依維莫司(everolimus)治療可切除非小細胞肺癌的轉化

　　改變的 PI3K/mTOR 通路與肺癌有關，但 mTOR 抑制劑未能證明對晚期肺癌的療效。我們研究了依維莫司（everolimus）在可切除的非小細胞肺癌 (NSCLC) 中的藥效學作用，為這些藥物在肺癌中的進一步開發提供信息。

　　實驗設計

　　我們招募了 33 名患者，并獲得了基線腫瘤活檢和 FDG-PET/CT 成像，然后進行依維莫司治療（每天 5 或 10 毫克，最多 28 天），或對對照組不進行干預治療。通過比較配對 PET 掃描上的代謝活性和治療前和治療后組織樣品之間 mTOR、Akt、S6、eIF4e、p70S6K、4EBP1 和總 Bim 蛋白的活性磷酸化形式的表達，在體內和體外量化依維莫司的靶點調節。

　　結果

　　治療組有 23 名患者，對照組有 10 名；中位年齡 64 歲；22 (67%) 是腺癌。代謝活動（SUV最大值：29.0%、-21%、-24%；p=0.014）、腫瘤大�。�10.1%、5.8%、-11.6%；p=0.047）和調節呈劑量依賴性降低S6（-36.1，-13.7，-77.0；p=0.071）和 pS6（-41.25，-61.57，-47.21；p=0.063）分別在對照組、5mg 和 10mg 隊列中治療的患者。對所有患者進行靶向 DNA 測序，并在一名患有過敏性腫瘤的指數患者中進行外顯子組和全轉錄組 RNA-seq，以進一步闡明依維莫司活性的機制。

　　結論

　　這項“機會窗”研究證明了依維莫司（everolimus）在早期非小細胞肺癌中的可測量、劑量依賴性、生物學、代謝和抗腫瘤活性。

　　這項 IB 期機會窗口研究證明了依維莫司（everolimus）在一組早期 NSCLC 患者中的強大生物學效應。這些患者之前沒有接受過全身性抗癌治療，因此我們能夠評估依維莫司對天然癌細胞表型的影響，而不會因全身性抗癌治療引起的代償性遺傳和分子適應而改變。在經過大量預處理的患者中首次測試新型研究藥物的常見做法可能會混淆證明預期臨床療效的能力，因為先前的療法會誘導細胞適應，其中一些可能對癌癥的自然發展和進展并不重要，但仍會影響抗癌劑的生物活性。這種限制與當前的精準醫學策略尤其密切相關，其中需要準確復制臨床前模型才能成功地臨床證明靶向藥物的功效。

　　我們的研究證明了“機會之窗”研究在早期 NSCLC 患者中的安全性、可行性和生物學優勢。90% 以上的入組患者完成了計劃的干預并進行了成功的手術切除，這與帕唑帕尼在早期肺癌患者中的術前研究中的經驗相似，86% 的入組患者完成了干預并進行了手術。此外，我們的研究表明新診斷的肺癌患者愿意參加此類試驗，盡管對可能延遲開始治療的擔憂是可以理解的，但 45 名接受篩查的患者中有 33 名 (74%) 同意參加。我們的結果成功地解決了 mTOR 抑制劑療效的幾個關鍵方面，特別是在肺癌患者中。盡管依維莫司在 5 和10毫克劑量下都被批準用于各種適應癥，我們發現 5mg 劑量在調節 PI3K/AKT/mTOR 通路中的關鍵信號蛋白和誘導代謝反應或解剖腫瘤縮小方面不如 10mg 劑量有效。與 5mg 劑量相比，10mg 劑量的依維莫司誘導更強的 p-AKT 表達，伴隨著通路抑制下游讀數的更大減少，這表明更高劑量是用于功效研究的最佳選擇，至少在非小細胞肺癌患者。值得注意的是，幾乎所有先前的依維莫司治療肺癌的試驗都推薦或使用了 5mg 劑量。這種潛在的次優劑量選擇也可能導致這些早期研究未能證明顯著的臨床益處，這可能證明在肺癌中進一步測試依維莫司是合理的。有趣的是，在依維莫司與紫杉醇聯合治療晚期小細胞肺癌的 IB 期研究中觀察到劑量反應趨勢，類似于我們對卓越代謝和解剖腫瘤反應的發現用 10mg 劑量的依維莫司。

　　對從新藥獲得意想不到的臨床益處的患者進行詳細描述是一種成熟的研究范式，它導致了肺癌分子亞群的鑒定，例如 EGFR 突變和 ALK 或 ROS1 基因重排的肺癌。同樣，TSC1 突變被確定為膀胱癌患者的致敏性遺傳異常，該患者對依維莫司治療有意想不到的完全反應。NSCLC 的肉瘤樣變體是一種特別具有侵襲性的疾病，臨床結果非常差。肉瘤樣 NSCLC 患者對單藥依維莫司短期治療的高度敏感性促使對腫瘤的分子和遺傳表型進行詳細表征。我們觀察到編碼 BIM 蛋白的BCL2L-11基因的表達增加了 6 倍，BIM 蛋白是 Bcl2 蛋白家族的促凋亡成員。激酶成癮性癌癥（如 Bcr-abl 成癮性白血病、EGFR 突變肺癌和 HER2 激酶成癮性乳腺癌）的臨床前模型表明，激活的 BIM 是這些抑制劑的細胞凋亡和臨床療效所必需的。此外，基線 BIM 蛋白表達被證明是激酶抑制劑（包括靶向 mTOR 途徑的藥劑）功效的強預測因子。事實上，BCL2L-11基因中的缺失多態性導致非 BH3 的優先轉錄不能激活細胞凋亡級聯的 BIM 剪接變體也與對激酶抑制劑的從頭抗性有關。BIM 和其他 Bcl2 家族蛋白與肺癌細胞系中 mTOR 抑制劑敏感性相關的機制研究是目前正在我們的實驗室中進一步探索這一發現。

　　由外顯子 12 編碼序列突變引起的KRAS基因激活已被證明對 PI3K/mTOR 通路靶向藥物在臨床前動物模型中的功效產生負面影響，因此被提議作為人類受試者的潛在生物標志物。在初步比較中6 例RAS突變腫瘤患者與非RAS患者的代謝變化在我們的患者群體中，我們通過 FDG-PET 成像觀察到相似程度的調制。雖然這不足以得出 mTOR 抑制劑在 RAS 突變腫瘤中臨床有效的結論，但對這一觀察結果的潛在解釋包括我們的患者可能存在我們的突變篩選小組中未包括的其他遺傳改變。一個這樣的例子是LKB1基因的丟失，該基因存在于大約 30% 的 NSCLC 腺癌亞型患者中，并且其與KRAS突變的共同發生被證明可以保持KRAS突變細胞系對 mTOR的敏感性- 有針對性的代理。此外，我們評估依維莫司（everolimus）在先前未治療的受試者中的療效的方法可能使我們能夠觀察到依維莫司在 KRAS 突變腫瘤中的這種活性，類似于其他已發表的關于 mTOR 抑制劑在先前未治療的具有 G12FKRAS突變的肺癌腫瘤中的活性的報告�？傊�，使用機會窗口平臺、基于組織的分析和代謝成像，我們確定 10mg 劑量的依維莫司比 5mg 的較低劑量在 NSCLC 中更有效地調節靶標。未來對該藥物在肺癌中的評估應努力使用最大劑量 10mg 的依維莫司，以確保最佳的生物學效應。

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