to a shorter time after approval. MET-TKIs: mesenchymal to epithelial transition factor-tyrosine kinase inhibitors; KRAS: Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog; EGFR: epidermal growth factor receptor; RAS: rat sarcoma; BRAF: v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1; RASA1: Ras p21 protein activator 1; HER3: human epidermal growth factor receptor 3; amp: amplification; mut:mutant.

3.1 MET依赖型耐药机制 已知METD1228、Y1230、G1163、L1195、F1200等位点的突变以及MET基因扩增,参与了MET-TKIs的获得性耐药。这些突变位点常参与METTKIs与MET分子的结合。Ib类高选择性MET-TKIs的主要耐药突变位点为D1228X与Y1230X[43]。其中Y1230是Ib类TKIs与MET结合的重要氨基酸残基,而D1228参与MET激酶与ATP的结合[44]。Ia类药物克唑替尼耐药突变包括了D1228X与Y1230X[43]。克唑替尼同时需要与溶剂前沿残基G1163结合发挥抑制作用[44],因此克唑替尼的耐药突变还包括G1163X[43]。

II类MET-TKIs的耐药突变有L1195X和F1200X[43]。II类MET-TKIs与非活化的MET分子的结合,位于ATP结合疏水口袋附近的L1195与F1200残基发挥了重要作用[28,43]。

在临床实践中,建议MET-TKIs耐药后进行二次活检及第二代测序技术(next-generation sequencing, NGS)检测,了解耐药机制,寻找个体化的治疗方案。Recondo等[26]报道了3例携带METex14的NSCLC患者应用克唑替尼耐药后分别检测出D1228H、D1228N、Y1230C突变,另有1例患者应用克唑替尼耐药后在血浆中检测出G1163R、D1228H/N、Y1230H/S、L1195V共突变。1例患者应用卡马替尼耐药后出现D1228N突变。除上述耐药突变位点外,H1094Y、Y1248H、D1246N也可能参与了MET依赖型耐药。1例应用格来替尼进展后出现H1094Y、L1195V共突变。2例MET过表达的NSCLC患者分别应用克唑替尼和卡马替尼,进展后分别出现Y1248H、D1246N突变[45]。

在体外研究[28,43]中,已证实的耐药突变还包括G1090A(I类耐药)、V1092I/L(Ia类耐药)、D1133V(II类耐药)。MET14号外显子等位基因扩增也是MET-TKIs的潜在耐药机制。1例METamp患者应用格来替尼后出现17个MET14号外显子等位突变,更换为克唑替尼后MET扩增至47个[26]。

MET基因改变是EGFR-TKIs治疗的耐药机制之一,MET-TKIs与EGFR-TKIs联合治疗可作为二线方案。一项回顾性研究[27],对20例二线应用MET-TKIs联合EGFR-TKIs治疗的NSCLC患者出现耐药后再次进行NGS,发现L1195V(4例)、D1228H(8例)/N(15例)/Y(2例)、Y1230C(2例)/H(3例)、ALK融合(1例)、BRAF突变(3例),其中部分为共突变,另有1例出现D1228_M1229delinFL突变,推测MET-TKIs作为二线治疗的耐药机制更为复杂,可能由多种机制共同构成,尚需进一步研究证实。

3.2 非MET依赖型耐药机制 非MET依赖型耐药机制主要指不依赖于MET分子活化而导致的信号转导异常,可大致分为MET下游通路的异常激活(如与RAS/MAPK通路、PI3K/AKT通路有关的变异)和旁路途径的过度激活[如EGFR、靶向人表皮生长因子受体2/3(human epidermal growth factor receptor 2/3,HER2/3)、鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B1(v-raf murine sar-coma viral oncogene homolog B1,BRAF)的扩增激活]。在20例经MET-TKIs治疗的METex14阳性NSCLC患者中,有9例(45%)分别出现KRAS扩增、KRAS点突变以及EGFR、HER3、BRAF扩增[26]。Guo等[46]报道了33%(5/15)经MET-TKIs治疗的患者发生MET非依赖性耐药,包括了KRAS扩增和点突变、RASA1突变以及EGFR扩增。目前针对MET非依赖型耐药机制的研究主要通过对MET-TKIs耐药患者的血液或组织学样本进行DNA或RNA水平检测来进行,因此表观遗传水平、蛋白表达水平的变异尚不能明确,尚有25%-47%的患者无法明确耐药机制[26,46]。Ia类克唑替尼应用于ALK融合突变阳性的NSCLC患者后可能出现P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)过表达,导致药物转运异常产生耐药[47,48]。因此推测药物转运异常也是MET-TKIs耐药机制之一。组织学类型转化是EGFR-TKIs治疗后耐药的机制之一[49],目前尚未有MET-TKIs治疗耐药后出现组织学类型转化的病例报道。

4 MET-TKIs耐药后治疗策略

发生MET-TKIs耐药后,通过二次活检及NGS明确耐药机制,是选择后续治疗方案的重要依据。对于NGS可明确的耐药机制,可寻求靶向治疗或联合靶向治疗。对于机制未明的疾病进展,则需要进行其他局部治疗或全身治疗。下面分别从靶向治疗策略及其他治疗策略讨论METTKIs耐药后的治疗选择。

4.1 靶向治疗策略 20%-35%的患者进行耐药后分子诊断可能发现MET依赖型耐药机制[26,46]。其中,约有1/3的MET依赖型机制导致的耐药可通过I/II类MET-TKIs序贯治疗解决,但临床证据有限[26,50,51]。如前所述,I/II类MET-TKIs诱导的耐药突变发生于不同位点,为I/II类MET-TKIs序贯治疗提供了分子基础[43]。I/II类MET-TKIs序贯应用可克服耐药首先在2017年被提出[44]。而后许多研究[43,52,53]通过体外或体内研究证实了序贯治疗的有效性。D1228H/N、Y1230C/H/S为常见Ib类MET-TKIs的特征性耐药突变,可尝试II类MET-TKIs治疗。G1163R为Ia类克唑替尼的特征性耐药突变,对Ib类(卡马替尼、赛沃替尼)和II类(美乐替尼)MET-TKIs为敏感突变[43]。对于II类MET-TKIs的耐药突变L1195F/V与F1200I/L,换用I类MET-TKIs可抑制肿瘤生长[43,52]。在一项II期临床研究[54]中,部分克唑替尼治疗后的METex14阳性NSCLC患者换用卡马替尼治疗后有一定临床获益,ORR为13%(2/15),疾病控制率(disease control rate,DCR)为80%(12/15)。Bahcall等[50]报道了1例METD1228V导致的克唑替尼耐药,在应用卡博替尼后再次获得缓解。Klempner等[55]报道了携带METex14的NSCLC患者应用克唑替尼进展后换用卡博替尼后继续获益。

对于Y1248H、D1246N、H1094Y突变,也有体内外研究证实序贯治疗的有效性。Y1248H、D1246N分别出现在I类克唑替尼、卡马替尼治疗后,体外实验[45]证实其对II类TKIs敏感。1例具有METex14合并METC526F突变的NSCLC患者应用克唑替尼进展后D1246N突变,更换为卡博替尼后再次达到部分缓解[56]。H1094Y产生于II类MET-TKIs格来替尼治疗后,并经体外实验证实对Ib类赛沃替尼敏感[26]。

尚有部分MET依赖型耐药不能通过序贯治疗克服。如D1228A/Y在体外研究[43]中证实对I/II类MET-TKIs均耐药。耐药共突变,如D1228H/N、Y1230H/S与L1195V和G1163R共突变在1例克唑替尼耐药患者的血浆样本中检测到[26],对治疗选择提出新挑战。对于MET扩增导致METTKIs耐药的患者,序贯MET-TKIs治疗无效[26]。对于上述耐药机制,也可尝试MET单抗或EGFR/c-MET双特异性抗体。在I期CHRYSTALIS研究[57]中,19例经MET-TKIs治疗后的NSCLC患者应用埃万妥单抗(Amivantamab)治疗,ORR为21%(4/19),临床获益率为57.9%(11/19)。MET单抗Sym-015用于既往应用过MET-TKIs的NSCLC患者DCR为60%,mPFS为5.4个月[58]。

非MET依赖型耐药机制可通过MET-TKIs与靶向其他靶点的药物联合应用来克服。对于下游RAS/MAPK通路激活,体外实验[59]已经证实,MET-TKIs联合MEK抑制剂能够抑制携带METex14-KRASG12D共突变细胞的生长。对于下游PI3K/AKT通路的激活,临床前研究[42]已证实联合应用MET-TKIs与PI3K抑制剂的有效性。旁路途径激活,如EGFR扩增、HER2扩增、BRAF扩增,同样可通过靶向联合治疗克服。对于EGFR扩增导致的MET-TKIs耐药,EGFR/c-MET双特异性抗体埃万妥单抗具有一定疗效[60-62]。针对HER2扩增或BRAF扩增,联合应用MET-TKIs与相应靶向药物理论上能够产生疗效。

MET抗体偶联药物(antibody-drug conjugate, ADC)类药物已进入临床研究阶段,Teliso-V已获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)突破性认定,用于含铂治疗后进展的晚期MET阳性、EGFR野生型NSCLC患者[63]。Ib期研究入组了20例经MET-TKIs治疗进展的患者,疗效尚在观察中。

4.2 局部或其他全身治疗策略 在临床应用中,部分靶向治疗患者的进展表现为寡进展。可尝试在继续接受METTKIs治疗的基础上联合局部治疗[64]。寡进展通常被定义为出现在一处或有限数量器官的小病灶转移,且患者整体病情控制稳定,反映肿瘤存在异质性[65]。已有临床研究[66,67]证实立体定向放疗用于寡进展的驱动基因阳性的NSCLC患者可改善其PFS。对于孤立的脑实质转移或进展,继续MET-TKIs治疗基础上联合立体定向放疗或手术治疗也能够使患者获益。对于脑多个病灶转移或进展,可考虑全颅放疗,也可选择更高血脑屏障透过率的药物[68]。

25%-47%的患者无法经二次活检及NGS明确耐药机制,或虽可明确耐药机制但无对应靶向治疗方案。对于这部分患者,如出现明显症状、广泛的疾病进展,应进行含铂双药化疗、免疫治疗、抗血管治疗或联合治疗。MET变异发生率较低,相关报道较少。在EGFR-TKIs治疗后进展的患者中,细胞毒药物因杀伤肿瘤细胞的作用机制与TKIs治疗不同,能在TKIs耐药后发挥抗肿瘤作用[69]。相较于驱动基因阴性的NSCLC患者,携带METex14的NSCLC患者通常具有更高水平的程序性死亡配体1(programmed death ligand 1, PD-L1)表达。METex14患者中PD-L1高表达的比例为84%,而野生型患者PD-L1高表达比例为59%[11]。但对于MET-TKIs耐药NSCLC患者而言,单纯应用免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)疗效有限,可考虑免疫联合化疗及抗血管治疗[70]。对于ICIs与MET-TKIs联合治疗的安全性及有效性仍需要进一步探讨[33]。图2展示了MET-TKIs耐药后的治疗选择。

图2 MET-TKIs耐药后治疗决策的流程图Fig 2 Flow diagram for treatment strategy after MET-TKIs resistance. NGS: next-generation sequencing; chemo: chemotherapy; immuno:immunotherapy.

5 总结与展望

MET突变是具有靶向治疗价值的致癌驱动基因,随着近年来的临床前和临床研究已经证实了HGF-MET通路在多种恶性肿瘤,特别是NSCLC中的重要性及治疗潜力。但MET-TKIs靶向治疗后发生获得性耐药是不可避免的。近年来分子诊断技术不断发展,MET-TKIs治疗失败后可能的耐药分子机制已进行了初步的探索,如MET点突变、METamp、旁路途径激活等导致耐药,仍有部分患者无法通过分子诊断明确耐药机制。对于MET-TKIs耐药后的治疗策略,需要对患者的体能状态(performance status, PS)评分、进展状态、耐药机制、既往治疗经过及安全性等方面进行综合考量。目前可选择的治疗策略包括更换METTKIs类型、靶向联合治疗、局部治疗、化学治疗或±ICIs、±抗血管等治疗模式。寻求临床研究对MET-TKIs耐药的患者也是一个很好的选择。新一代的MET-TKIs研发同样重要,通过分子诊断明确耐药机制并对TKIs类药物进行更新,改善患者临床获益。同时也期待MET-ADC、双特异性抗体等其他治疗药物有新的临床研究数据报道。

Competing interests

The authors declare that they have no competing interests.

猜你喜欢

克唑替尼依赖型激酶
环状RNA circ-FOXM1降低克唑替尼对肺癌细胞抑制效果的作用机制研究
克唑替尼致心动过缓的文献分析
木薯UDP依赖型糖基转移酶14基因在木薯抗病性中的功能研究
Fe/α-酮戊二酸依赖型卤化酶在绿色卤化反应中的研究进展
蚓激酶对UUO大鼠肾组织NOX4、FAK、Src的影响
蚓激酶的药理作用研究进展
克唑替尼相关药物性肝损1例及文献复习
Effect of in ovo zinc injection on the embryonic development,tissue zinc contents, antioxidation, and related gene expressions of broiler breeder eggs
黏着斑激酶和踝蛋白在黏着斑合成代谢中的作用
克唑替尼治疗ALK阳性非小细胞肺癌脑转移的疗效观察