吉列替尼或可成为ALK四代药的新选择

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文. 韩丹

ALK基因重排在非小细胞肺癌中阳性率为3%～5%。近年来，ALK酪氨酸激酶抑制剂（TKI）的治疗为患者的长生存带来了革命性的变化。目前上市的ALK抑制剂有一代克唑替尼(Crizotinib）、二代塞瑞替尼（Ceritinib）、阿来替尼（Alectinib）、恩沙替尼（Ensartinib）、布加替尼（Brigatinib）以及三代洛拉替尼（Lorlatinib）。

然而，随着ALK抑制剂的临床应用，目前已鉴定出多种ALK耐药突变,尤其是难治性复合突变，如I1171N+F1174I或I1171N+L1198H对所有获批的ALK抑制剂均显示耐药。2021年2月《Nature Communications》杂志发表了日本学者的临床前研究发现，吉列替尼可克服洛拉替尼的耐药性。

研究人员发现，吉列替尼在细胞和动物试验中对ALK抑制剂耐药的单突变和I1171N复合突变都具有抑制作用，尤其在体内试验中，携带I1171N+F1174I复合突变的小鼠皮下移植瘤经吉列替尼治疗后明显缩小。

此外，吉列替尼对NTRK阳性癌症(包括恩曲替尼耐药的NTRK1 G667C突变）和ROS1融合阳性癌症均有效。本文将重点介绍吉列替尼对ALK耐药突变和旁路激活的影响。

01

吉列替尼简介

吉列替尼是日本安斯泰来公司开发的一种新型、强效、高选择性、口服FMS样酪氨酸激酶3（FLT3）/AXL抑制剂，获批用于治疗携带FLT3突变的复发或难治性急性髓系白血病（AML）成人患者。

【中文名】：富马酸吉列替尼
【商品名】：Xospata
【化学名】：Gilteritinib

【CAS号】：1254053-43-4

【分子式】: C29H44N8O3

【分子量】: 552.71

【结构式】：

图1.吉列替尼的结构式

02

ALK-吉列替尼复合物的结构

图2.吉列替尼与ALK的结合模型。用表面图（ALK）和棒状图（吉利替尼）表示（a）全分子图（左）和ATP结合口袋的放大图(右)；（b）ATP结合口袋中的吉列替尼结合模型

吉列替尼适于插入ALK的ATP结合口袋而不会产生任何空间位阻。ALK激酶结构上通过E1197、M1199和E1210以氢键“锁住”吉列替尼（图2）。具有覆盖看门基因L1196M、I1171N复合突变等一系列突变，抑制ALK野生型和ALK耐药突变的功能。

03强效抑制ALK耐药突变

研究数据表明，吉列替尼对ALK野生型、ALK单个突变和复合突变都具有较高的抑制活性(表1)。

表1.吉列替尼和获批ALK抑制剂对单个突变和复合突变的IC50比较

与已批准的ALK抑制剂相比，吉列替尼对EML4-ALK I1171N+F1174I和I1171N+L1198H突变的半抑制浓度（IC50）更低，抑制活性更高（表1、表2）。对L1198F更敏感，类似于克唑替尼(表1)。

表2.吉列替尼等药物对EML4-ALK野生型和I1171N复合突变的抑制活性（Ba/F3细胞）

在动物试验中，吉列替尼30mg/kg治疗可以诱导EML4-ALK野生型细胞小鼠皮下移植瘤缩小（图3)。

图3. H3122细胞（左）和JFCR-028-3细胞（右）小鼠皮下移植瘤模型。随机接受对照组、阿来替尼（30mg/kg）或吉列替尼（30mg/kg）治疗

对第一代和第二代ALK抑制剂的耐药突变具有治疗活性

数据显示，吉列替尼对阿来替尼耐药后出现的I1171T/N/S、V1180L和L1196M等突变都有较好的抑制活性，除G1202R外，IC50均＜30nm。另外，对克唑替尼或塞瑞替尼耐药的多种突变（除D1203N外）如C1156Y、F1174V、F1245V、G1269A、T1151K、F1174I、L1196Q也有良好的抑制作用。动物试验显示，相比阿来替尼，吉列替尼30mg/kg治疗可使耐药患者来源细胞的小鼠移植瘤缩小（图4）。

图4. 吉列替尼对第一/二代ALK-TKI耐药突变的抑制活性（a）对不同耐药突变的IC50；（b）体内试验（MCC-003细胞小鼠皮下移植瘤模型）

对洛拉替尼耐药突变的治疗活性

细胞试验显示，吉列替尼可抑制洛拉替尼治疗后出现的多种耐药突变，如L1256F、I1171S+G1269A突变，尤其对I1171N复合突变的抑制活性较强（IC50＜30nm）（表1、表2、图5）。

为了验证上述结果，研究人员对I1171N+F1174I复合突变的小鼠移植瘤给予阿来替尼、洛拉替尼或吉列替尼治疗。结果发现，经过阿来替尼、洛拉替尼治疗的小鼠在短时间内均出现肿瘤复发，而一直用吉列替尼治疗的小鼠肿瘤持续完全缓解超过50天。特别令人惊讶的是，给这些阿来替尼或洛拉替尼复发的小鼠注射吉列替尼后肿瘤立即缩小（图5）。

图5.吉列替尼对洛拉替尼及阿来替尼耐药的逆转（a）对洛拉替尼耐药突变的IC50；（b）逆转洛拉替尼及阿来替尼耐药的体内试验（JFCR-028-3细胞小鼠皮下移植瘤模型）

此外，吉列替尼对多种ALK抑制剂治疗后出现的G1202R+L1196M、D1203N+F1245V和D1203N+L1196M突变也有一定的抑制作用，但活性较弱（表1），其中，G1202R+L1196M以往研究显示对目前所有获批的ALK抑制剂都显示耐药。

有趣的是，吉列替尼对I1171N、I1171T、I1171S突变的强抑制活性，和对G1202R+L1196M活性的不足，可以和作为ALK四代药研发的TPX-0131在相应突变的治疗活性相互弥补（表3）。

表3. TPX-0131和获批ALK抑制剂对单个突变和复合突变的IC50比较

04

克服旁路激活介导的耐药

ALK-TKI耐药机制大致可分为ALK依赖或ALK非依赖，即所谓的旁路激活，如EGFR和MET等。既往有研究证实，AXL通路活化与EGFR抑制剂的低疗效和EGFR阳性肺癌的耐药有关。另外，在经过多种ALK抑制剂等治疗后，患者的肿瘤病灶中可出现KRAS G12C和KRAS G13D突变。推测这些也是ALK抑制剂获得性耐药的关键因素。

下面我们看看吉列替尼能否影响AXL、EGFR、KRAS信号通路从而逆转肿瘤的耐药。

数据显示，阿来替尼的耐药性依赖于过度表达的AXL，而吉列替尼可以显著抑制肿瘤生长。另外，研究者将前期阿来替尼治疗的小鼠随机分为两组，一组给予吉列替尼，另一组则继续阿来替尼。结果发现，与继续阿来替尼治疗的一组相比，吉列替尼治疗组肿瘤生长受到明显的抑制（图6a）。

另外，吉列替尼治疗虽然不能完全抑制KRAS G12C下游信号通路，但是联合应用AMG510可通过抑制下游通路，显著诱导肿瘤消退(图6b)。

同样，吉列替尼不能抑制病人通过EGFR通路的耐药，然而和阿法替尼联合治疗表现出较高的敏感性(图6c)。

图6.吉列替尼等药物对（a）AXL突变（AXL过表达的H3122细胞小鼠皮下移植瘤模型）；（b）KRAS突变（KRAS G12C过表达的MCC-003细胞小鼠皮下移植瘤）；（c）EGFR突变（JFCR-098细胞小鼠皮下移植瘤）的抑制活性

05

总结

吉列替尼对ALK抑制剂耐药的单突变和I1171N复合突变都具有较高的敏感性，尤其对I1171N+F1174I或I1171N+L1198H难治性复合突变具有良好的治疗活性。另外，吉列替尼对ALK和AXL的双重抑制可能延缓获得性耐药的出现，针对EGFR或KRAS等旁路激活途径可以采取联合治疗的策略加以克服，以上研究结果有望为临床提供一种新的治疗选择。

鉴于ALK多线治疗后耐药机制的复杂性，依靠一种四代药去解决所有的耐药问题是不现实的。我们欣喜的看到，吉列替尼对I1171N、I1171T、I1171S突变的敏感性和G1202R+L1196M突变活性抑制的不足，可以和TPX-0131在相应位点的抗肿瘤活性形成互补。

期待科研人员加快研究速度，让这些靶向药尽快进入人体临床试验阶段。吉列替尼的研究数据是否表明有可能成为新一代ALK四代药？让我们拭目以待。

提示：本文旨在介绍吉列替尼的临床前研究，不构成任何治疗建议，请遵医嘱！

参考文献

[1]Hayato Mizuta,et al.Gilteritinib overcomes lorlatinib resistance in ALK-rearranged cancer.Nature Communications. 2021;12(1):1261.

[2] www.tptherapeutics.com