近十年來，以表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（EGFR-TKI）為代表的分子靶向治療，為肺癌的治療帶來了巨大的變革，但藥物的耐藥性仍是一個懸而未決的難題[1]。
以EGFR-TKI為例，在攜帶有EGFR突變的非小細胞肺癌（NSCLC）患者中往往一開始是有效的，但常演變為獲得性耐藥而失去治療作用，如導緻第一/二代EGFR-TKI耐藥的T790M突變和導緻第三代EGFR-TKI耐藥的C797S突變等，尤其是同時含有L858R/T790M/C797S突變的惡性良性腫瘤，目前已有的EGFR-TKI對其束手無策[2, 3]。
山窮水複疑無路，柳暗花明又一村。研究人員開始嘗試開發第四代EGFR抑制劑，去克服EGFR突變所緻EGFR-TKI耐藥。
2016年，第一個EGFR變構抑制劑EAI045被發現，拉開了第四代EGFR抑制劑登場的序幕。其作用位點為L858R突變形成的一個獨特的位點，該位點與ATP競争性EGFR-TKI結合位點不同，是以不會受到影響TKI療效的獲得性EGFR突變的影響，為克服耐藥EGFR突變提供了新的政策[4]。然而，EAI045需要EGFR單抗共同給藥來破壞不對稱的EGFR二聚化，進而允許EAI045與EGFR二聚體的兩個單體結合[4]。這顯然不便于臨床上的使用。
2019年，由哈佛醫學院丹娜-法伯癌症研究中心的Michael J. Eck、Nathanael S. Gray、Pasi A. J nne領銜團隊，報道了一種突變選擇性EGFR變構抑制劑——JBJ-04-125-02[5]。研究顯示，它在體外和體内對EGFR L858R/T790M/C797S突變均有效，但遺憾的是，JBJ-04-125-02單一治療在患者來源的細胞系或異種移植模型中無效[5]。
好消息是，上述三位教授聯合同機關的David A. Scott 教授團隊對JBJ-04-125-02進行改進，發現了新的更有效的EGFR變構抑制劑——JBJ-09-063，并在體外和體内對其進行了表征。
近日，他們的研究發現，與JBJ-04-125-02相比，JBJ-09-063具有更好的藥代動力學和療效，它對導緻EGFR-TKI耐藥的模型，如EGFR T790M突變和C797S突變，都具有良好的治療效果，相關結果發表在著名雜志《自然·癌症》上[6]。
JBJ-09-063改進的藥理特性使第四代EGFR抑制劑的臨床開發邁出了關鍵一步，其對導緻第一/二/三代EGFR-TKI耐藥的EGFR突變惡性良性腫瘤具有良好的抑制效果，尤其是與第三代EGFR-TKI聯用，堪稱治療NSCLC的“大殺器”。
論文首頁截圖
為了确定一種更有效的變構抑制劑，研究團隊對JBJ-04-125-02進行改造，并鑒定出JBJ-09-063是一種高效的EGFR變構抑制劑。
酶學分析表明，相比于JBJ-04-125-02和奧希替尼（第三代EGFR-TKI），JBJ-09-063對EGFR L858R/T790M和EGFR L858R/T790M/C797S的抑制作用更強，且不受C797S突變的影響（奧希替尼受C797S突變影響）。
在EGFR L858R/T790M和EGFR L858R/T790M/C797S BA/F3細胞系中，JBJ-09-063比JBJ-04-125-02對細胞生長的抑制作用更強（約10倍），對EGFR磷酸化抑制的作用也更強。在對吉非替尼耐藥的EGFR L858R/T790M BA/F3細胞中，JBJ-09-063對細胞生長的抑制作用與奧希替尼相當，在對奧希替尼耐藥的EGFR L858R/C797S BA/F3細胞中，JBJ-09-063對細胞生長的抑制作用與吉非替尼相當。
細胞學研究中，JBJ-09-063展示出了比JBJ-04-125-02和奧希替尼更好的抑制突變EGFR的效果
緊接着，研究人員比較了JBJ-09-063和JBJ-04-125-02的藥代動力學特性。發現JBJ-09-063有着更高的靜脈内清除率（5.0ml/min/kg vs 15.7ml/min/kg）和生物利用度（14.6% vs 3%）。不難看出，JBJ-09-063藥代動力學優于JBJ-04-125-02，且有着更好的藥理學特性。
是以，理論上JBJ-09-063将有更好的體内療效。
研究人員建構了均含有EGFR L858R/T790M突變的H1975細胞（人肺腺癌細胞）和患者來源的DFCI52細胞異種移植惡性良性腫瘤模型，以評估JBJ-09-063在體内的作用。
在H1975模型中，JBJ-09-063可使惡性良性腫瘤體積呈劑量依賴性縮小，并且比JBJ-04-125-02更有效。值得注意的是，50mg/kg和100mg/kg劑量的JBJ-09-063與25mg/kg奧希替尼的治療效果相當。在DFCI52模型中，50mg/kg劑量的JBJ-09-063與奧希替尼的治療效果相當。
JBJ-09-063在體内對EGFR L858R/T790M突變惡性良性腫瘤具有良好的治療作用
同樣的，在DFCI52-C797S和H3255GR-C797S細胞建構的異種移植惡性良性腫瘤模型（對奧希替尼耐藥）中，JBJ-09-063同樣具有顯著的治療作用。
JBJ-09-063在體内對EGFR C797S突變惡性良性腫瘤具有良好的治療作用
但出人意料的是，體外的DFCI52細胞和H3255GR細胞（細胞具有EGFR T790M突變，對吉非替尼耐藥）對JBJ-09-063并不如在體内時那麼敏感，而當ATP競争性EGFR抑制劑吉非替尼與JBJ-09-063聯用後，可顯著抑制DFCI52細胞和H3255GR細胞的生長。
體外的DFCI52細胞對JBJ-09-063耐藥，但和吉非替尼聯用後可顯著抑制細胞生長
同樣，在體内對JBJ-09-063敏感的H3255GR-C797S和DFCI52-C797S（細胞具有EGFR C797S突變，對奧希替尼耐藥）細胞，在體外也對JBJ-09-063耐藥，JBJ-09-063和奧希替尼聯用可逆轉這一耐藥性。
研究人員猜想，這些細胞在體外培養時，必然因某些原因使得EGFR構象改變，使得原本對JBJ-09-063敏感的細胞變得耐藥，而EGFR TKI可以逆轉這一耐藥性。
經過研究，研究人員發現原來是由于培養基中的ERBB家族配體（如EGF和NRG1）與EGFR結合，導緻EGFR與自身或其他ERBB家族成員二聚化，使得JBJ-09-063無法抑制EGFR的磷酸化，進而出現了耐藥性。而EGFR-TKI與EGFR的結合抑制了二聚體的形成，進而恢複了細胞對JBJ-09-063的敏感性。
對奧希替尼耐藥的除了常見的C797S之外，還有一些突變也可導緻對奧希替尼耐藥，包括L718Q突變、L792F突變和G796S突變[7]，這些突變局限于ATP位點，影響奧希替尼與位點的結合，但理論上不會影響與變構抑制劑的結合。
C797S突變、L718Q突變、L792F突變和G796S突變影響奧希替尼與位點的結合，但理論上不會影響與變構抑制劑的結合
為了驗證JBJ-09-063在這些突變的情況下是否有效，研究人員建構了EGFR LT/L718Q、EGFR LT/L792F和EGFR LT/G796S的BA/F3細胞，并比較了JBJ-09-063和奧希替尼對細胞生長和EGFR的影響。實驗結果證明這些突變體細胞确實對奧希替尼耐藥，但對JBJ-09-063的敏感性都更高，JBJ-09-063能使這些細胞中EGFR磷酸化水準降低，進而抑制EGFR信号轉導和細胞生長。這些實驗表明，JBJ-09-063可廣泛有效地治療對奧希替尼耐藥的EGFR突變惡性良性腫瘤。
盡管JBJ-09-063對導緻奧希替尼耐藥的EGFR突變有效，但很可能存在EGFR突變可介導對JBJ-09-063的耐藥性。
為了鑒定JBJ-09-063耐藥突變，研究人員用1μM JBJ-09-063、1μM奧希替尼或兩者聯合處理BA/F3細胞來篩選耐藥細胞系（每種用法處理900個細胞克隆）。在JBJ-09-063和奧希替尼處理的細胞克隆中，分别有76個和13個細胞克隆生長，當兩種藥物一起處理細胞時，沒有任何細胞克隆生長。
篩選對JBJ-09-063耐藥細胞系
通過對76個JBJ09-063耐藥細胞克隆的EGFR 酪氨酸激酶（TK）結構域進行測序發現，在76個JBJ09-063耐藥克隆中，3個（3.94%）含有L747S突變，其他73個JBJ-09-063耐藥克隆中沒有發現任何EGFR TK區突變。
通過模組化分析，研究人員發現L747的側鍊與JBJ-09-063的苯環可形成良好的疏水接觸，而L747S突變則會減少這種接觸。在表達EGFR LT/L747S的BA/F3細胞中，JBJ-09-063的作用降低，這驗證了L747S突變的确可導緻JBJ-09-063耐藥。
在本研究中，研究人員确定了第四代EGFR抑制劑JBJ-09-063，其對導緻EGFR-TKI耐藥的EGFR突變具有良好的抑制作用。
研究人員還發現EGFR與自身或ERBB家族其他成員的同源或異源二聚，以及EGFR L747S突變，會導緻JBJ-09-063耐藥，但與EGFR-TKI聯用可很好地解決這一耐藥性。
總體而言，JBJ-09-063是具有突出臨床潛力第四代EGFR抑制劑，可作為單藥或與EGFR-TKIs聯用來治療EGFR突變肺癌，期待其早日進入臨床，彌補EGFR-TKIs治療的不足。
參考文獻
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2.Soria JC, Ohe Y, Vansteenkiste J, Reungwetwattana T, Chewaskulyong B, Lee KH, Dechaphunkul A, Imamura F, Nogami N, Kurata T et al: Osimertinib in Untreated EGFR-Mutated Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2018, 378(2):113-125.
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6.To C, Beyett TS, Jang J, Feng WW, Bahcall M, Haikala HM, Shin BH, Heppner DE, Rana JK, Leeper BA et al: An allosteric inhibitor against the therapy-resistant mutant forms of EGFR in non-small cell lung cancer. Nat Cancer 2022.
7.Lin L, Lu Q, Cao R, Ou Q, Ma Y, Bao H, Wu X, Shao Y, Wang Z, Shen B: Acquired rare recurrent EGFR mutations as mechanisms of resistance to Osimertinib in lung cancer and in silico structural modelling. Am J Cancer Res 2020, 10(11):4005-4015.
責任編輯丨BioTalker