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  该临床前研究揭示了两条旁路激活途径介导的二代ALK-TKI(Alectinib)耐药,为临床Alectinib耐药后的治疗策略提供思路。1. ALK信号通路失活,胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)和表皮生长因子受体3(HER3)过度活化;2.肿瘤细胞自分泌 HGF激活MET信号通路。

  背景

  ALK激酶区的二次突变(主要为L1196M、G1269A和C1156Y)是一代ALK-TKI克唑替尼的常见耐药机制。而第二代的ALK抑制剂能够抑制ALK激酶区的继发性耐药突变,从而克服克唑替尼耐药。Alectinib是一种强效的选择性二代ALK抑制剂,目前已批准用于克唑替尼治疗后发生进展的ALK阳性NSCLC患者的治疗。然而,Alectinib不可避免也会出现耐药。本研究选取两株ALK阳性细胞株(H2228,EML4-ALK variant 3a/b E6; A20和ABC-11,EML4-ALK variant 3b E6; A20),构建Alectinib耐药的细胞模型,并阐明其可能的耐药机制,为后续临床治疗提供思路。

  主要研究结果:

  (一)H2228耐药模型

  1. 耐药模型中ALK信号通路失活。

  成功构建对Alectinib的耐药后的H2228/CHR模型后,发现耐药细胞株中ALK信号通路失活(免疫组化检测ALK蛋白不表达;PCR检测未发现EML4-ALK融合基因;FISH检测ALK无断裂)。

  2. IGF-1R和HER3过度活化维持耐药细胞株生长。

  磷酸化受体酪氨酸激酶试验(Phospho-RTK arrays)发现IGF-1R和HER3磷酸化水平增高,进一步的qRT-PCR和WB证实IGF-1R的上调,而并未发现HER3表达上调。

  3. 配体NRG1高表达激活HER3。

  外源性NRG1处理可以刺激p-HER3和下游p-AKT、p-ERK的表达。而erlotinib可以有效抑制耐药细胞H2228/CHR生长。提示,NRG1和EGFR通过激活HER3,介导H2228/CHR对Alectinib耐药。

  4. 同时应用IGF-1R抑制剂(IGF-1R inhibitor)和EGFR抑制剂(erlotinib)可以有效抑制H2228/CHR耐药细胞生长。

  提示,H2228/CHR细胞不再依赖ALK驱动基因生长,IGF-1R和HER3的激活维持其生长。

  (二)ABC-11耐药模型

  1. 成功构建对Alectinib的耐药后的ABC-11/CHR模型后,进行ALK激酶区的突变检测,未发现二次突变,ALK蛋白仍表达(不同于H2228/CHR)。Phospho-RTK arrays发现MET受体磷酸化水平增高,进一步的WB证实MET的激活。

  2. HGF过表达介导了MET信号通路活化。RT-PCR检测并未发现MET基因扩增,而HGF mRNA水平增高,且耐药细胞株中检测到HGF过表达(耐药前细胞HGF不表达),细胞外基质游离HGF蛋白亦显著增高。联合应用HGF中和抗体和Alectinib可以有效抑制耐药细胞生长。

  3. 单独应用克唑替尼可以有效抑制耐药细胞生长。无论是耐药细胞株还是小鼠成瘤模型,克唑替尼均可有效抑制肿瘤生长。

  结论:本研究通过体外细胞模型揭示了两种Alectinib耐药机制,然而,该研究仅限在细胞水平,仍需临床耐药患者组织标本证实。

  TKIs的轮回

  本研究揭示,HGF/MET信号通路的活化可以介导Alectinib的耐药,而多靶点抑制剂克唑替尼又能克服这一耐药,为克唑替尼寻找到新的契机。有意思的是,近日发表在NEJM的ALK阳性病例揭示了ALK抑制剂治疗过程中的耐药演变过程:ALK阳性NSCLC接受三代ALK-TKI(Lorlatinib)治疗后产生新的耐药突变,而一代ALK-TKI(Crizotinib)又可以逆转三代TKI的耐药。这似乎与EGFR突变耐药的故事类似,一代EGFR-TKIs能克服三代EGFR-TKI(Osimertinib,AZD9291)的耐药突变C797S,演绎着TKIs之间轮回的故事。

  参考文献:Non-small cell lung cancer cells acquire resistance to the ALK inhibitor alectinib by activating alternative receptor tyrosine kinases. Cancer Res. Dec. 2015.

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编辑:阿甘 关键词: 靶向轮换

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