NSCLC丨EGFR、ALK和ROS1-TKIs的分子耐药机制！
发布时间：2021-08-09作者：
肺癌是目前全球最常见、致死率最高的恶性肿瘤，其治疗已进入精准靶向治疗时代。
EGFR激活突变、ALK重排和ROS1重排是最常（重）见（要）的驱动基因变异，它们的发现开启了晚期NSCLC的精准医疗时代。大多数携带这些基因变异的NSCLC患者都能从EGFR、ALK和ROS1-TKIs的靶向治疗中取得非常好的生存获益，但这种获益并不是永久或无限期的，因为耐药性仍是一个不可避免的重要问题。4
EGFR、ALK和ROS1-TKIs在基线和进展时的分子生物学和组织学评估已成为鉴别治疗耐药性的关键指标，常见的耐药原因包括获得性的在靶耐药（on-target）和脱靶耐药（off-target）两种。
01 EGFR-TKIs分子耐药机制
奥希替尼是第三代EGFR-TKI，正日益成为晚期、未接受治疗的EGFR突变NSCLC患者的标准治疗药物，该药物还被批准用于治疗既往经第一代和第二代EGFR-TKIs治疗时或治疗后出现疾病进展，并且EGFR T790M突变阳性（50%~60%继续性T790M突变）的转移性NSCLC患者。
尽管奥希替尼对这种疾病有效，但肿瘤反应是有限持久的，奥希替尼的获得性耐药性几乎总是会发生。
对几个患者队列的分析表明，奥希替尼的耐药机制可能是异构的，脱靶分子耐药机制占优势，包括MET或HER2扩增、RAS-MAPK或RAS-PI3K通路的激活、细胞周期基因的变异和继发性致癌融合事件，如RET、NTRK、ALK或BRAF。此外，多达15%的患者在一线或后线奥希替尼治疗后疾病进展时会发生向鳞状细胞癌或小细胞癌（SCLC）组织学的转化。在靶分子耐药机制是EGFR依赖性的，约占6%~38%，最常见的是C797S/G，但也有G796S/R、L792F/H、L718Q/V 和 G724S。1,2,3
有趣的是，新出现的数据表明，这些突变中的一些对早期一/二代EGFR-TKIs保持敏感性，增加了TKIs联合治疗对抗耐药性的可能。4,5 值得注意的是，治疗环境（一线 vs 后线）可能会对奥希替尼获得性耐药的分布产生影响。
因此，识别奥希替尼耐药的分子机制对于开发延迟或防止常见耐药机制的前期联合策略至关重要（如奥希替尼联合第一代EGFR-TKIs[NCT03122717]或第二代EGFR-TKIs [NCT03810807]）。最后，分析对奥希替尼的获得性分子耐药机制允许研究进展后的个性化治疗（如ORCHARD试验：NCT03944772）和新一代EGFR-TKIs的开发。6
02 ALK-TKIs分子耐药机制
对于ALK重排的晚期NSCLC，第二代ALK-TKIs由于PFS优于克唑替尼、良好的中枢神经系统活性和良好的毒性特征，已成为临床广泛接受的一线标准治疗药物。7,8
在第二代ALK-TKIs治疗进展后，编码 ALK 激酶结构域的外显子区域获得性耐药突变（在靶分子耐药机制）更为常见（超过50%），而在第一代ALK-TKI 克唑替尼治疗中，这一比例为20%~30%。9
此外，继发性ALK激酶突变谱随特定ALK-TKIs暴露而异。对于第二代ALK-TKIs 阿来替尼，塞瑞替尼，布加替尼（brigatinib），ALK G1202R是最常见的耐药突变，目前较为有效的药物仅有第三代ALK-TKI 劳拉替尼（lorlatinib）。10,11
事实上，当ALK-TKIs耐药突变出现时，可根据之前ALK-TKIs的暴露情况和特定突变，采用量身定制的后续治疗方法。ALK Master Protocol是由美国国家癌症研究所（NCI）所发起的一项临床试验（NCT03737994），旨在研究这种生物标志物驱动的治疗方法，用于治疗第二代ALK-TKIs出现疾病进展的患者。
在对第二代ALK-TKIs的耐药中，脱靶分子耐药机制较少出现，但在某些情况下，脱靶通路激活可能是可靶向的，如EGFR通路激活和MET扩增。9 组织学改变如上皮-间充质转化（EMT），鳞状细胞癌和小细胞转化已被报道，但仅作为个案被报道。10,12,13,14
最后，最近的III期CROWN试验显示，在既往未接受系统性治疗的ALK重排NSCLC患者中，劳拉替尼（lorlatinib）的疗效优于克唑替尼，因此，美国FDA批准了该适应症（2021年3月3日）。15,16 一线劳拉替尼（lorlatinib）的吸收情况仍有待观察，但二线和三线劳拉替尼的独特耐药机制已被描述，包括新型复合ALK突变和NF2功能丧失突变。17
03 ROS1-TKIs分子耐药机制
ROS1重排NSCLC的治疗耐药性研究主要是在克唑替尼治疗的背景下进行的，但近期FDA批准的 I 型 ROS1-TKIs 恩曲替尼（entrectinib）和NCCN指南推荐的劳拉替尼（lorlatinib），其耐药性模式已开始出现。18
编码ROS1激酶结构域的外显子区域继发性耐药突变已在克唑替尼的临床治疗中被发现。19,20 其中，最常见的是ROS1 G2032R，它不仅会导致对克唑替尼的耐药性，还会对其他抑制剂（包括恩曲替尼和劳拉替尼）产生耐药性。重要的是，已经观察到下一代ROS1/TRK/ALK抑制剂具有良好的临床前活性（repotrectinib 和 taletrectinib）和针对G2032R的早期临床疗效（repotrectinib21）。18
劳拉替尼可以靶向与克唑替尼耐药相关的其他激酶突变（在靶分子耐药机制），包括S1986F、S1986Y 和 L1951R，后者也保留对恩曲替尼的敏感性。18 II型ROS1抑制剂（例如，卡博替尼）可能对I型ROS1-TKIs治疗进展的肿瘤患者有活性，当然这种“类型转换”策略需要进一步研究。ROS1-TKIs的脱靶分子耐药机制不太常见（或描述较少），但包括上皮-间质转化；SCLC转化；KRAS、NRAS、BRAF、PIK3CA、CTNNB1或KIT突变；MET扩增；以及转向依赖EGFR的信号转导。20,21,22,23,24,25,26
对于携带常见致癌驱动基因变异（如EGFR激活突变、ALK重排和ROS1重排）的肺癌患者，应在其耐药时尽早的发现耐药原因，包括分子耐药机制和组织学转化。因此，基于DNA和RNA的NGS测序和组织学评估仍然是TKIs综合耐药机制分析的标准。此外，基于血液的ctDNA液体活检技术也可有效地反映全身系统性进展患者肿瘤存在的病灶间异质性和耐药性。
对于所有EGFR激活突变或ALK/ROS1重排的NSCLC患者，应在TKIs治疗进展时进行组织活检和/或ctDNA检测（当无法进行组织活检时），因为在理想的情况下，可以根据基因检测信息制定后续的治疗管理方案。
参考资料：
1.Leonetti A, Sharma S, Minari R, Perego P, Giovannetti E, Tiseo M. Resistance mechanisms to osimertinib in EGFR-mutated non-small cell lung cancer. Br J Cancer. 2019;121(9):725-737.
2.Schoenfeld AJ, Chan JM, Kubota D, Sato H, et al. Tumor analyses reveal squamous transformation and off-target alterations as early resistance mechanisms to first-line osimertinib in EGFR-mutant lung cancer. Clin Cancer Res. 2020;26(11):2654-2663.
3.Piper-Vallillo AJ, Sequist LV, Piotrowska Z. Emerging treatment paradigms for EGFR-mutant lung cancers progressing on osimertinib: a review. J Clin Oncol. 2020 June 18.
4.Brown BP, Zhang Y-K, Westover DK, et al. On-target resistance to the mutant-selective EGFR inhibitor osimertinib can develop in an allele-specific manner dependent on the original EGFR-activating mutation. Clin Cancer Res. 2019;25(11):3341-3351.
5.Starrett JH, Guernet AA, Cuomo MA, et al. Drug sensitivity and allele specificity of first-line osimertinib resistance EGFR mutations. Cancer Res. 2020;80(10):2017-2030.
6.To C, Jang J, Chen T, et al. Single and dual targeting of mutant EGFR with an allosteric inhibitor. Cancer Discov. 2019;9(7):926-943.
7.Mok T, Camidge DR, Gadgeel SM, et al. Updated overall survival and final progression-free survival data for patients with treatment-naive advanced ALK-positive non-small-cell lung cancer in the ALEX study. Ann Oncol. 2020;31(8):1056-1064 .
8.Camidge DR, Kim HR, Ahn M-J, et al. Brigatinib versus crizotinib in advanced ALK inhibitor-naive ALK-positive non-small cell lung cancer: second interim analysis of the phase III ALTA-1L trial. J Clin Oncol. 2020;38(31):3592-3603.
9.Lin JJ, Riely GJ, Shaw AT. Targeting ALK: precision medicine takes on drug resistance. Cancer Discov. 2017;7(2):137-155.
10.Gainor JF, Dardaei L, Yoda S,et al. Molecular mechanisms of resistance to first- and second-generation ALK inhibitors in ALK-rearranged lung cancer. Cancer Discov. 2016;6(10):1118-1133.
11.Shaw AT, Solomon BJ, Besse B, et al. ALK resistance mutations and efficacy of lorlatinib in advanced anaplastic lymphoma kinase-positive non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2019;37(16):1370-1379.
12.Park S, Han J, Sun JM. Histologic transformation of ALK-rearranged adenocarcinoma to squamous cell carcinoma after treatment with ALK inhibitor. Lung Cancer. 2019;127:66-68.
13.Takegawa N, Hayashi H, Izuka N, et al. Transformation of ALK rearrangement-positive adenocarcinoma to small-cell lung cancer in association with acquired resistance to alectinib. Ann Oncol. 2016;27(5):953-955.
14.Fujita S, Masago K, Katakami N, Yatabe Y. Transformation to SCLC after treatment with the ALK Inhibitor Alectinib. J Thorac Oncol. 2016;11(6):e67-72.
15.Shaw AT, Bauer TM, de Marinis F, et al. First-line lorlatinib or crizotinib in advanced ALK-positive lung cancer. N Engl J Med. 2020;383(21):2018-2029.
16.Recondo G, Mezquita L, Facchinetti F, et al. Diverse resistance mechanisms to the third-generation ALK inhibitor lorlatinib in ALK-rearranged lung cancer. Clin Cancer Res. 2020;26(1):242-255.
17.Drilon A, Jenkins C, Iyer S, Schoenfeld A, Keddy C, Davare MA. ROS1-dependent cancers - biology, diagnostics and therapeutics. Nat Rev Clin Oncol. 2021;18(1):35-55.
18.Gainor JF, Tseng D, Yoda S, et al. Patterns of metastatic spread and mechanisms of resistance to crizotinib in ROS1-positive non-small-cell lung cancer. JCO Precis Oncol. 2017.
19.Cho BC, Drilon AE, Doebele RC, et al. Safety and preliminary clinical activity of repotrectinib in patients with advanced ROS1 fusion-positive non-small cell lung cancer (TRIDENT-1 study). J Clin Oncol. 2019;37(15)(suppl):9011.
20.McCoach CE, Le AT, Gowan K, et al. Resistance mechanisms to targeted therapies in ROS1(+) and ALK(+) non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res. 2018;24(14):3334-3347.
21.Lin JJ, Langenbucher A, Gupta P, et al. Small cell transformation of ROS1 fusion-positive lung cancer resistant to ROS1 inhibition. NPJ Precis Oncol. 2020;4:21.
22.Zhu YC, Lin X-P, Li X-F, et al. Concurrent ROS1 gene rearrangement and KRAS mutation in lung adenocarcinoma: a case report and literature review. Thorac Cancer. 2018;9(1):159-163.
23.Doebele RC, Drilon A, Paz-Ares L, et al. Entrectinib in patients with advanced or metastatic NTRK fusion-positive solid tumours: integrated analysis of three phase 1-2 trials. Lancet Oncol. 2020;21(2):271-282.
24.Song A, Kim TM, Kim D-W, et al. Molecular changes associated with acquired resistance to crizotinib in ROS1-rearranged non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res. 2015;21(10):2379-2387.
25.Lin JJ, Johnson T, Lennerz JK, et al. Resistance to lorlatinib in ROS1 fusion-positive non-small cell lung cancer. J Clin Oncol. 2020;38(15)(suppl):9611.
26.Davies KD, Mahale S, Astling DP, et al. Resistance to ROS1 inhibition mediated by EGFR pathway activation in non-small cell lung cancer. PLoS One. 2013;8(12):e82236.
文章来源：基因talks
>
