第四代肺癌靶向药已经来了，第五代还会远吗？

转载自： 前行者2017

自2007年在非小细胞肺癌（NSCLC）中发现间变性淋巴瘤激酶（ALK）融合以来，在对晚期ALK阳性NSCLC的理解和治疗方面取得了巨大的进展。目前，共有7种ALK酪氨酸激酶抑制剂（TKI）（克唑替尼、塞瑞替尼、阿来替尼、布格替尼、恩沙替尼、洛拉替尼、伊鲁阿克）已被批准用于晚期ALK阳性NSCLC的一线治疗。但是，在靶和脱靶耐药是序贯使用ALK抑制剂后患者能否长期成功治疗的主要挑战。  

ALK阳性NSCLC通常在患者的收入能力达到高峰时被诊断出来（平均年龄50岁出头），仅依靠目前的两代ALK抑制剂的序贯治疗，已经可以使患者的总生存期（OS）延长到7.5年。    

如今，第三代ALK TKI洛拉替尼被批准用于晚期ALK阳性NSCLC的一线治疗，预计最终中位无进展生存期（PFS）＞60个月。随着第四代ALK抑制剂NVL-655的研发，2023年新诊断为晚期ALK阳性NSCLC患者的OS有望超过10年。    

由于许多ALK阳性NSCLC患者因强效ALK TKIs的叠代、序贯治疗而成为长期幸存者，我们总期望在患者最终进展的时候能想出更好的治疗方法，因此，第五代ALK抑制剂的研发成为当务之急，其困难和挑战在于克服目前随机临床试验中一些明显的内在耐药机制，解决晚期ALK阳性NSCLC中未满足的治疗需求。

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ALK阳性NSCLC对ALK TKIs的内在生物学耐药性

ALK融合是NSCLC的一个特定分子亚型，在晚期ALK阳性NSCLC的治疗中，早期批准的伴随诊断方法是荧光原位杂交（FISH）和免疫组化（IHC），但它们分别只能检测到DNA断点或ALK蛋白的异常表达，不能检测到融合伙伴。FISH结果高度依赖于操作员的判断，而过去的IHC依赖于所使用的试剂，这些试剂可以影响染色强度。现在，有了Ventana自动化系统，IHC的结果有二种（是/否），而不是染色程度，这可能会导致罕见的假阳性和假阴性结果。

实际上，在关键随机3期试验中相互比较时发现，FISH和IHC各自可能有10-15%的假阳性率（表1）。另外，从回顾性中心实验室分析中可以得知，PROFILE1014和ALEX3期均支持，由中心实验室确定的单一诊断试验而入组的患者中大约有15%采用另一种检测方法未呈阳性（FISH然后IHC[PROFILE1014]或IHC之后FISH[ALEX] ）（表1）。

表1.通过中心实验室回顾性分析的双阳性检测百分比

（PROFILE1014和ALEX）   

由表2可见，在这两项试验中，FISH/IHC“双阳性”患者的风险比（HR）数值上较低，优于总体试验人群。更重要的是，中心实验室第二次检测未呈阳性的患者没有从PROFILE1014研究中的克唑替尼或ALEX研究中的阿来替尼中获益（表2）。

表2.通过中心实验室FISH和IHC的回顾性分析，克唑替尼（PROFILE 1014）和阿来替尼（ALEX）的疗效比较

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不同的EML4-ALK变体亚型对

ALK TKIs的敏感性不同

随着下一代测序（NGS）的出现，我们知道在ALK阳性NSCLC中有多达＞90个DNA融合断点。ALK阳性NSCLC中绝大多数的ALK融合是棘皮动物微管相关蛋白样4（EML4）-ALK融合，但在EML4基因中存在不同的断点。两种最常见的变体（V）（即v1和v3）约占EML4-ALK融合变体的75%。

v1来自EML4外显子1-13和ALK外显子20-29（E13：A20），而v3来自EML4外显子1-6和ALK外显子20-29（E6：A20）。研究证明，更长/更大的v1和更多无序螺旋结构的EML4相融合，具有不同的蛋白质稳定性，可导致蛋白体降解，因此相比v3对ALK抑制剂更为敏感，而后者结构更短更紧凑，不太可能被定向到蛋白体进行降解。

确实，所有6种获批的ALK抑制剂（伊鲁阿克的数据不详）对EML4-ALK v1的半抑制浓度均低于EML4-ALK v3。同时，对来自下一代ALK抑制剂（阿来替尼、布格替尼、洛拉替尼）的随机3期临床试验中所有一线（1L）和二线（2L）的循环肿瘤DNA（ctDNA）的分析也表明，EML4-ALK v3的PFS比EML4-ALK v1更短，证实了许多回顾性分析的结论。 

此外，EML4-ALK v3有两个剪接变体，通过对包含隐性外显子（外显子EML4 6b）和11个氨基酸（EML4-ALK v3b）的差别剪接而产生。因此，NGS的测序报告中对v3a和3b，EML4-ALK v3a/b均有报告。研究发现，EML4-ALK v3a相比EML4-ALK v3b对克唑替尼的耐药性更大。重要的是，v3a/3b率是动态的，会随着克唑替尼治疗而增加，导致EML4-ALK v3a对克唑替尼的耐药性更强。因此，针对EML4-ALK v3a/b的差别剪接进行药物研发，可能会解决现有ALK抑制剂无法实现的未被满足的需求。  

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TP53共突变对ALK TKIs的疗效较差    

通过回顾性分析和上述1L和2L随机试验，我们越来越多地发现TP53突变（mt）对ALK抑制剂的疗效较差。EML4-ALK v3/TP53共突变治疗的PFS最短，这一点很重要，因为从CROWN研究的结果来看，洛拉替尼有可能达到＞60个月的长中位PFS，但对于EML4-ALK v3/TP53mt的患者，当使用洛拉替尼治疗时，其中位PFS仅为20个月。

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在研第四代ALK TKI和

预测未被满足的需求 

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第四代ALK抑制剂NVL-655   

目前，只有一种第四代NVL-655正在临床研发。NVL-655主要被设计用于克服由序贯使用ALK抑制剂产生的顺式双重ALK突变，现有的临床前数据并未表明NVL-655对EML4-ALK v3或TP53突变具有选择性活性。事实上，初步疗效数据显示，在有单一或复合ALK突变的ALK阳性NSCLC患者中，ORR为54%，而在没有任何已知ALK突变的ALK阳性NSCLC患者中，ORR仅为22%。这些早期的初步结果表明，当未检测到获得性耐药性ALK突变时，NVL-655作为单纯的ALK TKI不太可能克服脱靶耐药性。    

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 ALK L1256F 

另一个不太为人所知的突变，ALK L1256F，位于中心β-sheet编号6（Cβ6），目前为止，文献中未见相关报道，但已在临床前研究中被证明对洛拉替尼和NVL-655产生耐药，但可被阿来替尼克服。

来自CROWN研究的PFS2数据表明，洛拉替尼进展后的治疗有效，尽管需要将疗效各自分类（化疗、阿来替尼、其他ALK抑制剂），以确定最有效的治疗方法。鉴于一线采用洛拉替尼的患者可能会随着时间的推移而增加，特别是当来自洛拉替尼CROWN研究的中位PFS最终成熟时，ALK L1256F可能作为一组单独的复合耐药突变背后的起始突变而出现，这将创造一类新的ALK L1256F复合耐药性突变，造成一种新的未被满足的需求。

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第五代ALK TKI必须具备的特性

以解决未被满足的需求

图1描述了连续代际ALK抑制剂的预期或理想的“功能性能”的演变。本文还描述了第五代ALK TKI原型潜在额外的功能。如上所述，克服TP53突变、“逆转”EML4-ALK v3a/b的差异剪接率，以及克服Cβ6突变的能力将是第五代ALK TKI的理想特性。这些额外的功能是否能在结构上“组装”到一个单个分子上尚不清楚。另一种方法将是通过多靶点TKI或联合治疗的方法来克服这种不断发展的未满足的需求。通过靶向参与RNA剪接的激酶来靶向RNA剪接已经在肌肉萎缩症的一个亚组中取得了成功，并正在多种癌症类型中进行研究。 

图1.正在研发的连续代际ALK抑制剂性能增加的图形描述，包括第五代ALK TKI原型的预期功能，以克服对现有获批或正在研究的ALK抑制剂的预期耐药性。 

在靶耐药突变是现有获批的ALK抑制剂或临床试验中耐药的主要途径。有许多脱靶耐药性涉及到组织学转化或旁路信号通路的激活，如MET基因的改变，特别是MET基因扩增，是一种常见的脱靶耐药机制。MET抑制剂（如卡马替尼或替泊替尼）已成功与下一代ALK抑制剂进行联合治疗。虽然我们不期望第五代ALK TKI能够克服MET扩增，但与MET抑制剂结合的能力仍然很重要。       

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如果未来设计第五代ALK TKIs，药物的研发途径是什么（基于分子的设计/分层vs.基于临床的设计/分层）？

我们之前已经提出了在一线、二线和三线环境下的第四代ALK抑制剂的关键3期临床设计。我们将这一思路扩展到假设洛拉替尼作为晚期ALK阳性NSCLC的一线治疗选择的情况下，推演第五代ALK抑制剂的原型。鉴于来自CROWN研究的可能最终成熟的PFS将＞60个月，本文的观点是就晚期ALK阳性NSCLC未来十年及一线洛拉替尼可能实现的＞60个月PFS的治疗提出论述。  

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基于分子的试验设计

我们提出了两种基于分子的随机试验模式：一种在一线背景下（图2A），另一种在二线背景下（图2B）。鉴于预测洛拉替尼的成熟PFS将＞60个月，和洛拉替尼的一线头对头研究似乎是不切实际的。然而，TP53突变已被证明可显著负调控阿来替尼、布格替尼、甚至洛拉替尼治疗的中位PFS，因此，TP53突变/ALK阳性NSCLC患者一线治疗的需求仍未被满足。 

在TP53+/ALK阳性NSCLC患者中，第五代ALK抑制剂vs. 阿来替尼、布格替尼或洛拉替尼的一线试验在科学上是合理的，并且由于对照组PFS仅为16-20个月，研究性ALK抑制剂更容易获得更好的结果。最后，TP53突变代表了40%的晚期ALK阳性 NSCLC患者中的约26%，从而支持在一线背景中研发第五代ALK抑制剂的商业可行性。   

图2.对第五代ALK TKI关键随机性试验的假定设计。

注：

(A)假定对合并TP53突变的ALK阳性NSCLC患者，设计了一项关键随机化分子选择的3期一线试验，即第五代ALK抑制剂 vs. 阿来替尼、布格替尼或洛拉替尼。这种设计解决了TP53突变和EML4-ALK短V（v3和v5）未被满足的需求。这项一线随机试验的设计将需要同时开发一种针对TP53突变的伴随诊断检查，并检测EML4-ALK变体。考虑到TP53突变的ALK阳性NSCLC患者以洛拉替尼治疗的中位PFS约为20个月，以布格替尼和阿来替尼治疗约为16-18个月，该试验设计是可行的。因此，预计PFS将超过～20个月。

(B)假定设计了一项关键分子分层的随机3期二线试验，对ALK阳性NSCLC患者在一线洛拉替尼进展后以第五代ALK抑制剂治疗。该设计建立在预先使用最有效的ALK TKI洛拉替尼的基础上，而不是预先使用时下最流行的ALK抑制剂阿来替尼。尽管在一线洛拉替尼进展后的治疗中还没有ALK抑制剂被批准，但阿来替尼理论上可以克服ALK L1256F突变。对照组的替代治疗方案是铂类-培美曲塞化疗。    

(C)一项不理想的关键一线3期试验的临床选择的假定设计，比较阿来替尼vs. 第五代ALK抑制剂，但这并没有解决TP53突变或“短”变体EML4-ALK（v3或v5）患者的预后不良亚群。此外，预计阿来替尼的中位PFS短于洛拉替尼在CROWN研究中的预期PFS，因此，优于阿来替尼并不能推进ALK阳性NSCLC患者的整体治疗模式。该试验设计是批准第五代ALK的唯一渠道，但洛拉替尼将被证明远远优于阿来替尼。因此，研发一种类似的ALK药物，而不是解决目前ALK阳线NSCLC患者的真正未被满足的需求并不是最适宜的。

(D)一项不理想的关键二线3期试验的临床选择的假定设计，阿来替尼序贯洛拉替尼 vs.阿来替尼序贯第五代ALK抑制剂。虽然阿来替尼进展后以洛拉替尼治疗的中位PFS仅5.5个月，第五代ALK抑制剂应该能够战胜洛拉替尼，但即使其中位PFS是洛拉替尼中位PFS的3倍，累积的中位PFS（26+16.5）个月仍将短于预期的一线洛拉替尼的＞60个月的中位PFS。

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一线试验背景下     

1L试验的分层可能包括从组织与血浆（有或无组织）中确定的TP53突变。血浆检测ctDNA如TP53突变的能力与肿瘤负荷高度相关。以往研究发现，在阿来替尼或洛拉替尼的治疗组中，未检测到ctDNA（如TP53突变）的晚期ALK阳线NSCLC患者获得了最好的PFS。因此，如果TP53突变仅从组织基因分型而不是血浆基因分型中检测到，表明肿瘤负荷相对较低，这可能对判断预后具有意义。     

第二个分层因素将是EML4-ALK v3与非EML4-ALK v3比较，因为CROWN研究显示，EML4-ALK v3/TP53双阳性的患者PFS最差，该结论得到一项利用Guardant血浆基因分型数据库进行的真实世界研究的支持。        

这种分层也允许孤立的个体群体捐献TP53突变vs.EML4-ALK变体，与仅有TP53+或EML4-ALK v3的患者相比，这也将允许更多的ALK阳线NSCLC入组（并有可能扩大第五代ALK TKI的适应症），因为TP53突变在高肿瘤负荷的晚期ALK阳线NSCLC中相对常见（约占40-45%）。      

更广泛的分层可能是“长”变体EML4-ALK（v1+v2） vs. 短变体EML4-ALK（v3a/b+v5a/b），因此这是另一种选择，但EML4-ALK变体在这4组之外的定位必须在方案中具体确定。   

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二线试验背景下     

我们提出在洛拉替尼进展后，第五代ALK抑制剂vs. 化疗或阿来替尼。目前FDA还没有批准ALK抑制剂用于一线洛拉替尼进展后的治疗。CROWN研究中令人印象深刻的PFS2数据是在接受这些后续治疗的患者中，相等比例的阿来替尼、其他非阿来替尼的ALK抑制剂和化疗的总和。鉴于ALK F1256F突变（Cβ6）可以通过阿来替尼克服，在卫生当局对CROWN研究中比较组的进一步分析后，标准的以铂类为基础的化疗或阿来替尼的方案应该是可接受的策略（图2B）。考虑到阿来替尼或化疗的PFS可能很短，无论TP53突变状态如何，ALK阳性NSCLC患者都应纳入TP53突变作为分层因素。

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基于临床的试验设计    

本文的目的是提出试验设计方案，使患者实际受益，因为试验设计的适应症将是全球绝大多数卫生当局严格遵循的适应症，美国在合约中采用了相对宽松的报销政策，允许“超说明书”、“更早线（earlier-line）”或“后线（later line）”使用。

我们避免了仅仅以药物批准为目的，但主要终点却不利于患者或推进具有内在耐药性的ALK阳性NSCLC治疗的临床设计。例如，第五代ALK抑制剂vs.阿来替尼的一线头对头的临床试验不会使患者受益，因为首先，很可能在未来2-3年内洛拉替尼被证明其PFS可能比阿来替尼在ALEX中实现的PFS增加一倍。随着采用洛拉替尼作为一线治疗，第五代ALK抑制剂的作用是作为洛拉替尼进展后的二线治疗，或理想情况下作为特定亚群的一线治疗，如TP53和/或EML4 v3双阳性的ALK阳性NSCLC，该群体对一线洛拉替尼相对难治。因此，对阿来替尼序贯第五代ALK抑制剂的治疗策略不太可能重复一线单一洛拉替尼治疗获得的PFS。其次，也更重要的是，该设计避免了导致一线洛拉替尼使用仅约20个月的TP53突变（图2C）。        

采用二线临床分层设计，第五代ALK抑制剂 vs. 阿来替尼序贯洛拉替尼，仍然未能解决在其1/2期试验中，在阿来替尼进展后序贯洛拉替尼的仅5.5个月的短PFS。此外，即使洛拉替尼应用于一线环境，序贯第五代原型依然不太可能达到＞60个月的累积PFS（图2D）。另外，批准第五代抑制剂用于二线治疗的背景下，在世界上大多数地区不会使得ALK阳线NSCLC受益，因为二线的覆盖表明，可能的理想情况是将第五代抑制剂作为超说明书使用，而在美国以外超出试验标识的使用是被禁止的。   

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存在的挑战 

在晚期ALK阳性NSCLC中，中枢神经系统转移仍然是一个重要的共病，因此所有下一代ALK抑制剂都应该被优化，以具有强大的中枢神经系统活性。另一个重要的因素是，该方案是否允许铂类化疗方案（因为并不是世界上所有地区都在偿付一线使用下一代ALK抑制剂的治疗）。因此，允许先前接受过一种化疗方案的治疗，将可以使更多的患者有资格符合一些基因分型结果，特别是TP53突变状态，这种情况下治疗可能无法起效。  

这些试验设计的一个挑战将是满足FDA的要求，即开发来自肿瘤组织和血浆的TP53突变和EML4-ALK变体的联合伴随诊断NGS检测。对许多小型生物技术公司来说，这可能是一个太昂贵的要求，也是一个“太远的桥梁”，因此，开发第五代ALK TKI的公司必须资本充足，才能应对这一挑战。

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成功研发第五代ALK TKI的必要条件

第一代ALK抑制剂克唑替尼问世以来，所有上述耐药性和未满足的需求普遍要求采用NGS检测。如上所述，四种（组织和血浆NGS来自Foundation Medicine公司）中的两种（FISH和IHC）FDA批准的检测ALK融合的伴随诊断试验不能识别实际的融合或特定的EML4-ALK变体，也不能识别TP53突变状态。我们知道IHC用来检测ALK融合是一种快速和廉价的方法，特别是在世界上资源受限的地区，但为了进一步推进ALK阳性NSCLC患者的治疗，重要的是要超越“冰山一角”，在诊断时识别ALK变体和TP53突变状态。当我们努力将NGS完全纳入精确医疗实践时，从这些NGS报告中克服TP53突变和EML4-ALK变体3（和5）的必然需求永远不会消失。  

参考文献

https:///10.2147/LCTT.S446878