治療耐藥,無疑是當(dāng)前癌癥靶向治療面對(duì)的最棘手難題,特別是在對(duì)抗晚期癌癥時(shí),從醫(yī)生到患者可能都認(rèn)為,由于耐藥必然會(huì)發(fā)生,靶向藥物只能延緩病情進(jìn)展,不能真正治愈疾病。
闡明耐藥機(jī)制、探索干預(yù)策略,意義有多重要也不言自明了。今天登上《自然》的一篇最新研究,就揭示了非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)的一種全新獲得性耐藥機(jī)制:哈佛大學(xué)麻省總醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),少數(shù)耐藥持久性癌細(xì)胞(Drug-tolerant Persisters, DTPs)中的胞苷脫氨酶APOBEC3A,可能是導(dǎo)致靶向治療耐藥的關(guān)鍵!
研究者們發(fā)現(xiàn),各種治療NSCLC時(shí)常用的酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)類靶向藥,會(huì)誘導(dǎo)DTPs高表達(dá)APOBEC3A,而它會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞的DNA雙鏈斷裂增多,使癌細(xì)胞基因組更不穩(wěn)定,更可能“進(jìn)化出”耐藥突變或其它耐藥機(jī)制,因此抑制APOBEC3A有望延緩靶向治療耐藥發(fā)生,是值得探索的重要方向[1]。
近一年前Broad研究所團(tuán)隊(duì)同樣發(fā)表在《自然》上的研究成果,曾揭示APOBEC3家族酶介導(dǎo)的基因突變,與癌癥發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[2],而此次哈佛團(tuán)隊(duì)開展的研究,則是源自一例真實(shí)的臨床案例,以及對(duì)TKIs耐藥機(jī)制的不斷探索。
這例患者(代號(hào)MGH086)為ALK融合陽(yáng)性晚期NSCLC,一線接受克唑替尼治療后出現(xiàn)繼發(fā)性ALK-E1210K耐藥突變,遂改用第二代ALK-TKI布格替尼治療,但此后多個(gè)耐藥突變不同的亞克隆接連出現(xiàn),全外顯子組測(cè)序顯示,新耐藥突變大多為C→T或C→G單堿基替換,而它們與APOBEC3家族酶高度相關(guān)。
在另一例對(duì)EGFR-TKI耐藥(出現(xiàn)EGFR-T790M/C797S復(fù)合耐藥突變)的NSCLC患者中,研究者們也在多個(gè)轉(zhuǎn)移灶檢出APOBEC介導(dǎo)的基因突變信號(hào),且類似情況還有多例。對(duì)實(shí)驗(yàn)室中TKIs耐藥肺癌細(xì)胞系的分析,也提示由APOBEC介導(dǎo)的基因突變逐漸積累,是產(chǎn)生DTPs的關(guān)鍵。
而且從耐藥亞克隆的進(jìn)化軌跡來看,由APOBEC介導(dǎo)的基因突變更多見于靶向治療后出現(xiàn)的耐藥亞克隆,治療后新增突變數(shù)也更多,但治療前已存在的、由APOBEC介導(dǎo)的基因突變對(duì)克隆選擇影響并不大;值得一提的是,與APOBEC介導(dǎo)的基因突變同時(shí)存在的,還有大量的基因“結(jié)構(gòu)變異”(SVs)。
APOBEC3家族共有11種酶,其中APOBEC3A促突變能力最強(qiáng),也是研究的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)顯示,第一代EGFR-TKI吉非替尼治療,可快速誘導(dǎo)DTPs中的APOBEC3A轉(zhuǎn)錄上調(diào),且能夠維持至治療開始后14天,而其它APOBEC家族酶均無此現(xiàn)象。
對(duì)第三代EGFR-TKI奧希替尼、第三代ALK-TKI洛拉替尼、MEK抑制劑曲美替尼以及KRAS G12C抑制劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均相似,即多種現(xiàn)有NSCLC靶向藥在抑制驅(qū)動(dòng)基因突變的同時(shí),能且僅能誘導(dǎo)APOBEC3A的高表達(dá),并使癌細(xì)胞內(nèi)逐漸積累由APOBEC介導(dǎo)的基因突變,而NF-κB1的激活在此過程中起到了一定的作用。
敲除APOBEC3A后,TKIs誘導(dǎo)DTPs中由APOBEC介導(dǎo)基因突變,以及誘導(dǎo)染色體易位、倒位、大片段缺失等結(jié)構(gòu)變異的能力就明顯下降。針對(duì)結(jié)構(gòu)變異問題,研究者們專門通過實(shí)驗(yàn)確證,TKI誘導(dǎo)APOBEC3A高表達(dá)還會(huì)增加DNA雙鏈斷裂的發(fā)生率,使DTPs的基因組更為不穩(wěn)定,更有可能加速進(jìn)化出新的耐藥機(jī)制。
雖然乍一聽起來,DNA雙鏈斷裂和基因組不穩(wěn)定性對(duì)DTPs是一把“雙刃劍”,既會(huì)增加耐藥突變的發(fā)生率,也可能影響DTPs的存活,但進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)顯示,TKIs誘導(dǎo)APOBEC3A高表達(dá),導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定性,反而使DTPs在生存競(jìng)爭(zhēng)中更有優(yōu)勢(shì),存活時(shí)間較其它DTPs克隆更久,并最終占據(jù)霸主地位。
最后,研究者們又對(duì)麻省總醫(yī)院收治的24例NSCLC患者開展基因測(cè)序,評(píng)估這些經(jīng)多輪TKIs治療,已耐藥患者中由APOBEC介導(dǎo)的基因突變發(fā)生率:與靶向治療前相比,17例(71%)患者的APOBEC介導(dǎo)基因突變占比超過20%,遠(yuǎn)多于治療前的2例,而且靶向治療時(shí)間越長(zhǎng),積累的基因突變就越多。
研究者們指出,雖然APOBEC3A并不會(huì)直接介導(dǎo)現(xiàn)有TKIs的耐藥突變,如文中提到的ALK-E1210K突變、EGFR-T790M/C797S突變發(fā)生,但它誘導(dǎo)基因組不穩(wěn)定性的能力很有可能加速DTPs“修煉”出各種耐藥機(jī)制,因此靶向APOBEC3A乃至整個(gè)APOBEC家族酶,至少在NSCLC靶向治療中勢(shì)在必行。
全國(guó)共有49家實(shí)驗(yàn)室報(bào)名參加,其中45家提交有效結(jié)果,僅23家通過評(píng)價(jià)活動(dòng),通過率為51.1%。
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