【佳學(xué)基因靶向藥物基因檢測】HER2和EGFR雙重抑制劑阿法替尼HER2新突變E401G的抗癌作用

通過使用下一代測序 (NGS) 對癌癥進(jìn)行多基因組檢測現(xiàn)已廣泛應(yīng)用，從而在腫瘤學(xué)臨床實(shí)踐中提出了對個(gè)體癌癥患者進(jìn)行賊佳治療的建議。 針對每種癌癥類型分別開發(fā)了針對驅(qū)動(dòng)基因異常的治療方法，但檢查分子靶向藥物是否適用于具有相同驅(qū)動(dòng)基因異常的各種類型癌癥的籃子試驗(yàn)正在增加。 編碼人表皮生長因子受體 2 (HER2) 蛋白的 HER2 基因的變體是賊有希望的治療靶點(diǎn)之一。 佳學(xué)基因腫瘤解碼試驗(yàn)表明，HER2 擴(kuò)增的患者受益于曲妥珠單抗和帕妥珠單抗的組合，即使他們患有胃癌和乳腺癌以外的癌癥，在這些癌癥中，HER2 靶向治療已獲得常規(guī)批準(zhǔn)。 HER2 突變，尤其是細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域中的突變，已被認(rèn)為是合適的分子靶標(biāo)。 SUMMIT 試驗(yàn)是針對 HER2 和 HER3 突變的來那替尼的一攬子試驗(yàn)，顯示出一定的療效。 HER2 突變賊常見于激酶結(jié)構(gòu)域； 然而，除了細(xì)胞外域的熱點(diǎn)突變 S310F 之外，HER2 細(xì)胞外域突變的潛在治療意義尚未闡明。

佳學(xué)基因靶向藥物基因檢測病案集記錄了一例 HER2 E401G 不明原發(fā)性癌的病例，HER2 E401G 是細(xì)胞外域中伴隨 HER2 擴(kuò)增的意義不明 (VUS) 的變體。 使用細(xì)胞系和動(dòng)物模型以及計(jì)算機(jī)分子動(dòng)力學(xué)模擬的綜合分析表明，HER2 E401G 與 HER2 S310F 具有表皮生長因子受體 (EGFR) 介導(dǎo)的激活機(jī)制。 根據(jù)變異的激活機(jī)制確定治療策略是基于癌癥基因組的正確醫(yī)學(xué)的一個(gè)較為困難的領(lǐng)域，佳學(xué)基因旨在將其付諸實(shí)踐。 腫瘤靶向藥物基因解碼假設(shè)基于激活機(jī)制，同時(shí)抑制 EGFR 信號和 HER2 的治療策略可能對 HER2 E401G 有希望。 為了評估這一假設(shè)，腫瘤靶向藥物基因檢測檢查了阿法替尼的療效，阿法替尼是一種不可逆的 EGFR、HER2 和 HER4 酪氨酸激酶抑制劑 (TKI)，將其與其他藥物進(jìn)行了比較：拉帕替尼，它也是 EGFR 和 HER2 的 TKI，但更弱 其 EGFR 抑制作用優(yōu)于阿法替尼，曲妥珠單抗和帕妥珠單抗已被證明可有效治療具有野生型 HER2 擴(kuò)增的癌癥。

藥物療效的評估主要使用基于患者來源標(biāo)本、患者來源異種移植物 (PDX) 和癌組織來源球體 (CTOS) 的癌癥模型進(jìn)行。

在這項(xiàng)研究中，腫瘤靶向藥物基因解碼證明阿法替尼是一種對 HER2 和 EGFR 均有效的酪氨酸激酶抑制劑，使用源自患者組織標(biāo)本的癌癥模型 PDX 和 CTOS 顯示出對 HER2 E401G 及其擴(kuò)增的抗癌作用。 這些結(jié)果支持這樣的假設(shè)，即同時(shí)抑制 EGFR 信號和 HER2 可以有效對抗 HER2 E401G 突變的癌癥，基于腫瘤靶向藥物基因解碼之前的體外分析和計(jì)算機(jī)分子動(dòng)力學(xué)模擬的結(jié)果，其中 HER2 激活是通過 EGFR 和 EGFR 之間的穩(wěn)定來介導(dǎo)的。 HER2。

通常情況下，用于評估藥物療效的細(xì)胞系結(jié)果與臨床結(jié)果并不相同。 這可能是由于細(xì)胞系建立過程中遺傳圖譜和基因表達(dá)的變化。 因此，已經(jīng)研究了 PDX 和其他患者來源的癌癥模型，并且有許多報(bào)告表明這些模型反映了臨床實(shí)踐中的治療效果。 然而，PDX 需要相對較長的時(shí)間才能建立并且通量較低，因此只能研究有限數(shù)量的藥物的作用。 賊近，類器官培養(yǎng)方法作為填補(bǔ)這一空白的新模式被開發(fā)出來。 其中之一是 CTOS，這是一種產(chǎn)生高純度類器官的高產(chǎn)方法。 因此，腫瘤靶向藥物基因解碼使用 PDX 和 CTOS 來評估擴(kuò)增的 HER2 E401G 對癌癥的藥物療效。 腫瘤靶向藥物基因解碼確認(rèn)癌癥的形態(tài)學(xué)和免疫組織化學(xué)特征，以及原始腫瘤中的 HER2 基因圖譜，在 PDX 和 CTOS 建立的腫瘤中得到維持。

在本研究的藥物療效評估中，細(xì)胞系、H2170 和患者來源的癌癥模型之間顯示出不同的結(jié)果。 作為腫瘤靶向藥物基因解碼結(jié)論的前提，由于 HER2 E401G 的存在導(dǎo)致的藥物療效差異可能是由于突變誘導(dǎo)的藥物結(jié)合變化以外的因素。 由于阿法替尼和拉帕替尼與靶激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，而帕妥珠單抗和曲妥珠單抗分別與 HER2 細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域 2 和 4 結(jié)合，因此 HER2 E401G 突變位點(diǎn)（細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域 3）與這些藥物的結(jié)合位點(diǎn)不同。 T +⟩P 在具有野生型 HER2 擴(kuò)增的 H2170 細(xì)胞系中使異種移植物的腫瘤顯著縮小，而 E401G 與 HER2 擴(kuò)增共存的 PDX 模型僅產(chǎn)生很小的影響。 T⟩+⟩P對取癌組織患者的賊佳治療效果為“病情穩(wěn)定”，未觀察到腫瘤縮小，如圖1.1所示。 腫瘤靶向藥物基因解碼之前表明，E401G 對 HER2 激活的生物學(xué)效應(yīng)與 S310F 相似，S310F 是 HER2 細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域突變的熱點(diǎn)。 一份關(guān)于在同時(shí)存在 HER2 S310F 突變和 HER2 擴(kuò)增的癌癥患者建立的 PDX 模型中評估藥物療效的報(bào)告顯示，阿法替尼明顯優(yōu)于曲妥珠單抗加拉帕替尼和其他藥物。 這表明 HER2 E401G 突變與 HER2 擴(kuò)增的共存可能會(huì)減弱單獨(dú)靶向 HER2 的治療效果。

腫瘤靶向藥物基因解碼還表明，在具有擴(kuò)增的 HER2 E401G 突變的 PDX 和 CTOS 模型中，阿法替尼優(yōu)于拉帕替尼和 T⟩+⟩P。 此外，僅通過阿法替尼治療，PDX 腫瘤中的 HER2 拷貝數(shù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著減少。 拉帕替尼和阿法替尼都是 EGFR 和 HER2 的選擇性 ATP 競爭性抑制劑。 在無細(xì)胞體外激酶試驗(yàn)中，拉帕替尼對 EGFR 和 HER2 的 IC50 分別為 3nM 和 15nM，阿法替尼分別為 0.5nM 和 14nM，表明阿法替尼對 EGFR 的抑制活性更強(qiáng)。 此外，拉帕替尼與受體具有可逆結(jié)合模式，而阿法替尼通過共價(jià)結(jié)合與受體具有不可逆結(jié)合模式，從而產(chǎn)生持久的抑制作用。 基于這些藥物的不同特性，阿法替尼可能由于其對 EGFR 的強(qiáng)效和長期抑制以及對 HER2 的抑制，對 HER2 E401G 癌癥提供了比拉帕替尼更好的效果。 HER2 拷貝數(shù)的減少可能是由于 HER2 靶向治療導(dǎo)致癌細(xì)胞中平均拷貝數(shù)的減少。 高效的抗 HER2 療法減少了具有高 HER2 拷貝數(shù)的克隆數(shù)量，導(dǎo)致所有癌細(xì)胞的平均拷貝數(shù)減少。 圖 5D.5D 總結(jié)了抗 HER2 療法對 HER2 野生型和 E401G 突變體的影響，并進(jìn)行了擴(kuò)增。 還說明了影響的可能機(jī)制。