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阿来替尼研发之旅,带你走进ALK通路的桃花源

 生物_医药_科研 2019-05-25
过去20年间,非小细胞肺癌(NSCLC)的诊疗发生了翻天覆地的变化,从化疗到靶向治疗,再到免疫治疗,我们所拥有的治疗手段越来越多,越来越精准,患者的生存获益也愈加明显。尽管当前免疫治疗异常火热,但对于驱动基因阳性的患者,靶向治疗地位不可撼动。

间变性淋巴瘤激酶(anaplasticlymphoma kinase,ALK)融合基因是NSCLC治疗的重要靶点,其在NSCLC的发生率为3%~7%,坊间称为“钻石突变”,东西方人群发生率没有显著差异,中国肺腺癌患者的发生率为5.1%。

2007年Manabu Soda和Hiroyuki Mano[1]教授在NSCLC中首次发现了EML4-ALK融合基因,12年过去了,ALK阳性NSCLC的治疗也发生了翻天覆地的变化,ALK抑制剂从第一代发展到第三代,患者有了更多更好的治疗选择。

然而在NSCLC中发现EML4-ALK融合基因之初,临床医生却对如何治疗ALK阳性NSCLC犯了难,这部分患者的治疗预后更差,对化疗的客观缓解率(ORR)只有25%。EGFR-TKI在EGFR突变的NSCLC中有不错的疗效,那么其在ALK阳性的NSCLC中是否有同样的疗效呢?答案是否定的,尝试运用EGFR-TKI治疗的结果更加让人心凉,ORR为0。但是这让研究者进一步认识到,ALK融合基因很有可能是NSCLC在EGFR突变之外的另外一个治疗靶点[2],如何攻破ALK阳性NSCLC治疗的难关,需要更深入的研究和探索。

第一代ALK-TKI带来疗效突破,但瓶颈依在

20世纪90年代,在苏根(Sugen)生物技术公司供职的崔景荣博士工作团队通过筛选的方式获得c-MET激酶抑制剂SU11274,这便是第一代ALK抑制剂克唑替尼的起点,进一步通过结构改造,更高活性的PHA-665752被获取,可惜其个头太大,成药性非常差,最后通过不懈努力,克唑替尼被研制成功[3,4]。崔博士团队测试了200多种蛋白激酶,发现克唑替尼除了c-MET之外,对ALK和ROS这两种蛋白激酶也有抑制作用,所以,崔博士说“克唑替尼对于ALK阳性患者是一次偶然、一次美丽的邂逅”。

Ⅲ期临床PROFILE 1014研究[5]证实,克唑替尼一线治疗ALK阳性NSCLC的疗效明显优于标准含铂化疗,中位PFS分别为10.9个月和7.0个月(P<0.001),ORR显著提高,分别为74%和45%(P<0.001)。ALK阳性NSCLC的治疗真真正正地进入靶向治疗时代。

然而在经过不到1年的“甜蜜期”之后,患者出现了进展,进一步的研究分析,L1196M、G1269A、C1156Y等常见ALK耐药突变被陆续被发现。

克唑替尼常见耐药位点

另一方面,非小细胞肺癌常出现脑转移,ALK阳性NSCLC也不例外,约15~35%的患者在诊断时就存在中枢神经系统(CNS)转移,并且许多患者是多发性脑转移。研究发现,血脑屏障存在外排转运蛋白——P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp),而克唑替尼恰巧是P-gp底物,因此克唑替尼在血脑屏障的透过率低,无法达到有效浓度[6]。克唑替尼对脑转移控制和预防不足,超过40%患者出现脑转移[7],如何更好地与ALK靶点结合、克服耐药位点、增强脑部病灶控制能力,同时保证治疗的安全性,成了后续ALK-TKI研发的目标。

第二代ALK-TKI阿来替尼专为ALK通路设计,精准研发让患者获益更大

高选择性,更加专一,实现深度缓解

阿来替尼是第二代ALK-TKI,在研发之初,从化合物库中进行高通量酪氨酸激酶抑制剂的筛选,得到先导化合物,通过重塑3D结构进一步的优化,提高阿来替尼与ALK-TKI结构域的结合力与选择性。阿来替尼专为ALK通路设计,且IC50更低,抑瘤能力更强[8]。与克唑替尼相比,阿来替尼对ALK激酶抑制效力更强。正如崔景荣博士所说:第二代ALK抑制剂的研发时间节点和克唑替尼相近,是专门为ALK通路寻找更好的抑制剂。

阿来替尼研发过程

阿来替尼更加专一

阿来替尼强大的结合性,带来疗效更深程度的缓解,阿来替尼与克唑替尼进行头对头比较的全球多中心Ⅲ期ALEX[9]研究结果显示,阿来替尼的中位无进展生存(PFS)达到空前的34.8个月,较克唑替尼的10.9个月有显著的延长,显著降低疾病进展风险达57%。同时阿来替尼的客观缓解率达82.9%,且有效患者肿瘤缓解深度更深,肿瘤缓解深度>50%的患者比例高达75.0%,而克唑替尼仅为50.3%。

ALEX 研究PFS结果

ALEX 研究,阿来替尼组获得更深缓解

更好的结合性和专一性,除了疗效的提升,还带来了安全持久的耐受性。ALEX研究中,在中位给药时间比克唑替尼更长的情况下,阿来替尼的3~5级不良事件更低,且更少患者因不良事件调整剂量,更少患者经历可感知的不良反应。

ALEX 研究安全性分析

未雨绸缪,防范于未然

对于靶向治疗,耐药是不得不面对是瓶颈,在阿来替尼的研发之中,通过筛选优化,最终获得独特的化学支架(一种苯并[b]咔唑衍生物),其与ALK激酶结构域的结合方式显著的区别于克唑替尼,能够克服由克唑替尼引起的激酶域的二次突变,对EML4-ALK以及ALK L1196M、G1269A、C1156Y、F1174L、1151Tins和L1152R均具有显着的抑制效力[8]。在临床研究中,阿来替尼对于激酶域二次突变的前摄性抑制(Upfront suppression of multiple mechanisms of resistance)能够有效推迟耐药的出现,所以在一线治疗中获得更长的疾病有效控制,更长的PFS。

阿来替尼对耐药位点的抑制

有效入脑,降低脑转移发生和进展风险

那么阿来替尼又能否有效控制脑转移呢?答案是肯定的。人血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)使大脑在吸收外界物质时十分严谨,一些大脑必须的糖类、氨基酸类等分子选择性穿越血脑屏障到达脑细胞,从而有利于维持CNS的机能活动,保证脑的内环境高度稳定,同时阻止毒素等的侵入,消除脑内产生的毒性代谢产物。

研究显示,血脑屏障存在P-糖蛋白和乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP,ABCG2)等外排转运蛋白,前面已经谈到,克唑替尼作为P-gp底物被外排,此外研究发现第二代药物塞瑞替尼也被外排,因为它是P-gp和BCRP底物,克唑替尼和塞瑞替尼均难以透过血脑屏障,从而在CNS保持活性[6],因而CNS成为肿瘤生长的庇护所。阿来替尼入脑能力的优势在于其并非P-gp底物,不会被主动外排作用泵出血脑屏障[10],因此在血脑屏障的浓度更高,脑部病灶能力更强。

阿来替尼在中枢神经内分布

ALEX研究显示,阿来替尼至CNS进展时间显著长于克唑替尼,阿来替尼显著降低CNS进展风险达84%(HR=0.16,P<0.0001)。无论患者在基线时是否伴有CNS转移,阿来替尼组12个月累计CNS进展率仅为9.4%,而克唑替尼组为41.4%。

阿来替尼显著延缓脑转移进展,降低CNS进展风险

ALK阳性NSCLC,未来一线治疗该如何抉择

基于ALEX研究结果,阿来替尼一线治疗34.8个月的PFS已经远远超过一线克唑替尼+二线塞瑞替尼或阿来替尼的PFS,尽管ALEX研究OS的数据尚未公布,但我们看到了阿来替尼巨大的PFS获益,30个月时的OS率达到70%,这都预示着阿来替尼可能会有更好的长生存。

ALK阳性NSCLC接受ALK-TKI治疗概况

同时国内外各大权威指南均已将阿来替尼作为晚期ALK阳性NSCLC一线治疗Ⅰ级推荐,其中美国NCCN指南和《中国临床肿瘤学会(CSCO)肺癌诊疗指南2019》均将阿来替尼作为一线治疗优选推荐。对于ALK阳性的患者,一线治疗使用疗效更佳的药物,带来更长的PFS获益,才是最佳的选择。

NCCN非小细胞肺癌指南2019.v4版

CSCO肺癌诊疗指南2019

从精准研发到临床,阿来替尼更好的结合性和专一性,在疗效上获得更大的缓解深度、更长的PFS和更好的安全性;对耐药位点实现提前预防,更好地延长了PFS;更好的入脑能力,带来了脑部病灶的快速高效缓解、降低脑转移的发生和进展风险,最终让患者取得显著获益。

正如陶渊明在《桃花源记》所述,“林尽水源,便得一山,山有小口,仿佛若有光。便舍船,从口如。初极狭,才通人。复行数十步,豁然开朗。土地平旷,屋舍俨然,有良田美池桑竹之属”。阿来替尼的出现,正是“复行数十步”的节奏,然后“豁然开朗”,给ALK阳性NSCLC患者带来超长PFS,进入慢病时代。

参考文献

1.Soda M,Choi YL,Enomoto M,et al.Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer[J].Nature,2007,448(7153):561-6.

2.Shaw AT,Yeap BY,Mino-Kenudson M,et al.Clinical features and outcome of patients with non-small-cell lung cancer who harbor EML4-ALK[J].J Clin Oncol,2009,27(26):4247-53.

3.Sattler M,Pride YB,Ma P,et al.A novel small molecule met inhibitor induces apoptosis in cells transformed by the oncogenic TPR-MET tyrosine kinase[J].Cancer Res,2003,63(17):5462-5469.

4.Ma PC,Schaefer E,Christensen JG,et al.A selective small molecule c-MET Inhibitor,PHA665752,cooperates with rapamycin[J].Clin Cancer Res,2005,11(6):2312-9.

5.Solomon BJ,Mok T,Kim DW,et al.First-line crizotinib versus chemotherapy in ALK-positive lung cancer[J].N Engl J Med,2014,371(23):2167-2177.

6.Kort A,Sparidans RW,Wagenaar E,et al.Brain accumulation of the EML4-ALK inhibitor ceritinib is restricted by P-glycoprotein (P-GP/ABCB1) and breast cancer resistance protein (BCRP/ABCG2)[J].Pharmacol Res,2015,102:200-7.

7.Toyokawa G,Seto T,Takenoyama M,et al.Insights into brain metastasis in patients with ALK+ lung cancer: is the brain truly a sanctuary [J] ? Cancer Metastasis Rev,2015,34(4):797-805.

8.Sakamoto H,Tsukaguchi T,Hiroshima S,et al.CH5424802,a selective ALK inhibitor capable of blocking the resistant gatekeeper mutant[J].Cancer Cell,2011,19(5):679-90.

9.Peters S,Camidge DR,Shaw AT,et al.Alectinib versus crizotinib in untreated ALK-positive non-small-cell lung cancer[J].N Engl J Med,2017,377(9):829-838.

10.Katayama R,Sakashita T,Yanagitani N,et al.P-glycoprotein mediates ceritinib resistance in anaplastic lymphoma kinase-rearranged non-small cell lung cancer[J].EBioMedicine,2015,3:54-66.

11.Duruisseaux M,Besse B,Cadranel J,et al.Overall survival with crizotinib and next-generation ALK inhibitors in ALK-positive non-small-cell lung cancer (IFCT-1302 CLINALK): a French nationwide cohort retrospective study[J].Oncotarget,2017,8(13):21903-21917.

               
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