《Nature Medicine》:Acquired resistance to the RAS(ON) multi-selective inhibitor daraxonrasib guides rational combination therapy strategies in pancreatic cancer
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Daraxonrasib是一种口服生物可利用的RAS(ON)多选择性三复合物抑制剂,靶向N、H和KRAS的致癌突变体及野生型变体。研究人员先前在一项1/2期临床试验中报告了daraxonrasib单药治疗在既往经治的RAS突变转移性胰腺导管腺癌(PDAC)患者
Daraxonrasib是一种口服生物可利用的RAS(ON)多选择性三复合物抑制剂,靶向N、H和KRAS的致癌突变体及野生型变体。研究人员先前在一项1/2期临床试验中报告了daraxonrasib单药治疗在既往经治的RAS突变转移性胰腺导管腺癌(PDAC)患者中临床活性剂量水平下令人鼓舞的疗效,为随机3期RASolute 302临床试验的验证性评估提供了基础。本研究通过检测该1/2期临床试验中44例患者的配对治疗前和治疗结束循环肿瘤DNA(ctDNA)样本中800多个基因的靶向测序,报告了daraxonrasib单药治疗获得性耐药机制。在超过半数(26/44;59%)患者中观察到RAS信号通路中新出现的基因组改变,其中最显著的是三分之一(16/44;36%)患者中出现的突变型KRAS扩增,以及受体酪氨酸激酶(RTK)(4/44;9%)、MAPK(11/44;25%)和PI3K(4/44;9%)通路的改变。值得注意的是,未观察到获得性继发KRAS突变,这与突变选择性KRAS G12C(OFF)抑制剂的耐药特征不同。为证实这些临床发现,研究人员在人类和小鼠PDAC临床前模型中建立了一致的daraxonrasib耐药机制,包括突变型KRAS和MYC扩增以及RTK上调,这些改变指导了多种联合治疗概念。值得注意的是,在临床前模型中,daraxonrasib与靶向DNA损伤反应、RTK或突变选择性RAS(ON) G12D抑制剂zoldonrasib的药物联合可避免耐药性产生。总体而言,这些结果表明大多数daraxonrasib基因组耐药机制驱动RAS通路信号再激活,并为PDAC中潜在的联合治疗策略提供了指导,有待进一步研究。
论文解读:daraxonrasib在胰腺癌中的获得性耐药机制及联合治疗策略
一、研究背景与问题
RAS基因热点突变是癌症中最常见的致癌驱动因素之一,在胰腺导管腺癌(PDAC)中,超过90%的病例存在RAS突变。这些热点突变使RAS稳定在活性GTP结合('ON')状态,驱动RAS/MAPK信号增强,促进增殖、转移和免疫逃逸。因此,广谱RAS(ON)抑制剂有望惠及大量由激活型RAS突变驱动的癌症患者。
Daraxonrasib作为一种RAS(ON)多选择性抑制剂,靶向KRAS、HRAS和NRAS的活性GTP结合形式,对突变型和野生型(WT)变体均具有亲和力。研究人员先前在1/2期临床试验(NCT05379985)中报告了daraxonrasib单药治疗在既往经治的RAS突变转移性PDAC患者中的抗肿瘤活性,中位无进展生存期(PFS)为8.1个月,中位总生存期为15.6个月,并在随机3期RASolute 302临床试验中获得了验证性结果。
尽管daraxonrasib单药治疗的临床活性令人鼓舞,但许多患者最终出现疾病进展,提示治疗过程中产生获得性耐药。然而,PDAC中RAS(ON)抑制剂的耐药机制尚未阐明,且可能与其他实体瘤不同,因为该疾病对RAS具有高度依赖性。KRAS G12C(OFF)抑制剂的获得性耐药机制已在非小细胞肺癌(NSCLC)、结直肠癌(CRC)和PDAC中得到部分描述,包括继发致癌KRAS突变和突变型KRAS等位基因扩增(KRASamp)。识别治疗中出现的耐药机制有望指导合理的联合治疗方案。本研究首次揭示了PDAC对daraxonrasib单药治疗获得性耐药的基因组机制,并确定了潜在的联合治疗策略以克服耐药。
二、研究内容与结论
研究人员对44例在1/2期临床试验中接受daraxonrasib(160–300 mg每日)作为二线或后线治疗的RAS突变转移性PDAC患者进行了配对循环肿瘤DNA(ctDNA)分析(治疗前和治疗结束EOT)。结果发现,26例(59%)患者出现了获得性致癌改变,其中KRASamp是最常见的耐药机制,在36%(16/44)的患者中检测到,占所有推定RAS通路基因组耐药机制的62%。值得注意的是,未观察到获得性继发KRAS突变,这与KRAS G12C(OFF)抑制剂的耐药特征不同。其他获得性改变包括RAF基因改变(11%)、RTK改变(9%)、PI3K/mTOR通路改变(9%)、NF1截短突变(4%)、KEAP1突变(4%)、PTPN11突变(2%)和MYC扩增(2%)。此外,治疗前存在TP53突变与获得性KRASamp显著相关(P=0.03)。
为验证临床发现,研究人员建立了多种临床前模型,包括人类和小鼠PDAC模型,证实了突变型KRAS扩增和MYC扩增以及RTK上调等耐药机制。在联合治疗策略方面,研究发现:daraxonrasib联合靶向DNA损伤反应(DDR)抑制剂、RTK靶向生物制剂(如T-DXd和amivantamab)或突变选择性RAS(ON) G12D抑制剂zoldonrasib,在临床前模型中可避免或克服耐药性。特别值得注意的是,RAS(ON)抑制剂双药联合(daraxonrasib + zoldonrasib)在多种PDAC模型中实现了深度和持久的肿瘤消退,并有效预防了耐药性的产生。
三、主要技术方法
本研究涉及以下关键技术方法:(1)使用Guardant Health Infinity下一代测序平台(800+基因)对44例患者的配对治疗前和EOT ctDNA样本进行靶向测序分析;(2)深层突变扫描(DMS)筛选鉴定KRAS第二点位点突变;(3)通过靶向基因工程和耐药克隆分离建立临床前耐药模型,包括细胞系衍生的异种移植瘤(CDX)模型(Capan-1、HPAF-II、HPAC、KP-4、PSN-1、MIA Paca-2)和患者来源异种移植瘤(PDX)模型(WU-0002、WU-0022、Pa01C);(4)利用KPC/Y基因工程小鼠模型(GEMM)来源的肿瘤细胞评估联合治疗策略;(5)数字PCR(dPCR)和微滴式数字PCR用于拷贝数(CN)评估;(6)免疫组织化学(IHC)和蛋白质印迹法用于信号通路分析;(7)流式细胞术用于评估HER2表面表达;(8)荧光原位杂交(FISH)用于检测基因扩增。
四、研究结果分述
(1)患者中获得性基因组改变的鉴定:通过配对ctDNA分析,在59%的患者中检测到RAS信号通路的获得性基因组改变,其中KRASamp最为常见(36%),其次是RAF基因改变(11%)、RTK改变(9%)、PI3K/mTOR通路改变(9%)。未观察到继发KRAS突变。较高剂量组(160–300 mg)的RAS通路改变频率高于较低剂量组(≤120 mg),但差异未达统计学显著性(P=0.11)。
(2)KRASamp作为耐药机制的特征分析:通过分析16例获得性KRASamp患者的ctDNA,研究人员发现突变型KRAS等位基因在治疗前已经存在并被扩增,KRASamp拷贝数范围从2.21到28.36不等。在4例患者的ctDNA动态分析中,观察到治疗早期突变型KRAS VAF相对降低,随后在疾病进展时显著升高,同时检测到KRASamp。治疗前存在TP53突变的患者更易获得KRASamp(47% vs 8%,P=0.03)。
(3)KRAS第二点位点突变的缺失:通过深层突变扫描(DMS)筛选,鉴定出多个KRAS残基突变可赋予daraxonrasib耐药性,包括E37、Y64、Y71、L56、T58和R68等。X射线晶体结构分析显示,这些改变大多位于抑制剂结合界面,预计会削弱daraxonrasib的三复合物形成。然而,在44例PDAC患者的ctDNA中未检测到获得性继发KRAS突变,与临床前模型结果一致。
(4)临床前耐药模型的建立:通过靶向遗传工程和耐药克隆分离,建立了多种daraxonrasib耐药临床前模型。KRAS过度表达可比例性调节pERK水平并减弱daraxonrasib的应答。HPAC耐药细胞系表现出对daraxonrasib和zoldonrasib的交叉耐药,并伴有KRASG12D扩增、MAP2K1和PIK3CA突变。Capan-1耐药模型显示HER2蛋白表达升高,HPAF-II耐药模型显示RAS信号再激活。
(5)联合治疗策略评估:在多种临床前模型中,daraxonrasib联合T-DXd(一种HER2靶向抗体药物偶联物)在MIA Paca-2、WU-0022、WU-0002和Capan-1模型中实现了深度和持久的肿瘤消退。daraxonrasib联合amivantamab(EGFR和MET双特异性抗体)在KP-4模型中显著改善了肿瘤应答的深度和持续时间。daraxonrasib联合zoldonrasib在KPC/Y GEMM来源模型和HPAF-II模型中实现了深度和持久的肿瘤消退,有效预防了耐药性的产生。daraxonrasib联合DDR抑制剂(BBI-355和azenosertib)在KRASamp模型中显示出增强的抗肿瘤活性。
五、讨论与结论
本研究首次全面描述了PDAC患者对daraxonrasib单药治疗获得性耐药的基因组机制。研究发现获得性耐药机制集中于RAS通路信号过度激活,表明增加的致癌通量是主要的逃逸机制。耐药机制在较高daraxonrasib剂量下更频繁出现,提示RAS驱动肿瘤存在剂量依赖性瓶颈。值得注意的是,与KRAS G12C(OFF)抑制剂不同,本研究未观察到获得性继发KRAS突变,也未发现NRAS或HRAS的代偿性致癌改变,支持了以通路再激活为主的耐药模式。
研究确定了两种临床上可操作的策略:(1)daraxonrasib与RTK靶向生物制剂联合(如T-DXd和amivantamab);(2)通过RAS(ON)抑制剂双药联合(daraxonrasib + zoldonrasib)加强直接RAS阻断。此外,daraxonrasib与DDR抑制剂在KRASamp模型中的联合应用也增强了抗肿瘤活性。这些结果为PDAC患者的联合治疗策略提供了转化基础,有待进一步临床验证。
本研究存在一定局限性,包括仅描述了可通过配对ctDNA分析检测到的基因组特征,约40%的复发肿瘤可能通过非基因组机制获得耐药性。此外,DNA测序panel中800个基因的检测范围不能排除其他耐药突变的存在。未来需要更大规模的患者队列和配对肿瘤活检来验证这些发现并定义基因组和非基因组耐药机制。研究人员在论文中报告了首次在PDAC患者中表征daraxonrasib应答和复发后治疗中出现的基因组改变,证明获得性耐药机制集中于RAS通路信号过度激活,这些发现为评估合理的联合治疗方案以预防和/或克服daraxonrasib耐药性奠定了转化基础,为PDAC患者获得更深入和持久的治疗获益提供了方向。