病例报告:一例MET扩增的非小细胞肺癌患者因MYC扩增对卡马替尼产生原发性耐药 | 《肺癌病例报告》连载

学术   2024-09-19 17:42   北京  

编者按:近年来,肺癌的诊疗取得了重大进步,以靶向治疗和免疫检查点抑制剂为代表的新型治疗方法和诊疗策略日新月异。给患者带来获益的同时,也对临床医生提出了更高的要求。


虽然临床研究和循证指南为决策提供了坚实的基础,但真实世界的临床实践往往呈现出更为复杂甚至相悖的情况。临床特殊病例分享和讨论弥合了理论知识和实际应用之间的差距。

基于此,AME出版社挑选了近年来发表的肺癌诊疗领域有挑战的临床病例汇编成书——Case Reports in Lung Cancer(中文译名《肺癌病例报告》)。这些病例既包括肺癌脑膜转移的药物治疗、罕见突变如EGFR-RAD51的药物治疗以及罕见合并症如肿瘤相关脑降解的处理;也包括基于ctDNA监测的新型药物治疗策略,以及药物治疗带来的罕见并发症,如靶向治疗后肺栓塞的处理等。这些病例或在临床中罕见,很难设计针对性临床研究,或是新型治疗的最早期临床经验报道。

为了更好地与国内医生进行分享,我们特邀请国内优秀医学工作者将此书翻译为中文,并在微信平台进行连载,今天分享的是病例报告:一例MET扩增的非小细胞肺癌患者因MYC扩增对卡马替尼产生原发性耐药”。

病例报告:一例MET扩增的非小细胞肺癌患者因MYC扩增对卡马替尼产生原发性耐药


Wonyoung Choi1,2, Kyung-Chae Jeong1,3, Seog-Yun Park4, Sunshin Kim1, Eun Hye Kang1, Mihwa Hwang1, Ji-Youn Han1,2,5

1Research Institute, National Cancer Center, Goyang, Republic of Korea;2Center for Clinical Trials, National Cancer Center, Goyang, Republic of Korea;3Incurix Co., Ltd., Goyang, Republic of Korea;4Department of Pathology, National Cancer Center, Goyang, Republic of Korea;5Center for Lung Cancer, National Cancer Center, Goyang, Republic of Korea

译者:孙彤林;审校者:张衍

背景:卡马替尼,作为一种强效的选择性间质-上皮转化因子(MET)抑制剂,是MET14号外显子跳跃突变或扩增的非小细胞肺癌(NSCLC)患者的有效治疗选择。然而,卡马替尼的耐药机制尚未完全阐明。本文报告了一例卡马替尼原发性耐药的MET扩增非小细胞癌患者,此现象归因于同时存在的MYC扩增。

病例描述:我们报道了一例82岁的非小细胞肺癌患者,该患者携带MET扩增(基因拷贝数GCN为13.5)且MET过表达(免疫组化染色3+/3,>50%)。患者一线治疗接受了卡马替尼,然而肿瘤迅速恶化,表现出对卡马替尼的原发性耐药。通过肿瘤样本二次活检进行NGS测序,结果显示患者存在MYC扩增。我们还利用患者来源细胞(PDCs)进行进一步的功能药敏试验,结果显示MYC mRNA过表达,且这些细胞对卡马替尼具有耐药性。值得注意的是,正在研究的MYC抑制剂ICX-101能够以相对较低的IC50值有效抑制PDCs的生长。此外,当卡马替尼治疗后再使用ICX-101,显示出治疗的协同效应。

结论:本研究表明,并发MYC扩增有可能使高度MET扩增的非小细胞肺癌患者对卡马替尼产生原发性耐药。此外,需要进一步的临床研究来证实这些结果,建议在此类患者中使用MYC抑制剂作为备选的治疗策略。

关键词:卡马替尼;间质-上皮转化因子(MET);MYC;肺癌;个案报告

前言

随着医学研究的深入,与致癌驱动基因变异相匹配的精准靶向药物为晚期非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗领域带来了前所未有的革命性突破。间质上皮转化因子(MET)的异常调控,作为非小细胞肺癌核心致癌机制之一,已被明确界定为该疾病治疗的关键靶点[1-3]。因此卡马替尼,作为一种高效选择性的MET抑制剂,针对携带MET外显子14跳越突变或MET扩增(基因拷贝数(GCN)为10或更高)的非小细胞肺癌患者其疗效卓越[1-3]

卡马替尼一线治疗时疗效更好,在MET外显子14跳跃突变患者中ORR高达68%,在MET 扩增的患者中ORR也达到了40%[1]。基于这些数据,卡马替尼被美国食品药品管理局(FDA)加速批准用于治疗MET外显子14跳跃突变的NSCLC[4]

然而,目前仍缺乏研究证实MET抑制剂原发性耐药的分子机制。我们报告了一例转移性NSCLC患者,该患者一线接受卡马替尼治疗产生原发性耐药,且后续化疗亦未能有效控制病情,展现出难治性特征。为了阐明这一耐药性的潜在分子基础,我们对患者再次活检获取的肿瘤组织进行了全面的靶向测序分析,测序结果揭示了MYC基因的扩增,并通过体外实验验证了患者来源的肿瘤细胞对MYC抑制剂的敏感性。这些结果表明,MYC扩增可能是非小细胞肺癌患者对MET抑制剂产生耐药性潜在机制。我们报告的病例也符合CARE报告清单(可登录https://tlcr.amegroups.com/article/view/10.21037/tlcr-22-176/rc)。

个案报告

一例82岁的男性患者,因右肺上叶(RUL)结节就诊于我院。患者有长达60包年的吸烟史,并伴随有高血压、糖尿病及类风湿性关节炎等慢性疾病。初步通过胸部计算机断层扫描(CT)进行肿瘤分期评估,结果显示右肺上叶肿块,经皮活检确诊为肺腺癌。进一步分子病理检测显示,患者未携带表皮生长因子受体(EGFR)突变,且ALK免疫染色结果为阴性,但MET染色呈强阳性(3+/3,阳性细胞占比超过50%)。患者临床分期为T1bN0M0,理论上具备手术切除指征,然而,鉴于其年龄及伴随疾病的复杂性,手术风险被评估为不可接受,患者因此拒绝手术方案并拒绝接受医生建议的放射治疗,选择定期随诊复查。

然而,三个月后CT复查显示原发肿瘤扩大,并伴随肝脏新发病灶。鉴于MET强染色结果,患者被纳入卡马替尼(GEOMETRY mono-1,NCT02414139)作为一线治疗的2期临床试验。尽管实时聚合酶链反应(RT-PCR)分析未检测出MET外显子14跳跃突变,但荧光原位杂交(FISH)检测确认MET基因拷贝数(GCN)为13.5,提示基因扩增,且免疫组化再次确认MET过度表达(3+/3,>50%)。据此,患者开始接受卡马替尼治疗(400 mg,每日2次)治疗。然而,他的疾病在应用卡马替尼治疗初期即出现进展,在治疗6周后的首次疗效评价中,CT扫描显示进展,包括新增转移灶(图1)。为深入探究耐药机制,我们再次利用肝脏肿瘤活检样本进行荧光原位杂交(FISH)并同步实施基于扩增子的新一代测序(NGS,Illumina),覆盖91个基因。NGS结果揭示了MYC(估计拷贝数5)与CEBPA基因的扩增,而未见其他显著的核苷酸变异或融合突变。

图1 卡马替尼对基线和疾病进展的代表性CT图像。

随后,患者依次接受了紫杉醇联合卡铂的二线治疗及伊立替康联合顺铂的三线治疗,但均未获得显著肿瘤缓解。尤为严重的是,三线治疗期间患者还出现了多发脑转移,并接受了立体定向放射治疗,但仍在初次确诊为转移性非小细胞肺癌后的6个月后,因疾病进展死亡。

在本文中,我们通过体外培养患者来源的癌细胞(PDCs),深入探究其潜在的耐药机制,并据此探索创新的治疗策略。我们系统地评估了一系列细胞毒性药物(包括吉西他滨、顺铂、紫杉醇及SN-38)、靶向疗法药物(如克唑替尼、达可替尼、阿法替尼及卡马替尼)以及研究中的新药(特别是OTX-015,BET溴结构域抑制剂;ICX-101,MYC抑制剂)对PDCs的药敏性。

与NGS揭示的MYC基因扩增结果相吻合,我们观察到PDCs中MYC mRNA表达水平显著上调(图2A)。在随后的药敏试验中,当卡马替尼的浓度范围设定为0-10 μM时,PDCs的增殖活性未受到抑制,这提示了体内可能存在针对该药物的耐药性。值得注意的是,在研的MYC抑制ICX-101(由韩国高阳的Incurix公司研发)展现出较高的敏感性(图S1,S2),其IC50值为0.74 μM(图2B)。目前为止,我们利用来自本机构的多个NSCLC PDC样本(n=100)去验证ICX-101的敏感性,结果发现ICX-101的中位IC50值为0.91 μM,(四分位距为0.54-1.54 μM),这些数据一致地指向了本病例对ICX-101的敏感性(图2C)。

图2 患者衍生细胞(PDCs)的分子分析。(A) 与正常肺组织相比,病例患者肿瘤的 MYC 基因表达的实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)结果。(B) 卡马替尼和 ICX-101 与病例患者 PDCs 的药物敏感性测试。(C) ICX-101 在所有非小细胞肺癌 PDCs 中的 IC50 值(n=100)

图S1 对 Myc/Max-DNA 复合物的选择性抑制。通过 SPR 分析(A)和电泳迁移分析(EMSA)(B)证实了 ICX-101 在蛋白质水平上的抑制作用和选择性。ICX-101 选择性地抑制了 Myc/Max 二聚体与DNA的结合,而对具有类似结构的 Max/Max 二聚体或 AP-1 几乎没有影响。

图S2 Myc 信号抑制作用。ICX-101强烈抑制了NCI-H1299报告细胞中的Myc信号通路,而对CMV阴性对照信号通路影响不大。用不同浓度的化合物处理6小时后,ICX-101完全阻断了Myc信号,而通过 BRD4 间接抑制Myc的OTX-015则没有影响。这是由于ICX-101具有直接抑制作用,表明它优于间接抑制剂。

为了了解ICX-101与卡马替尼之间是否存在潜在的相互作用,我们设计了联合用药(同时治疗与序贯治疗策略)实验用于该患者的PDCs。实验结果显示,两者同时给药并未产生预期的协同增效作用,而仅表现为简单的药效相加(图S3、S4A)。然而,当采用卡马替尼预处理后序贯使用ICX-101的策略时,我们观察到了显著的协同效应(图S4B)。这些临床相关的体外实验结果表明,尽管该患者存在MET基因扩增,其对卡马替尼的主要耐药机制可能部分归因于伴随的MYC扩增。因此,引入MYC抑制剂如ICX-101,作为克服卡马替尼耐药性的策略具有潜在的临床应用价值。
图S3 患者衍生细胞中 ICX-101 和卡马替尼的联合处理。将患者来源的癌细胞培养到96孔板中进行传代,并在培养24小时后,同时用各浓度的ICX-101和卡马替尼处理。通过ATP测量法测定72小时后的细胞活力。卡马替尼在10 μM内无抗肿瘤作用,与ICX-101联合处理也没有显示出协同效应。与卡马替尼联合治疗不会影响 ICX-101 的效果。

图S4 患者衍生细胞中ICX-101和卡马替尼的序贯处理。将患者来源的癌细胞播种在3胞期的96孔板中,培养24小时后,处理每种浓度的ICX-101或卡马替尼。48小时后,以剂量矩阵方式处理另一种药物。再培养72小时后,用 ATP 法测定细胞活力。(A)当先处理 ICX-101 时,显示的是相加效应,而不是协同效应。(B)先处理卡马替尼时,显示出协同效应。

本研究的所有程序均符合机构研究委员会的伦理标准和《赫尔辛基宣言》(2013 年修订)。本病例报告及所附图片的发表已获得患者的书面知情同意。书面同意书副本可供本刊编辑部审阅。

讨论

近年来,MET抑制剂作为治疗携带MET变异的非小细胞肺癌的新型药物,其临床潜力已得到充分展示[1,2]。尽管MET抑制剂在此类肿瘤中的治疗效果显著,但关于其诱导原发性及获得性耐药性的分子机制仍亟待阐明。现有研究揭示,MAPK通路基因变异(如EGFR、KRAS、HER3及BRAF)、MET新生突变以及PI3K信号通路的改变,均与MET抑制剂的耐药切相关[5-8](表1)。针对MET扩增的肺癌,一项临床前研究强调了EGFR及PI3K信号在非小细胞肺癌细胞系中对卡马替尼耐药性的关键作用[9]

表1 MET抑制剂产生耐药性的基因改变综述
NGS,下一代测序;IHC,免疫组化。

值得注意的是,另一项临床前研究表明,MYC作为MET抑制剂治疗反应的下游效应因子,不仅是原发性也是获得性耐药性的关键驱动因素[10]。本研究中,一种携带MET扩增的肺癌细胞系对某研发中的MET抑制剂展现出高度敏感性。在发生获得性耐药后,尽管MET扩增水平未变,但MYC表达增强。进一步实验证实,亲代细胞系中MYC的过表达降低了对MET抑制剂的敏感性,从而揭示了MYC在介导MET抑制剂原发性与获得性耐药中的重要媒介角色[10]

MYC失调作为一种广泛存在的致癌改变,不仅在多种实体瘤中频繁出现,还被报道为多种抗癌药物耐药性的潜在原因[11]。根据这一观点,在ALK重排晚期NSCLC的案例中,MYC扩增也成为克唑替尼原发性耐药的可能潜在机制[12]。然而,MYC改变在MET驱动肺癌中的确切频率及其对MET抑制剂耐药性的临床影响尚待深入探索。值得注意的是,有报告指出,与MET外显子14跳跃突变相比,MET扩增的肿瘤中并发MYC扩增更为常见,提示MYC激活在MET扩增型非小细胞肺癌中可能扮演更加关键的角色[13]

MYC家族包括C-MYC(MYC编码)、N-MYC(MYCN编码)和L-MYC(MYCL编码)三个旁系同源基因成员,它们在多种恶性肿瘤中发生异常增强与失调,是人类癌症中最为常见的失调驱动基因之一。尽管其具有关键作用,但因其缺乏合适的小分子药物高亲和力结合的结构域,MYC在既往传统上被视为不可成药的靶点[14]

ICX-101(美国专利US9951021B2),由韩国高阳的Incurix公司研发,是一种强效且高选择性的小分子MYC抑制剂,可直接抑制MYC/MAX二聚体与DNA结合序列E-box的相互作用。ICX-101不仅在基于蛋白质的分析和细胞水平转录组分析中显示出与上述PDC筛选中评估的其他药物相比非常高的选择性,而且在KRAS突变NSCLC和小细胞肺癌(SCLC)PDC中特别有效。事实上,在KRAS突变NSCLC动物模型中,每日口服ICX-101有效抑制了肿瘤生长,实现了肿瘤消退。

综上所述,在本病例中,对于MET GCN≥10和MET过表达的非小细胞肺癌患者,并发MYC扩增可能是导致其对卡马替尼产生原发性耐药的重要因素。未来需要进一步的临床研究来验证这一发现,并探索MYC抑制剂如ICX-101作为此类患者潜在替代治疗策略的可能性。

参考文献

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1.Wolf J, Seto T, Han JY, et al. Capmatinib in MET Exon 14-Mutated or MET-Amplified Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2020;383:944-57.
2. Paik PK, Felip E, Veillon R, et al. Tepotinib in NonSmall-Cell Lung Cancer with MET Exon 14 Skipping Mutations. N Engl J Med 2020;383:931-43.
3. Choi W, Park SY, Lee Y, et al. The Clinical Impact of Capmatinib in the Treatment of Advanced Non-Small Cell Lung Cancer with MET Exon 14 Skipping Mutation or Gene Amplification. Cancer Res Treat 2021;53:1024-32.
4. Mathieu LN, Larkins E, Akinboro O, et al. FDA Approval Summary: Capmatinib and Tepotinib for the Treatment of Metastatic NSCLC Harboring MET Exon 14 Skipping Mutations or Alterations. Clin Cancer Res 2022;28:249-54.
5. Recondo G, Bahcall M, Spurr LF, et al. Molecular Mechanisms of Acquired Resistance to MET Tyrosine Kinase Inhibitors in Patients with MET Exon 14-Mutant NSCLC. Clin Cancer Res 2020;26:2615-25.
6. Guo R, Offin M, Brannon AR, et al. MET Exon 14-altered Lung Cancers and MET Inhibitor Resistance. Clin Cancer Res 2021;27:799-806.
7. Dagogo-Jack I, Moonsamy P, Gainor JF, et al. A Phase 2 Study of Capmatinib in Patients With MET-Altered Lung Cancer Previously Treated With a MET Inhibitor. J Thorac Oncol 2021;16:850-9.
8. Jamme P, Fernandes M, Copin MC, et al. Alterations in the PI3K Pathway Drive Resistance to MET Inhibitors in NSCLC Harboring MET Exon 14 Skipping Mutations. J Thorac Oncol 2020;15:741-51.
9. Kim S, Kim TM, Kim DW, et al. Acquired Resistance of MET-Amplified Non-small Cell Lung Cancer Cells to the MET Inhibitor Capmatinib. Cancer Res Treat 2019;51:951-62.
10. Shen A, Wang L, Huang M, et al. c-Myc alterations confer therapeutic response and acquired resistance to c-Met inhibitors in MET-addicted cancers. Cancer Res 2015;75:4548-59.
11. Duffy MJ, O'Grady S, Tang M, et al. MYC as a target for cancer treatment. Cancer Treat Rev 2021;94:102154.
12. Rihawi K, Alfieri R, Fiorentino M, et al. MYC Amplification as a Potential Mechanism of Primary Resistance to Crizotinib in ALK-Rearranged NonSmall Cell Lung Cancer: A Brief Report. Transl Oncol 2019;12:116-21.
13. Castiglione R, Alidousty C, Holz B, et al. Comparison of the genomic background of MET-altered carcinomas of the lung: biological differences and analogies. Mod Pathol 2019;32:627-38.
14. Wang C, Zhang J, Yin J, et al. Alternative approaches to target Myc for cancer treatment. Signal Transduct Target Ther 2021;6:117.

(本译文仅供学术交流,实际内容请以英文原文为准)


译者:孙彤林



 

孙彤林,四川大学华西医院。


审校者:张衍



 

张衍,医学博士,副教授,博士毕业后于华西医院胸部肿瘤科留院工作至今。四川医学促进会肿瘤MDT专委会常委,青委副主委;四川省抗癌协会靶向治疗专委会青委副主委;中国抗癌协会整合肿瘤学分会青年委员;四川医学促进会生物免疫治疗专委会委员;美国Mayo Clinic访问学者。从事肺癌等常见胸部肿瘤的诊治,主要擅长靶向治疗,免疫治疗及化疗的内科治疗,并结合临床致力于转化型基础研究。在国际杂志上发表SCI收录学术论文19篇。




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