EGFR突变被重新定义后,伏美替尼成为了TKI中的那个「唯一」

文摘   2024-12-10 17:01   上海  

作者 | 辰公子

来源 | 医界望远镜

过去二十年间,晚期EGFR突变非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗理念经历了数次演变,成为肿瘤精准治疗时代发展的缩影。

从化疗到靶向治疗的迭代、从突变到二次突变的应对…… 随着三代EGFR-TKI陆续问世,越来越多的EGFR突变亚型的患者得到有效治疗,EGFR 靶点的探索之路几乎指导了其他所有靶向药物探索路径。

但“道高一尺、魔高一丈”,迄今已有超过200种EGFR突变亚型被发现[1],“区区”十余款已上市的EGFR-TKI,如何能应对这么多突变亚型?

2021年,MD安德森癌症中心摆脱外显子的限制,基于结构功能将激酶区EGFR突变分成四大类[2]——经典突变、T790M、ex20ins、PACC突变。似乎为全面攻克EGFR突变提供了一条捷径。

但在实际的测试中,研究者发现没有任何一款TKI能够在所有四大类突变的NSCLC中展现活性,甚至仍存在近乎空白的治疗地带。

好在,破局之道就在转瞬间出现。2021年3月,国产三代EGFR-TKI伏美替尼获NMPA批准上市。

凭借精巧的分子结构,伏美替尼相较既往的TKI实现了巨大的疗效提升。在后续的临床试验中,伏美替尼也陆续挑战四大类突变,并展现了卓越的治疗潜力,成为全面覆盖所有EGFR突变亚型的「唯一」TKI……

三氟乙氧基吡啶

点睛之笔大幅减少“代谢卧底”

要理解伏美替尼的优势,首先要从药物分子层面来理解伏美替尼的结构。

伏美替尼的结构基于对奥希替尼的改造,将奥希替尼甲氧基苯上的甲基替换为三氟乙氧基,相邻苯环替换为氮杂苯环,形成独特的“三氟乙氧基吡啶”结构[3]

氟(F)原子的引入是伏美替尼的改构核心, F的电负性最大,仅显负价。三氟乙氧基具有极强的吸电子能力,保护了甲基吲哚的代谢位点,使该侧的代谢显著减少。因此,相比奥希替尼的双代谢产物[4],伏美替尼仅有1种主要代谢产物。

为啥代谢产物的优化这么重要呢?因为相比TKI本体和另一端的代谢产物,甲基吲哚侧的代谢产物对EGFR野生型高度敏感,堪称代谢“卧底”。

从半数抑制浓度(IC50)数据看[3,4],奥希替尼及AZD7550对EGFR常见突变的IC50非常接近AZD5104对EGFR野生型的IC50剂量窗口很窄,很容易造成AZD5104的脱靶

而在真实的临床上,每个患者的体重及代谢水平相差甚远,常规用药剂量根本无法实现每个患者最合理的剂量优化。因此,奥希替尼的皮疹、腹泻等非预期激酶激活导致的不良反应发生率很高。

伏美替尼则规避了这个问题,对EGFR突变具有双重高选择性,有非常宽的剂量窗,安全性极佳。 

此外,伏美替尼F原子引入的位置恰好是TKI与EGFR ATP结合口袋结合的最深处,这里有一个强疏水性的凹陷结构。与奥希替尼的甲基相比,三氟乙氧基的强疏水性使得伏美替尼对该凹陷结构的亲和力显著增加[5]

所以伏美替尼和AST5902对EGFR常见突变的IC50也要比奥希替尼低10倍,活性更强。


最后,由于三氟乙氧基的亲脂性很强,理论上更易穿过血脑屏障,因此伏美替尼及其代谢产物具有更强的入脑能力。要知道,肺癌是肿瘤脑转移的第一大原发病灶,超过50%EGFR突变的NSCLC患者会在疾病进展的过程中发生脑转移。入脑能力是EGFR-TKI能否进一步延长患者生存的关键。

可以说,三氟乙氧基吡啶结构大大增强了伏美替尼的各项“综合实力”,实现了“双活性、双入脑、双重高选择”,堪称分子结构的“点睛之笔”。这些优势也都逐一体现在了临床试验中,大大领先其他三代EGFR-TKI。

全线获益

疗效、安全性遥遥领先

FURLONG 研究[6]是伏美替尼一线治疗EGFR经典突变(19del/21L858R)NSCLC的III期临床研究。研究纳入的CNS转移患者以及L858R突变患者比例分别为35%和49%,均为同类研究最高,患者基线预后更差。

而研究结果显示,与吉非替尼相比,伏美替尼显著延长患者的PFS(20.8 vs. 11.1个月,HR=0.44, p<0.0001),首次让第三代EGFR-TKI单药一线治疗mPFS超过20个月。mPFS相对延长时间和HR值均为历史最优

 三代EGFR-TKI一线治疗EGFR 经典突变的PFS数据

对于脑转移的患者,伏美替尼治疗后患者CNS PFS达到20.8个月(vs 9.8个月,HR 0.40,p=0.0011),CNS ORR为91%,CNS DCR为100%,所有CNS转移患者脑部病灶都得到控制。CNS患者的mPFS也达到了18个月,优于三代EGFR-TKI平均15个月左右的数据

除了经典突变,伏美替尼也能高效应对T790M突变这一主要耐药机制,并在二线治疗中展现出了显著的疗效优势,ORR同类研究最高

 三代EGFR-TKI二线治疗T790M突变的疗效数据

此外,伏美替尼高剂量窗带来的安全性优势也在临床中展现的淋漓尽致。

FURLONG 研究中,伏美替尼在中位暴露时间比吉非替尼高出50%,达到18.3个月,但≥3级TRAEs的发生率仅为11%、停药率仅为3%,领先其他三代TKI一个身位。二线治疗T790M突变的安全性数据与一线治疗类似,≥3级TRAE发生率仅 8%-11%,各项≥3级TRAE不超过1.5%。

三代EGFR-TKI一线治疗经典突变的安全性数据

可以说,在大部分EGFR突变NSCLC的治疗场景下,伏美替尼都已展现出了充分的优势,不仅全线覆盖,且疗效、安全性全面领先。

不过在这些常见突变类型里,伏美替尼的优势依然停留在“量变”阶段。而其分子结构的优势,要在真正的难治突变里,才会展现真正的“质变”。

高选择优势

克服难治突变EGFR ex20ins

EGFR 20外显子插入突变(ex20ins)是最经典的罕见难治突变,约占所有EGFR突变NSCLC的2%~5%[8]。2013年,ex20ins的晶体结构首次被解析[9],其神秘面纱也被揭开。

ex20ins的蛋白结构与其他常见的EGFR突变不同,正常情况下,EGFR酪氨酸激酶的ATP结合口袋是大门敞开的,既方便结合位点与ATP的结合激活下游通路,也方便EGFR-TKI与结合位点的结合,发挥抑制作用。

而ex20ins突变则发生在C螺旋后端,把C螺旋推到活性构象,多出来的插入突变还卡在了ATP结合口袋里,呈“楔形结构",不仅让口袋变窄、而且形状扭曲畸形,就好比是把篮球场上的框变成了椭圆形,增加了TKI进入口袋与结合位点结合的难度[10]

19del与ex20ins的结构差异区别

理论上,通过增大剂量提高药物浓度可以促进TKI与之结合,因为空间结构还在,只是结合难度增加了,当浓度提高时,在结合口袋周围的TKI分子数量增多,与结合口袋碰撞的频率也大大增加。只要投篮次数足够多,还是能把球放进去。

不过,增大剂量可能会导致毒性激增。伏美替尼对ex20ins“双重高选择性”的特点提供了优质解决方案。

伏美替尼及其代谢产物AST5902对ex20ins的选择性显著优于传统三代EGFR-TKI,二者对ex20ins的IC50分别为11.0和21.7,距离EGFR野生型的IC50还有很大的空间(109.9和295.5)。

这意味着伏美替尼在治疗ex20ins时依然有较宽的治疗窗宽,增加剂量提高疗效的同时不易脱靶,因此高剂量伏美替尼不良反应发生率依然低,安全性好

FAVOUR研究[10]结果显示,伏美替尼240mg一线治疗20ins的ORR达78.6%,不仅优于其他三代EGFR-TKI,与目前所有在ex20ins治疗中有证据的方案相比都具有一定优势,且无论是否合并脑转移,ORR均相似。

此外,伏美替尼治疗后的DCR达100%,是唯一实现疾病全面控制的TKI。mDOR达15.2 个月,疗效持久。

安全性方面依然是伏美替尼的强项,240mg剂量下,≥3级的TRAEs发生率仅13%。要知道,与已获FDA批准的“Amivantamab+化疗”75%的≥3级的TRAEs发生率形成了鲜明对比。

不过征服ex20ins还远不是终点,伏美替尼已经闯入既往没有被探索过的EGFR突变“无人区”里。

深入“无人区”

PACC突变唯一证据

在 MD Anderson癌症中心开创的EGFR分型里,经典19del/21L858R突变、T790M、ex20ins都是我们比较熟悉的,只有PACC突变是全新的分型。

而如果以外显子突变来区分的话,PACC突变也是纳入其他EGFR罕见突变最多的一类,此前也有临床研究评估过其他TKI对于所谓“非经典突变”的治疗效果,但其中包含了一些经典突变的亚型以及部分ex20ins亚型,并未以MD安德森癌症中心定义的PACC突变对TKI进行疗效评估。所以目前PACC突变尚无明确的标准治疗方法

PACC突变约占所有EGFR突变的12%,主要位于18至20号外显子[2]。与ex20ins相似,PACC突变通过缩小药物结合口袋来影响TKI的活性。

在今年的AACR大会上,伏美替尼体外实验数据公布[11],展现了对PACC突变的高度活性。 

实验结果显示,携带PACC突变的Ba/F3细胞系对伏美替尼具有高度敏感性,其效力相较于奥希替尼更优,伏美替尼对单一和复合PACC突变均表现极佳的潜在疗效。同时,伏美替尼对PACC和ex20ins突变的IC50值相似,表明伏美替尼在临床可实现的药物水平下,对PACC突变可能具有广泛活性。

如同二战时期的纳粹德国一样,EGFR突变作为我国NSCLC患者最常见的驱动基因,在伏美替尼的强势进攻下,正在经历“柏林之围”。

“攻克柏林”的第一枪在6个月后正式打响。

2024年WCLC大会上,FURTHER研究[12]作为首个评估EGFR-TKI治疗EGFR PACC突变的临床试验,正式公布了数据。

结果显示,伏美替尼240mg治疗后ORR达81.8%,DCR达到了100%,证实了伏美替尼在PACC突变中的疗效,获得了目前PACC突变的唯一证据,开启EGFR突变治疗的新里程碑。

结语

EGFR突变具有地域性,在中国人群的发生率远高于欧美国家,因此,在过去20年时间里,中国专家在EGFR突变上精耕细作,对其的理解已经逐渐领先世界,许多治疗理念和方案都是由中国首先发现并获得验证。

伏美替尼作为国产EGFR-TKI的代表,凭借“双活性、双入脑、宽剂量、安全性佳”独特优势,在不同类型的 EGFR 突变中展现出了卓越的疗效,从经典突变到难治突变,从难治突变到“无人区”的探索,成为了EGFR-TKI中的那个「唯一」,在基因分型无限细分的时代下,实现了NSCLC治疗从复杂到简化的反向跨越,全面覆盖、全面领先。

这不仅给患者提供了更优选的治疗方案,更推动了肿瘤精准治疗的进一步发展。

肿瘤的精准治疗,或许从来都不是追求对单个突变的攻克,而是挖掘疾病更深层次的共性与规律。

期待伏美替尼能在这条道路上,走得深一点,再深一点……

参考资料

[1]Castellanos E, et al. Driven by Mutations: The Predictive Value of Mutation Subtype in EGFR-Mutated Non-Small Cell Lung Cancer. J Thorac Oncol. 2017 Apr;12(4):612-623.
[2]Robichaux JP, et al. Structure-based classification predicts drug response in EGFR-mutant NSCLC. Nature. 2021 Sep;597(7878):732-737. 
[3]Zhang SS, Ou SI. Spotlight on Furmonertinib (Alflutinib, AST2818). The Swiss Army Knife (del19, L858R, T790M, Exon 20 Insertions, "uncommon-G719X, S768I, L861Q") Among the Third-Generation EGFR TKIs? Lung Cancer (Auckl). 2022 Oct 25;13:67-73. 
[4]Cross DA, et al. AZD9291, an irreversible EGFR TKI, overcomes T790M-mediated resistance to EGFR inhibitors in lung cancer. Cancer Discov. 2014 Sep;4(9):1046-61.
[5]Musib, L. et al.PP01.11 Furmonertinib is an Oral, Irreversible, Highly Brain-Penetrant Pan-EGFR Inhibitor with Activity Against Classical and Atypical EGFR Mutations.Journal of Thoracic Oncology, Volume 18, Issue 3, e14 - e15
[6]Shi Y, et al. Furmonertinib (AST2818) versus gefitinib as first-line therapy for Chinese patients with locally advanced or metastatic EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer (FURLONG): a multicentre, double-blind, randomised phase 3 study. Lancet Respir Med. 2022 Nov;10(11):1019-1028. 
[7]Yuankai Shi et al.,Efficacy and safety of alflutinib (AST2818) in patients with T790M mutation-positive NSCLC: A phase IIb multicenter single-arm study.. JCO 38, 9602-9602(2020).
[8]Burnett H, et al. Epidemiological and clinical burden of EGFR Exon 20 insertion in advanced non-small cell lung cancer: A systematic literature review. PLoS One. 2021 Mar 8;16(3):e0247620.
[9]Yasuda H, et al Structural, biochemical, and clinical characterization of epidermal growth factor receptor (EGFR) exon 20 insertion mutations in lung cancer. Sci Transl Med. 2013 Dec 18;5(216):216ra177. 
[10]Han B, et al. A phase 1b study of furmonertinib, an oral, brain penetrant, selective EGFR inhibitor, in patients with advanced NSCLC with EGFR exon 20 insertions. Presented at: International Association for the Study of Lung Cancer 2023 World Conference on Lung Cancer; September 9-12, 2023; Singapore. Abstract OA03.04.
[11]Monique B. et al; Abstract 1964: Furmonertinib is a brain-penetrant EGFR TKI highly active in uncommon EGFR mutations, including PACC and exon 20 insertions. Cancer Res 15 March 2024;84 (6_Supplement):1964
[12] PL04.07 FURTHER: A Global, Randomized Study of Firmonertinib at Two Dose Levels in TKI-Naive, Advanced NSCLC with EGFR PACC Mutations,Journal of Thoracic Oncology,Volume 19, Issue 10, Supplement,2024,Pages S5-S6,


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