Molecular Mechanisms of Resistance to First- and Second-Generation ALK Inhibitors in ALK-Rearranged Lung Cancer
Cancer Discov July 2016
IF: 19.783
背景
ALK重排是非小细胞肺癌的一种典型的分子亚型。
虽然使用一代ALK抑制剂克唑替尼后，大部分患者病情得到了控制，但是基本上都会在用药1-2年后复发，有接近1/3的患者克唑替尼耐药是由靶基因的改变造成的。
近年来，一些二代药物在治疗ALK阳性非小细胞肺癌中发挥了非常明显的作用，而且二代药物对一些没有ALK耐药突变或者融合基因扩增的患者仍然有效，这表明一些患者的克唑替尼耐药是由于ALK活性抑制不够充分导致的。
尽管二代药物更为有效，但是患者仍然会复发，而目前对二代药物耐药的研究还停留在体外实验，案例报道，和小规模临床试验阶段，需要对耐药机制有更深入的研究。
摘要
目前针对ALK阳性的非小细胞肺癌患者，主流的治疗方式为首先使用一代ALK抑制剂克唑替尼，在疾病进展后继续使用二代药物，如色瑞替尼和Alectinib。即使患者不存在导致克唑替尼耐药的ALK突变，二代药物同样也会有效。因此作者对持续使用ALK抑制剂进行治疗的ALK阳性患者进行了多次组织活检，并发现，每一个ALK抑制剂都对应一个独特的ALK耐药突变频谱，并且在使用了二代药物以后，ALKG1202R突变频率明显升高。为了研究如何克服二代药物耐药，在一系列克唑替尼耐药的患者来源的细胞系中，作者研究了三代药物Lorlatinib的作用活性，并且发现，携带ALK耐药突变的细胞系对Lorlatinib敏感，而不携带ALK突变的细胞系则对Lorlatinib耐药。
※ 意义：
ALK基因继发突变是导致二代ALK抑制剂耐药的主要机制，并预示着对三代药物Lorlatinib敏感。
本文强调了反复活检的重要性以及在靶向治疗疾病进展过程中，特别是在使用二代ALK抑制剂以后，进行基因分型的重要性。
ALK耐药突变在二代药物耐药
患者中高频出现
在克唑替尼耐药的样本中，L1196M 和 G1269A突变出现频率最高，但是只有7%和4%，除此之外，还检出C1156Y (2%), G1202R (2%), I1171T (2%), S1206Y (2%), 和E1210K (2%)突变，以及ALK扩增。
在超过一半(13/24; 54%)的色瑞替尼耐药的样本中检出了ALK突变，其中有17%的样本检出了两个以上ALK突变。最高频检出的突变为G1202R(21%)和F1174C/L（16.7%），所有检出突变都已被证实或在本文中证实与耐药相关。
在Alectinib耐药的样本中，检出频率最高的是G1202R突变（29%），其次还检出I1171T/S (12%), V1180L (6%), 以及L1196M(6%)。
与一代药物耐药相比，在二代药物耐药的样本中ALK突变更为多见(P = 0.0002) ，而且两者有不同的突变频谱。而且G1202R是二代药物耐药后最常出现的突变类型。
ALK抑制剂连续用药导致
耐药突变组合出现
※ A case report
E1210K突变可在能是早期克唑替尼耐药克隆中出现，接下来的Brigatinib治疗使这一突变富集并产生了S1206C突变。
手术可能将存在S1206C的克隆彻底清除，而E1210K突变可能仍存在于微小病灶中。
在Brigatinib耐药后的第二次切除样本中检测到了E1210K突变和新出现的突变D1203N。
结论：在ALK抑制剂连续用药的ALK阳性患者中，存在ALK耐药突变组合出现的情况。
ALK突变是导致ALK抑制剂耐药
的主要原因
※ 其他样本情况
虽然在个别患者中可能存在旁路信号被激活的情况，但是ALK突变仍然是导致ALK抑制剂耐药的主要原因。
虽然在耐药样本中TP53突变检出频率也较高，但无法判断这些突变是否在用药之前就已经存在。
EMT过程与ALK抑制剂耐药有关
※ A case report
一位ALK阳性患者依次使用了克唑替尼、Alectinib和色瑞替尼，在色瑞替尼耐药后的活检中，发现了一个恶性梭形细胞瘤，组织染色显示发生了上皮间充质转化（EMT）过程。
结论：EMT过程可能是该患者色瑞替尼耐药的主要原因。
※ 其他样本情况
有42%（5/12）的样本检测到了间充质形态，有趣的是，在这五个样本中，有3个同时检测到了ALK耐药突变。
作者认为，在ALK抑制剂持续治疗过程中，EMT过程可能被激活，成为导致耐药的一个因素，但这并不是唯一因素。
Lorlatinib对导致二代药物耐药
的ALK突变敏感
在Ba/F3细胞系中，Lorlatinib是唯一一个能够抑制所有存在单个突变的ALK蛋白磷酸化的药物。
克唑替尼、色瑞替尼、Alectinib 以及 Brigatinib对存在突变组合（D1203N E1210K 和F1174C D1203N）的ALK蛋白均无活性，而Lorlatinib仍保持了良好的活性。
在色瑞替尼耐药的、ALK重排NSCLC患者来源的细胞系中， Lorlatinib对存在ALK突变的细胞系（ MGH051-2C和MGH084-1D ）表现出了明显的生长抑制作用。
对于不存在ALK突变的细胞系（ MGH049-1A和MGH075-2E ）生长抑制作用不明显。
如果在二代药物耐药的样本中存在ALK耐药突变，这预示着肿瘤仍然是ALK依赖的，使用泛ALK抑制剂Lorlatinib可能仍然有效。
如果在二代药物耐药的样本中未检出ALK耐药突变，那说明肿瘤脱离了ALK依赖，使用Lorlatinib可能无效。
讨论
√ 使用ALK抑制剂不同，ALK耐药突变的突变频率和频谱也不同，并且随着连续用药的进行而变化。
√ 本文给出了一种新的治疗模式，在二代ALK抑制剂耐药、疾病进展之后，临床医生可以根据不同的耐药机制选择不同的治疗方案。
√ 有必要将治疗前和疾病进展后的反复活检纳入到下一代ALK抑制剂的临床试验中，鉴于组织活检的灵活性不够，可使用ctDNA检测替代。
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