Abstract

Háttér: A TRK-gátlás a TRK-fúzió-pozitív szolid tumorokban szenvedő betegek standard kezelési módszere. A TRK kinázdomén mutációi, amelyek károsítják a gyógyszerkötést, az 1. generációs TRK-gátlókkal szembeni rezisztencia gyakori mechanizmusai. Bár a 2. generációs TRK-gátlókat úgy tervezték, hogy ebben a helyzetben is fenntartsák a kinázgátlást, az ezekkel a szerekkel szembeni rezisztencia még mindig kevéssé jellemezhető.

Módszerek és eredmények: Párosított tumorbiopsziákat és sorozatos sejtmentes DNS-t (cfDNS) szekvenáltunk, amelyet a terápia előtt és a progresszió idején gyűjtöttünk 2. generációs TRK-gátlókkal (szelitrektinib vagy repotrektinib) kezelt betegekből. Öt olyan esetet azonosítottunk, amelyekben az xDFG (G667) TRKA-mutációk megszerzése rezisztenciával társult. Két beteg, akiknek a tumora a selitrectinib előtt hordozta ezeket a szubsztitúciókat, soha nem reagált a terápiára, míg további három esetben a szelitrectinib vagy repotrectinib kezelés progressziójakor szereztük meg ezeket a mutációkat.

A molekuláris dinamikai szimulációkkal kombinált in silico molekuláris modellezés előre jelezte, hogy a TRKA xDFG szubsztitúciók a 2. generációs TRK-gátlókkal szembeni rezisztenciát okozhatják azáltal, hogy sztérikus akadályokat hoznak létre, amelyek veszélyeztetik a gyógyszerkötést. Ennek megfelelően az in vitro kinázvizsgálatok azt mutatták, hogy a TRKA xDFG mutánsok szelitrectinibre vonatkozó IC50 értéke >12 és >8000-szer magasabb volt a TRKA vad típus vagy a szelitrectinibre érzékeny TRKA G595R szolvens front mutáns IC50 értékéhez képest.

Érdekes, hogy adataink arra is utalnak, hogy a TRKA xDFG-szubsztitúciók olyan konformációs változásokat indukálnak, amelyek stabilizálják a kináz inaktív (xDFG-out) konformációját, és így érzékennyé teszik a II. típusú gátlásra. Az in vitro mikroszkópos termoferezis kimutatta, hogy a II-es típusú TRK-gátlók (kabozantinib vagy foretinib) kötődési affinitása a TRKA G667C-mutáns kinázhoz 8-10-szer nagyobb volt az I-es típusú inhibitor szelitrectinibhez képest. Ezt követően különböző sejtmodellekben vizsgáltuk a II. típusú TRK-gátlók hatékonyságát a TRKA xDFG mutánsokkal szemben. Egy Bcan-Ntrk1 által vezérelt egérmodell, amelyet CRISPR Cas9 segítségével kopogtattunk be, hogy kifejezze az xDFG mutációkat, érzékeny volt a II. típusú, de nem az I. típusú TRK-gátlókra. Hasonló eredményeket kaptunk egy LMNA-NTRK1-pozitív kolorektális sejtvonallal, amely krónikus szelitrectinib-kezelés hatására szerezte meg a G667C szubsztitúciót.

A II. típusú TRK-gátló terápia teljes és tartós választ ért el az I. típusú 2. generációs szerekkel szemben TRKA xDFG által közvetített rezisztenciával rendelkező betegmodellekben is.

Következtetések: Vizsgálatunk egy olyan molekuláris kapcsolót tár fel, amelyet az xDFG mutációk indukálnak, és amely az I. típusú kinázgátlókkal szembeni érzékenységet korlátozza az inaktív xDFG-out kinázállapotnak kedvező konformációs változások révén. Ugyanez a kapcsoló viszont érzékennyé teszi ezeket a mutáns kinázokat azokra a II. típusú inhibitorokra, amelyek hatékonyan beavatkoznak ebbe az inaktív konformációba. Ezek az eredmények paradigmát nyújtanak a 3. generációs TKI-k racionális fejlesztéséhez, amelyek az onkogén kinázok által vezérelt tumorok konformációs rezisztenciájának problémáját kezelik.

Citation Format: Emiliano Cocco, Ji Eun Lee, Srinivasaraghavan Kannan, Alison M. Schram, Helen H. Won, Sophie Shifman, Amanda Kulick, Laura Baldino, Eneda Toska, Sabrina Arena, Benedetta Mussolin, Ram Kannan, Neil Vasan, Alexander N. Gorelick, Michael F. Berger, Yi Liao, Uwe Rix, Alberto Bardelli, Jacklyn Hechtman, Elisa de Stanchina, David M. Hyman, Chandra Verma, Andrea Ventura, Alexander Drilon, Maurizio Scaltriti. A TRK xDFG mutációk érzékenységváltást váltanak ki az I-es típusú kinázgátlókról a II-es típusú kinázgátlókra . In: Proceedings of the Annual Meeting of the American Association for Cancer Research 2020; 2020 ápr 27-28 és jún 22-24. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2020;80(16 Suppl):Abstract nr 5680.

.