一线泰瑞沙/奥希替尼耐药EGFR突变的药物敏感性

　　泰瑞沙/奥希替尼是一种突变特异性第三代 EGFR TKI，正在成为EGFR突变肺癌的首选一线治疗药物，但患者体内不可避免地会产生耐药性。我们在EGFRL858R诱导的肺腺癌的转基因小鼠模型中模拟了对奥希替尼的获得性耐药性，发现它主要通过EGFR的继发性突变介导– C797S 或 L718V/Q。对患者循环游离 DNA 数据的分析表明，L718Q/V 突变几乎总是发生在 L858R 驱动突变的背景下。在小鼠中进行的治疗测试显示，厄洛替尼和阿法替尼均导致含有奥希替尼耐药的 C797S 肿瘤消退，而只有阿法替尼对 L718Q 突变肿瘤有效。联合一线奥希替尼加厄洛替尼治疗可防止EGFR二次突变的出现。这些发现强调了对耐药性突变的具体特征的了解对于确定潜在的后续治疗方法是多么重要，并提出了克服或预防体内奥希替尼耐药性的策略。

　　一线泰瑞沙/奥希替尼的平均无进展生存期为 19 个月，总生存期为 39 个月，优于其他 TKI 观察到的生存期。然而，患者并未治愈，需要更好地了解对奥希替尼的获得性耐药。在这里，使用EGFR突变体 LUAD 的 GEMM，我们表明对一线奥希替尼的耐药性可能是由于EGFR中获得性 C797S、L718Q 和 L718V 突变所致。这是获得EGFR的体内一线奥希替尼耐药模型的第一份报告突变。来自一线奥希替尼的 FLAURA 试验的数据表明，在获得性耐药时，7% 和 2% 的 ctDNA 病例中检测到 C797S 和 L718Q 突变。在我们的小鼠模型中，与 C797S 和 L718Q 突变的更均匀分布相比，在这些患者样本中观察到的 C797S 突变与 L718Q 突变的频率更高（具有多种驱动突变）可能反映了抗性突变的等位基因特异性。事实上，我们对EGFR突变肺癌患者 cfDNA 的分析清楚地表明，C797S 突变在 Del19 肿瘤亚群中占主导地位，并且 L718Q 和 L718V 突变通常仅在 L858R 的背景下出现，这与少数已发表的 L718Q/ V 突变。为什么在患者的 L858R 突变背景下更容易发现 L718Q/V 突变仍有待确定。这可能是由于不同突变组合的不同稳定性或其他生化特性（例如它们的激酶活性或二聚化特性）的差异。有趣的是，我们研究和其他人中的体外数据表明，可以存在携带 L718Q/V 突变的 Del19 细胞并对奥希替尼耐药，这表明体内自发出现的耐药机制可能与观察到的机制有些不同。体外.

　　C797S 取代导致泰瑞沙/奥希替尼耐药的机制很简单，因为它去除了与奥希替尼共价反应的侧链硫醇。使用基于分子动力学的能量最小化获得的模型提供了一些关于 L718V/Q 突变如何影响药物结合的见解。L718 侧链与奥希替尼结合的野生型 EGFR TKD (PDB ID 4ZAU) 晶体结构中的药物苯环接触。因此，用 V 或 Q 代替 L718 很可能会改变奥希替尼结合的模式或方向，正如其他人所指出的。我们通过模拟 L858R 突变的 EGFR TKD 与奥希替尼、厄洛替尼和阿法替尼的非共价复合物来证实了这一点。虽然奥希替尼在能量最小化的 L858R TKD 复合物（亮氨酸在 718 位）中的位姿保持不变，但 L718V 突变的范德华相互作用丧失，并且与谷氨酰胺侧链的空间位阻发生冲突。 L718Q 突变。这些效应在模型中通过在药物结合位点重新定位奥希替尼来补偿，这可能使其与 C797 的共价反应的方向不是最佳的——正如之前对 L718Q/T790M EGFR 的争论。奥希替尼结合能也有所降低，这表明共价反应之前“遭遇复合物”的亲和力可能会降低——这也会降低疗效。预计相同的突变对厄洛替尼结合能和方向具有相似的影响。在这种情况下，缺乏任何共价方面表明观察到的抗性必须来自弱化的结合。事实上，L718 在 EGFR/厄洛替尼晶体结构中直接接触厄洛替尼。最后，L718V/Q 突变对阿法替尼结合能的影响仅为奥希替尼计算结果的约 80%，这表明它们对阿法替尼共价反应的停留时间影响较小。此外，阿法替尼的方向似乎受突变的影响较小，尽管在 L718V 变体中丢失了与 L718 的相互作用，但阿法替尼在其 L858R 结合方向和 Q718 侧链之间没有冲突。

　　通过在 CRISPR 编辑的人类EGFR突变体 LUAD 细胞系中进行的实验——为了模拟在存在低频亚克隆突变时获得耐药性——我们表明亚克隆 L718V/Q 突变赋予了对泰瑞沙/奥希替尼的耐药性。然而，L718V 突变在较高剂量时对奥希替尼保留了一些敏感性，并且其在体内的频率随着奥希替尼的较高剂量而降低。仅有的三份报告显示 L718V 突变的患者肿瘤活检报告也与 T790M 的丢失同时发生，它在我们的一只小鼠和获得 L718V/Q 突变的 CRISPR 编辑的 PC9-VanR 细胞中复制。L718 突变引起的 EGFR 不稳定可能会阻止它们在 T790M 存在下发生。

　　泰瑞沙/奥希替尼现在作为晚期EGFR突变肿瘤的首选一线疗法，制定克服耐药性的策略至关重要。我们的研究结果证实了体内C797S 突变肿瘤对厄洛替尼的敏感性，这由几项体外研究和病例报告提出，但 L718V/Q 突变肿瘤对厄洛替尼不敏感。如先前体外研究中所见，阿法替尼在所有携带 C797S 或 L718Q 突变的肿瘤中引起肿瘤消退。这些数据与我们的报告一致，该患者通过在肿瘤中获得 L718Q 和 L718V 突变而对一线奥希替尼产生耐药性，并且其疾病通过阿法替尼治疗稳定，类似于最近的两例二线奥希替尼病例报告L858R+L718Q (15) 和 L858R+L718V 突变肿瘤。基于其临床疗效，阿法替尼目前已获得 FDA 批准用于治疗具有 G719X 突变的肿瘤，这表明类似的机制可能是 L718 和 G719 突变体对阿法替尼敏感性的基础。

　　获得性EGFR和Kras突变解释了此处描述的几乎所有对泰瑞沙/奥希替尼耐药的 GEMM 肿瘤病例。然而，已在患者中观察到其他耐药机制，总体而言，在我们的小鼠模型中发现EGFR的继发突变比在对奥希替尼耐药的人类肿瘤中更常见。这可能反映了 GEMM 肿瘤的基因组复杂性降低，以及突变型 EGFR 转基因的表达不断受到多西环素的驱动这一事实，这可能会导致更大的靶向抗性倾向。因此，应该使用其他模型来进一步发现不依赖EGFR的耐药机制并评估克服它们的治疗方法。尽管如此，我们的研究为奥希替尼的 EGFR 依赖性（和近端）耐药机制提供了重要的见解，并强调了奥希替尼耐药的复杂性和异质性。我们的研究结果建议的临床研究的两个关键途径是：序贯 TKI 治疗的评估，包括奥希替尼，然后是 2第二代 TKI，例如阿法替尼或达克替尼，以及一线 TKI 组合的评估。

　　微信扫描下方二维码了解更多：