【佳學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) 對癌癥進行多基因組檢測現(xiàn)已廣泛應用，從而在腫瘤學臨床實踐中提出了對個體癌癥患者進行賊佳治療的建議。 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)動基因異常的各種類型癌癥的籃子試驗正在增加。 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之一。 佳學基因腫瘤解碼試驗表明，HER2 擴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。 HER2 突變，尤其是細胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域中的突變，已被認為是合適的分子靶標。 SUMMIT 試驗是針對 HER2 和 HER3 突變的來那替尼的一攬子試驗，顯示出一定的療效。 HER2 突變賊常見于激酶結(jié)構(gòu)域； 然而，除了細胞外域的熱點突變 S310F 之外，HER2 細胞外域突變的潛在治療意義尚未闡明。

佳學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 是細胞外域中伴隨 HER2 擴增的意義不明 (VUS) 的變體。 使用細胞系和動物模型以及計算機分子動力學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) 介導的激活機制。 根據(jù)變異的激活機制確定治療策略是基于癌癥基因組的正確醫(yī)學的一個較為困難的領域，佳學基因旨在將其付諸實踐。 腫瘤靶向藥物基因解碼假設基于激活機制，同時抑制 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，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 擴增的癌癥。

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

在這項研究中，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本的癌癥模型 PDX 和 CTOS 顯示出對 HER2 E401G 及其擴增的抗癌作用。 這些結(jié)果支持這樣的假設，即同時抑制 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算機分子動力學模擬的結(jié)果，其中 HER2 激活是通過 EGFR 和 EGFR 之間的穩(wěn)定來介導的。 HER2。

通常情況下，用于評估藥物療效的細胞系結(jié)果與臨床結(jié)果并不相同。 這可能是由于細胞系建立過程中遺傳圖譜和基因表達的變化。 因此，已經(jīng)研究了 PDX 和其他患者來源的癌癥模型，并且有許多報告表明這些模型反映了臨床實踐中的治療效果。 然而，PDX 需要相對較長的時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 來評估擴增的 HER2 E401G 對癌癥的藥物療效。 腫瘤靶向藥物基因解碼確認癌癥的形態(tài)學和免疫組織化學特征，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 的存在導致的藥物療效差異可能是由于突變誘導的藥物結(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 細胞外結(jié)構(gòu)域 2 和 4 結(jié)合，因此 HER2 E401G 突變位點（細胞外結(jié)構(gòu)域 3）與這些藥物的結(jié)合位點不同。 T +⟩P 在具有野生型 HER2 擴增的 H2170 細胞系中使異種移植物的腫瘤顯著縮小，而 E401G 與 HER2 擴增共存的 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 激活的生物學效應與 S310F 相似，S310F 是 HER2 細胞外結(jié)構(gòu)域突變的熱點。 一份關于在同時存在 HER2 S310F 突變和 HER2 擴增的癌癥患者建立的 PDX 模型中評估藥物療效的報告顯示，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 擴增的共存可能會減弱單獨靶向 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)計學上顯著減少。 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。 在無細胞體外激酶試驗中，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。 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 靶向治療導致癌細胞中平均拷貝數(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，導致所有癌細胞的平均拷貝數(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，并進行了擴增。 還說明了影響的可能機制。