克唑替尼在NSCLC中的耐药机制

韩敏

大约5%的NSCLC患者有ALK基因的重排。ALK重排的肿瘤依靠ALK生长和存活且对ALK抑制剂敏感，例如克唑替尼。但大部分在12个月内由于耐药性的产生而复发。克唑替尼是一种口服的小分子ALK酪氨酸酶抑制剂，色瑞替尼对克唑替尼敏感和耐药的NSCLC患者都有效。色瑞替尼较克唑替尼抗肿瘤效力更强。
Shaw和他的同事（3月27日在NEGM出版）报告色瑞替尼能克服NSCLC 对克唑替尼的耐药。山东理工大学的申亮和纪洪方两位学者色瑞替尼的具体作用机制予以探讨，文章以correspondence的形式发表在6月26日出版的NEGM 上。
申亮和纪洪方认为：ROS1是ALK基因在人类的同源物，克唑替尼是ROS1有效的抑制剂。一项由Awad和他的同事在2013年新英格兰杂志报道由于CD-ROS1编码基因激酶后天突变（G2032R）导致对克唑替尼耐药。因此，我们认为这将有利于我们探索如何克服由NSCLC中ROS1重排所致克唑替尼耐药。
利用分子结合模拟实验，发现克唑替尼和色瑞替尼有效地绑定在非突变的ROS1基因上。然而，G2032R突变表现出与两种复合物结合显著不同的效果（图1）。由于精氨酸空间效应的影响，在G2032R突变中克唑替尼在位置和构象上发生显著的改变，这样会削弱两者之间的结合和导致耐药（图1A）。

图1：分子结合模拟实验显示色瑞替尼和克唑替尼与突变性与非突变性CD74–ROS1结合
相反，G2032R突变对色瑞替尼与ROS1之间的结合的影响甚少，理论上是由于色瑞替尼不同的结构特征所致的结果（图1B）。通过色瑞替尼对ROS1重排的NSCLC疗效的观察鼓励我们进一步研究。
Shaw的回答：通过分子结合模拟实验，Shen和Ji认为色瑞替尼和克唑替尼都能够阻止ALK酪氨酸激酶相关的ROS1。
尽管色瑞替尼对ALK更具潜力，以前的工作证实在临床上相关浓度的色瑞替尼对ALK和ROS1都有作用。在ROS1重排的NSCLC患者中发生克唑替尼耐药可能是发生获得性第二次突变，例如ROS1 G2032R突变。
通过对非突变ROS1激酶结合克唑替尼结构域的晶体结构的分析，我们预测在2032位置大量的甘氨酸被精氨酸所取代是干扰crizotinib结合的原因。我们推断出精氨酸在立体结构上与色瑞替尼相冲突进而防止有效的结合及阻断激酶。
按照这种思路，类似的突变发生在ALK（G1202R）导致色瑞替尼耐药。我们在实验室中利用细胞测定发现色瑞替尼对ROS1 G2032R的抗性要比非突变ROS1弱5-10倍。因此，虽然色瑞替尼可能对ROS1重排的NSCLC有活性，我们认为其药效仍会被ROS1 G2032R突变所削弱。