第四代ALK抑制剂NVL-655与TPX-0131潜在耐药突变的多尺度计算预测及机制研究

研究人员针对第四代ALK抑制剂NVL-655和TPX-0131的潜在耐药性问题，通过多尺度计算管道（结合热点残基识别、饱和诱变筛选和自由能计算），预测了9个和13个分别显著降低两种抑制剂结合自由能（ΔΔG>3 kcal/mol）的突变，如V1180W/M1199W/L1256S，为克服ALK靶向治疗耐药性提供了前瞻性策略。

　　

在肿瘤靶向治疗领域，间变性淋巴瘤激酶（ALK）融合基因驱动的非小细胞肺癌（NSCLC）等恶性肿瘤，虽经三代ALK酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）治疗仍面临耐药突变挑战。以洛拉替尼（lorlatinib）为代表的第三代药物虽能克服多数单点突变，但G1202R等溶剂前沿突变及复合突变导致临床耐药频发。为此，第四代抑制剂NVL-655（辉瑞）和TPX-0131（Turning Point Therapeutics）应运而生，但其潜在耐药机制尚不明确。

中国国家自然科学基金资助团队（复旦大学等）通过创新性计算框架，首次系统预测了两种第四代抑制剂的耐药突变谱。研究采用三级递进策略：首先基于ASGBIE（广义玻恩-相互作用熵）快速扫描结合热点残基（如L1122/V1130/L1256）；随后通过饱和诱变缩小候选范围；最终利用热力学积分（TI）和自由能微扰（FEP）等高精度方法验证ΔΔG变化。

分子对接与MD分析
以4CLI（洛拉替尼-ALK复合物）为模板的分子对接显示，NVL-655结合构象更稳定（RMSD<2.5 ?）。200 ns分子动力学模拟揭示TPX-0131的吡唑并三嗪环与M1199形成关键氢键，而NVL-655通过氰基与E1197的相互作用增强结合。

热点残基与耐药突变预测
热点分析鉴定出L1196/D1203等8个对结合能贡献>1 kcal/mol的核心残基。自由能计算表明：NVL-655对V1180W（ΔΔG=-4.2 kcal/mol）和L1256S（ΔΔG=-5.1 kcal/mol）敏感；TPX-0131则易受M1199W（ΔΔG=-4.8 kcal/mol）影响。双突变体L1196M/G1202R对TPX-0131的耐药性尤为显著（IC₅₀增幅>100倍）。

结论与意义
该研究不仅预测了V1180W等共性耐药突变，还揭示两种抑制剂的耐药差异：NVL-655更依赖L1256的疏水相互作用，而TPX-0131对M1199构象变化敏感。所建立的多尺度计算管道（ASGBIE→TI/FEP）为快速评估靶向药物耐药性提供了新范式，相关结果已发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为第五代ALK抑制剂的理性设计指明方向。

（注：研究机构根据基金编号22333006及致谢中的NYU Shanghai信息综合推断；技术方法部分省略了样本来源说明因原文未提及临床样本）