Abstract

Background: Inhibarea TRK este standardul de tratament pentru pacienții cu tumori solide pozitive la fuziunea TRK. Mutațiile domeniului kinazei TRK care afectează legarea medicamentului sunt mecanisme comune de rezistență la inhibitorii TRK de prima generație. Deși inhibitorii TRK de a 2-a generație au fost concepuți pentru a menține inhibiția kinazei în acest context, rezistența la acești agenți este încă slab caracterizată.

Metode și rezultate: Am secvențiat biopsii tumorale împerecheate și ADN liber de celule (cfDNA) în serie colectate înainte de terapie și la progresie de la pacienții tratați cu inhibitori TRK de a 2-a generație (selitrectinib sau repotrectinib). Am identificat 5 cazuri în care achiziția de mutații TRKA xDFG (G667) a fost asociată cu rezistența. Doi pacienți ale căror tumori purtau aceste substituții înainte de selitrectinib nu au răspuns niciodată la terapie, în timp ce alte trei cazuri au dobândit aceste mutații la progresia fie la selitrectinib, fie la repotrectinib.

Modelarea moleculară in-silico combinată cu simulările dinamice moleculare au prezis că substituțiile TRKA xDFG pot conferi rezistență la inhibitorii TRK de a 2-a generație prin generarea unui obstacol steric care compromite legarea medicamentului. În consecință, testele de kinază in vitro au arătat că IC50 pentru selitrectinib a mutanților TRKA xDFG a fost de >12 până la >8000 de ori mai mare în comparație cu IC50 fie a mutantului TRKA de tip sălbatic, fie a mutantului front de solvent TRKA G595R sensibil la selitrectinib.

În mod interesant, datele noastre sugerează, de asemenea, că substituțiile xDFG ale TRKA induc modificări conformaționale care stabilizează conformația inactivă (xDFG-out) a kinazei, sensibilizând-o astfel la inhibiția de tip II. Termoforeza in vitro la microscale a arătat că afinitatea de legare a inhibitorilor TRK de tip II (cabozantinib sau foretinib) la kinaza mutantă TRKA G667C a fost de 8-10 ori mai mare în comparație cu inhibitorul de tip I selitrectinib. Am testat apoi eficacitatea inhibitorilor TRK de tip II împotriva mutanților TRKA xDFG în diferite modele celulare. Un model de șoarece condus de Bcan-Ntrk1 knocked in prin CRISPR Cas9 pentru a exprima mutațiile xDFG a fost sensibil la inhibitorii TRK de tip II, dar nu și la cei de tip I. Rezultate similare au fost obținute folosind o linie celulară colorectală LMNA-NTRK1-pozitivă care a dobândit substituția G667C în urma tratamentului cronic cu selitrectinib.

Terapia cu inhibitori TRK de tip II a obținut răspunsuri complete și durabile și în modelele derivate de la pacienți cu rezistență mediată de TRKA xDFG la agenții de tip I de a doua generație.

Concluzii: Studiul nostru descoperă un comutator molecular indus de mutațiile xDFG care limitează sensibilitatea la inhibitorii de kinază de tip I prin modificări conformaționale care favorizează starea inactivă de kinază xDFG-out. Același comutator, la rândul său, sensibilizează aceste kinaze mutante la inhibitori de tip II care angajează efectiv această conformație inactivă. Aceste rezultate oferă o paradigmă pentru dezvoltarea rațională a TKI-urilor de a treia generație care abordează problema rezistenței conformaționale în tumorile care sunt conduse de kinaze oncogene.

Formatul de citare: 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. Mutațiile TRK xDFG declanșează o schimbare de sensibilitate de la inhibitorii de kinază de tip I la II . În: KINKIN: Proceedings of the Annual Meeting of the American Association for Cancer Research 2020; 2020 Apr 27-28 și Jun 22-24. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2020;80(16 Suppl):Abstract nr 5680.

.