摘要：研究通過臨床前模型及早期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，證實(shí)Sevabertinib可有效抑制HER2信號(hào)通路。
SFB促進(jìn)ICB介導(dǎo)的腫瘤控制
HER2（由ERBB2編碼）的外顯子20插入及其他激活突變?cè)诜蜗侔┲邪l(fā)生率約為2%至4%，但目前針對(duì)這類患者的治療選擇有限。Sevabertinib（BAY 2927088）是一種強(qiáng)效、可逆的雙重EGFR-HER2抑制劑，對(duì)野生型EGFR具有選擇性。本研究報(bào)道了sevabertinib在攜帶HER2改變（包括外顯子20插入、點(diǎn)突變和野生型ERBB2擴(kuò)增）的肺癌模型中的臨床前活性。此外，研究還證明了sevabertinib在一個(gè)依賴于神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1（neuregulin-1, NRG1，HER2家族成員及其異二聚化伙伴HER3的配體）融合的癌細(xì)胞系中的活性。最后，文章報(bào)告了來(lái)自1/2期臨床試驗(yàn)（NCT05099172）的患者對(duì)sevabertinib的反應(yīng)數(shù)據(jù)，表明其對(duì)HER2突變肺癌患者具有潛在益處。
Sevabertinib是一種針對(duì)HER2外顯子20插入的高效、選擇性抑制劑
Sevabertinib被開發(fā)用于強(qiáng)效、可逆地抑制NSCLC中發(fā)現(xiàn)的HER2外顯子20插入，相對(duì)于野生型EGFR具有高選擇性，旨在降低毒性，并對(duì)其他HER2改變和突變EGFR具有額外選擇性。雖然生化選擇性在sevabertinib開發(fā)早期就已觀察到，但其效力超過了現(xiàn)有生化檢測(cè)方法的檢測(cè)限。在生理相關(guān)ATP濃度下，sevabertinib對(duì)野生型HER2、HER2 A775insYVMA激酶結(jié)構(gòu)域、野生型EGFR以及EGFR D770_N771insSVD激酶結(jié)構(gòu)域的半數(shù)抑制濃度均低于0.5 nmol/L。Sevabertinib在生化測(cè)定中對(duì)HER4激酶結(jié)構(gòu)域也有活性，但活性顯著降低，對(duì)其他測(cè)試激酶亞群的活性進(jìn)一步降低。由于生化測(cè)定靈敏度不足，在先導(dǎo)化合物優(yōu)化過程中使用了細(xì)胞測(cè)定進(jìn)行選擇性分析，從而發(fā)現(xiàn)了sevabertinib。
利用EGFR與sevabertinib復(fù)合物的X射線晶體結(jié)構(gòu)作為模板，構(gòu)建了HER2的同源模型。所得三維結(jié)構(gòu)突出了負(fù)責(zé)配體穩(wěn)定的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征。鉸鏈區(qū)Met801的主鏈NH通過向吡啶氮原子提供氫鍵將配體錨定在口袋中。內(nèi)酰胺酰胺基團(tuán)與DFG基序的Lys753和Asp863形成氫鍵。Lys753還與螺旋C的Glu770形成鹽橋，這是整個(gè)激酶組中高度保守的相互作用，表明激酶結(jié)構(gòu)域處于活性構(gòu)象。苯胺游離的NH向Thr862側(cè)鏈提供一個(gè)氫鍵，引導(dǎo)甲氧基氯苯基片段穿過守門員殘基向疏水亞口袋延伸，而二氧六環(huán)環(huán)通過分子內(nèi)氫鍵掩蔽游離的吡咯NH。與不可逆抑制劑不同，sevabertinib不與Cys805存在共價(jià)相互作用。這些與HER2的相互作用使sevabertinib成為一種高效的可逆結(jié)合劑。
使用KinaseProfiler平臺(tái)評(píng)估了sevabertinib的脫靶效應(yīng)。在該測(cè)定中，1 μmol/L sevabertinib抑制了373種測(cè)試激酶中的18種，活性抑制超過80%，包括三種EGFR激酶家族成員：EGFR、HER2和HER4。在含有2 mmol/L ATP的生化激酶活性測(cè)定中，最有效抑制的非ERBB家族激酶是DDR2，IC50值為53.3 nmol/L。這表明sevabertinib對(duì)野生型HER2的選擇性比對(duì)DDR2高100倍以上，相對(duì)于其他測(cè)試的非ERBB家族激酶選擇性更高。
圖1 Sevabertinib：一種可用于肺癌治療的可逆性HER2抑制劑
Sevabertinib在異位表達(dá)HER2外顯子20插入或HER2點(diǎn)突變的同基因Ba/F3細(xì)胞中顯示出強(qiáng)效抗增殖活性
使用通常依賴于白細(xì)胞介素-3存活和增殖的Ba/F3小鼠原B細(xì)胞系，生成了表達(dá)HER2外顯子20插入或激活HER2點(diǎn)突變的同基因Ba/F3細(xì)胞 panel，這些突變消除了對(duì)添加IL3的需求。這些HER2依賴的Ba/F3細(xì)胞系以及類似的EGFR依賴的Ba/F3細(xì)胞系也被用于在化合物優(yōu)化過程中測(cè)量抑制活性。
Sevabertinib強(qiáng)烈抑制異位表達(dá)HER2外顯子20插入或野生型HER2的Ba/F3細(xì)胞系的增殖。Sevabertinib的抗增殖活性與不可逆HER2抑制劑zongertinib的活性相當(dāng)，并且與測(cè)試的其他FDA批準(zhǔn)的小分子HER2抑制劑的活性相當(dāng)或更強(qiáng)，在這些細(xì)胞測(cè)定中相對(duì)于野生型EGFR具有約20倍的選擇性。不可逆的EGFR/HER2外顯子20插入抑制劑STX-721對(duì)最常見的HER2外顯子20插入A775insYVMA顯示出與sevabertinib相似的活性。除了外顯子20插入，在HER2的激酶結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞外域中還會(huì)發(fā)生復(fù)發(fā)的激活性和致癌性單核苷酸錯(cuò)義突變。Sevabertinib也能高效抑制表達(dá)這些HER2錯(cuò)義突變的Ba/F3細(xì)胞系的增殖，其活性再次優(yōu)于測(cè)試的其他HER2抑制劑。
還研究了sevabertinib在表達(dá)HER2推定繼發(fā)性獲得性耐藥突變T798M、T798I和C805S的同基因Ba/F3細(xì)胞系中的抗增殖活性，這些突變類似于EGFR的獲得性耐藥突變T790M和C797S。C805S突變完全阻斷了不可逆HER2抑制劑的活性，而sevabertinib在順式表達(dá)HER2外顯子20插入突變或點(diǎn)突變與C805S的Ba/F3細(xì)胞系中仍保留活性。Sevabertinib對(duì)推定的次級(jí)HER2突變T798M也具有顯著活性。這些結(jié)果表明，sevabertinib可能對(duì)患者中至少一些預(yù)測(cè)的HER2 TKI耐藥突變具有活性。
Sevabertinib抑制內(nèi)源性攜帶ERBB家族改變的癌細(xì)胞系的存活
為了評(píng)估sevabertinib在具有ERBB2外顯子20插入以外的基因組改變的癌癥適應(yīng)癥中的活性，使用PRISM測(cè)定進(jìn)一步評(píng)估了sevabertinib在866個(gè)人類癌細(xì)胞系中的抗增殖效果。首先檢查了sevabertinib反應(yīng)與ERBB家族基因短發(fā)夾RNA敲低或CRISPR敲除敏感性之間的關(guān)系。與sevabertinib敏感性最相關(guān)的三個(gè)shRNA靶點(diǎn)是ERBB2、EGFR和ERBB3，與sevabertinib敏感性最相關(guān)的CRISPR靶點(diǎn)是ERBB2、MIEN1、GRHL2、EGFR、CAP1、STX4和ERBB3。然后重點(diǎn)分析了23個(gè)對(duì)sevabertinib反應(yīng)最佳的癌細(xì)胞系。盡管PRISM篩選細(xì)胞系庫(kù)中沒有攜帶HER2外顯子20插入的癌細(xì)胞系，但在幾個(gè)具有ERBB2擴(kuò)增的細(xì)胞系中觀察到了對(duì)sevabertinib和zongertinib的強(qiáng)烈反應(yīng)。sevabertinib敏感性與ERBB2 mRNA表達(dá)之間也存在強(qiáng)相關(guān)性。令人驚訝的是，在具有HER2點(diǎn)突變的細(xì)胞系中沒有觀察到顯著反應(yīng)?？紤]到PRISM細(xì)胞系集中沒有攜帶HER2外顯子20插入的癌細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)一些ERBB2擴(kuò)增的細(xì)胞系也對(duì)ERBB2敲除或敲低有反應(yīng)。不出所料，在EGFR突變癌細(xì)胞系中，ERBB2敲除或敲低未見細(xì)胞存活率的顯著降低。當(dāng)綜合考慮PRISM數(shù)據(jù)集中的所有細(xì)胞系時(shí)，再次發(fā)現(xiàn)一部分ERBB2擴(kuò)增的癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib或zongertinib敏感，這部分細(xì)胞系與對(duì)ERBB2敲除或敲低有反應(yīng)的ERBB2擴(kuò)增癌細(xì)胞系有重疊。
內(nèi)源性攜帶DOC4-NRG1融合的乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-175也對(duì)sevabertinib和zongertinib敏感。DOC4-NRG1融合導(dǎo)致NRG1（HER3的配體，HER3是HER2的異二聚化伙伴）組成性膜定位。在對(duì)sevabertinib最敏感的癌細(xì)胞系中，有三個(gè)攜帶EGFR外顯子19缺失，這與表明sevabertinib對(duì)EGFR經(jīng)典突變和外顯子20插入也具有強(qiáng)效和選擇性且不受C797S奧希替尼耐藥突變影響的數(shù)據(jù)一致。雖然sevabertinib和zongertinib在具有不同HER2改變的癌細(xì)胞系中的活性通常相當(dāng)，但zongertinib對(duì)經(jīng)典和外顯子20插入EGFR突變沒有活性，因?yàn)閦ongertinib對(duì)HER2相對(duì)于EGFR具有選擇性。
對(duì)于23個(gè)最敏感細(xì)胞系中的13個(gè)，未發(fā)現(xiàn)明顯的反應(yīng)基因組決定因素。雖然這13個(gè)剩余細(xì)胞系中的一個(gè)，BT-16細(xì)胞系，被發(fā)現(xiàn)攜帶MAK16和NRG1的基因組融合，但相對(duì)于NRG1編碼序列在融合位點(diǎn)存在預(yù)測(cè)的移碼，并且NRG1 EGF樣結(jié)構(gòu)域被排除。跨越推定融合斷點(diǎn)的RNA測(cè)序讀數(shù)數(shù)量較少，并且在抗NRG1免疫印跡上未檢測(cè)到明顯的非典型條帶。因此，沒有證據(jù)表明該MAK16-NRG1基因融合產(chǎn)生功能性融合蛋白。確實(shí)觀察到在BT16細(xì)胞和另外兩個(gè)缺乏已知致敏基因組改變的sevabertinib敏感細(xì)胞系TE617.T和DL中野生型NRG1表達(dá)升高。還觀察到在DL細(xì)胞中NRG1受體HER3的表達(dá)和磷酸化，以及在BT-16和TE617.T細(xì)胞中HER4的表達(dá)和磷酸化。然而，這些特征與sevabertinib反應(yīng)相關(guān)的生理相關(guān)性尚不完全清楚。
Sevabertinib在表達(dá)HER2外顯子20插入或擴(kuò)增野生型ERBB2的異種移植模型中顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤功效
在證實(shí)sevabertinib對(duì)HER2突變細(xì)胞具有強(qiáng)大抗增殖活性后，研究了sevabertinib在攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC異種移植模型中的抗腫瘤功效。在皮下CTG-2543患者來(lái)源異種移植模型中，與載體相比，每天一次給予10、25和50 mg/kg劑量的sevabertinib可抑制腫瘤生長(zhǎng)并降低腫瘤重量。在攜帶HER2外顯子20插入A775insV,G776C的NCI-H1781模型中，每天兩次5 mg/kg或每天一次10 mg/kg劑量的sevabertinib在兩個(gè)劑量下均顯示出抗腫瘤功效。使用每天兩次15 mg/kg或每天一次30 mg/kg劑量的zongertinib獲得了類似的抗腫瘤反應(yīng)?？紤]到體外細(xì)胞數(shù)據(jù)表明sevabertinib對(duì)ERBB2擴(kuò)增的癌癥有影響，還測(cè)試了一個(gè)ERBB2擴(kuò)增的異種移植模型。在攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-N87模型中，每天兩次給予2.5、5或10 mg/kg劑量的sevabertinib可抑制腫瘤生長(zhǎng)，顯示出與3 mg/kg T-DXd相當(dāng)?shù)膹?qiáng)大體內(nèi)抗腫瘤功效。在所有三個(gè)異種移植模型中，sevabertinib均被發(fā)現(xiàn)耐受性良好，表現(xiàn)為沒有明顯的體重減輕。
然后研究了sevabertinib對(duì)癌細(xì)胞系中HER2磷酸化和下游MAPK信號(hào)通路的抑制作用。用sevabertinib處理導(dǎo)致在攜帶HER2外顯子20插入的NCI-H1781肺癌細(xì)胞、攜帶NRG1融合的MDA-MB-175-VII乳腺癌細(xì)胞、攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-H2170肺癌細(xì)胞和攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-N87胃癌細(xì)胞中磷酸化HER2、磷酸化MEK和磷酸化ERK水平降低。這些數(shù)據(jù)表明sevabertinib抑制了HER2-MAPK通路信號(hào)，在這些HER2依賴性細(xì)胞系中磷酸化AKT、磷酸化MEK和磷酸化ERK水平的劑量依賴性降低證明了這一點(diǎn)。HER3是一種ERBB家族蛋白，沒有內(nèi)在激酶活性，但可被HER2磷酸化，其在MDA-MB-175-VII和NCI-N87細(xì)胞中的磷酸化也被sevabertinib抑制。
具有HER2改變的細(xì)胞系未表達(dá)可檢測(cè)水平的EGFR蛋白；NCI-2170和NCI-N87磷酸化EGFR免疫印跡中的磷酸化條帶可能是由于磷酸化EGFR抗體與磷酸化HER2的交叉反應(yīng)所致，磷酸化HER2更大，在SDS-PAGE中遷移較慢。僅在過表達(dá)野生型EGFR的A431細(xì)胞中，在最高濃度的sevabertinib下觀察到對(duì)磷酸化EGFR、磷酸化MEK或磷酸化ERK的抑制，這與sevabertinib對(duì)野生型EGFR活性降低一致。
由于觀察到一部分?jǐn)y帶ERBB2擴(kuò)增的癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib有反應(yīng)，分析了乳腺癌和胃食管癌細(xì)胞系（兩者均以復(fù)發(fā)性ERBB2擴(kuò)增為特征）的反應(yīng)與ERBB2擴(kuò)增之間的相關(guān)性。乳腺癌和胃食管癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib的反應(yīng)與存在高水平、局灶性ERBB2擴(kuò)增相關(guān)，并且在攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的胃癌細(xì)胞系NCI-N87中，sevabertinib有效抑制了HER2和下游信號(hào)蛋白的磷酸化。這些結(jié)果表明sevabertinib在攜帶ERBB2擴(kuò)增的癌癥患者中也可能具有活性。
Sevabertinib在兩名HER2外顯子20插入突變NSCLC患者中顯示出抗腫瘤活性
在一項(xiàng)針對(duì)攜帶HER2突變的晚期NSCLC患者的sevabertinib首次人體研究中觀察到了有希望的臨床活性。此處介紹了兩名攜帶HER2外顯子20插入突變NSCLC患者接受每天兩次20 mg sevabertinib治療的病例研究。
一名51歲女性患者在進(jìn)入試驗(yàn)前接受了兩種全身治療：一線培美曲塞和卡鉑治療4個(gè)月，二線多西他賽治療2個(gè)月。該患者在接受sevabertinib治療6、18和30周后分別達(dá)到41%、52%和53%的腫瘤縮小，達(dá)到部分緩解。盡管存在非靶病灶腦轉(zhuǎn)移且在治療前30周內(nèi)保持穩(wěn)定，但研究治療30周后腦轉(zhuǎn)移灶增大導(dǎo)致疾病進(jìn)展。該患者總共接受了10個(gè)周期治療，共219天，未進(jìn)行永久性劑量降低。
一名55歲男性患者接受培美曲塞和卡鉑作為一線治療約6個(gè)月。進(jìn)入試驗(yàn)后，該患者在治療6周和54周后分別達(dá)到54%和78%的腫瘤縮小，達(dá)到部分緩解，直至治療80周后發(fā)生疾病進(jìn)展。該患者總共接受了28個(gè)周期治療，共602天，未進(jìn)行永久性劑量降低。該患者未觀察到腦轉(zhuǎn)移。
圖2 sevabertinib是一種針對(duì)HER2外顯子20插入突變的高效選擇性抑制劑
討論
目前，攜帶HER2外顯子20插入的肺癌患者預(yù)后差，靶向治療選擇有限。盡管T-DXd和zongertinib已獲得加速批準(zhǔn)用于治療攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC患者，但仍需要為這些患者提供有效且耐受性良好的口服療法。重要的是，針對(duì)HER2外顯子20插入NSCLC患者的療法必須對(duì)相關(guān)的EGFR酪氨酸激酶受體活性降低，以最大限度地減少EGFR驅(qū)動(dòng)的毒性。Sevabertinib是一種口服、可逆的HER2外顯子20插入抑制劑，在同基因Ba/F3細(xì)胞測(cè)定中相對(duì)于野生型EGFR具有約20倍的選擇性。在Ba/F3和癌細(xì)胞系存活測(cè)定、檢查信號(hào)蛋白磷酸化的癌細(xì)胞系機(jī)制測(cè)定以及使用HER2 A775insYVMA PDX模型和細(xì)胞系來(lái)源異種移植模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中證明了sevabertinib的活性和選擇性。還提供了數(shù)據(jù)證明在參加1/2期試驗(yàn)的兩名肺癌患者中sevabertinib具有抗腫瘤活性，導(dǎo)致兩次部分緩解。
除了肺癌中的HER2外顯子20插入，還觀察到sevabertinib對(duì)一部分ERBB2擴(kuò)增的乳腺癌、胃癌和食管癌細(xì)胞系具有活性。這一發(fā)現(xiàn)暗示sevabertinib在這些癌癥患者中也可能具有活性，但需要注意的是，由于腫瘤異質(zhì)性和共存突變，預(yù)計(jì)胃食管癌對(duì)HER2靶向藥物的反應(yīng)有限。還在同基因Ba/F3系統(tǒng)中觀察到sevabertinib對(duì)HER2激活點(diǎn)和致癌點(diǎn)突變的活性，但有趣的是，未鑒定出內(nèi)源性攜帶類似一組激活HER2點(diǎn)突變的敏感癌細(xì)胞系。這意味著具有內(nèi)源性HER2錯(cuò)義突變的癌細(xì)胞系可能具有其他支持癌細(xì)胞存活和增殖而不依賴于突變HER2活性的致癌改變，或者可能具有掩蓋HER2失活影響的生長(zhǎng)特性。相反，確實(shí)觀察到sevabertinib對(duì)內(nèi)源性攜帶NRG1致癌易位的乳腺癌細(xì)胞系具有活性，這表明sevabertinib在這些罕見患者中也可能顯示活性。Sevabertinib對(duì)具有經(jīng)典激活突變和EGFR外顯子20插入的癌細(xì)胞系也具有活性。最后，在23個(gè)對(duì)sevabertinib最敏感的細(xì)胞系中的13個(gè)中未檢測(cè)到相關(guān)的基因組改變，這引發(fā)了關(guān)于這13個(gè)細(xì)胞系為何對(duì)sevabertinib敏感的問題。表觀遺傳改變可能是導(dǎo)致敏感性的原因，但需要進(jìn)一步研究來(lái)解決這個(gè)問題。
除了sevabertinib，zongertinib也正在臨床研究中評(píng)估其對(duì)攜帶HER2突變的肺癌患者的療效。兩種分子在具有ERBB改變的癌細(xì)胞系中具有相似的臨床前功效。這兩種抑制劑之間的主要區(qū)別在于sevabertinib是可逆的，而zongertinib是不可逆的，共價(jià)修飾HER2中的C805。因此，C805的突變將消除zongertinib的活性，而sevabertinib不受C805突變的影響。zongertinib的第一個(gè)1期臨床數(shù)據(jù)現(xiàn)已報(bào)道，在攜帶HER2酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域突變的NSCLC患者中，客觀緩解率高達(dá)71%。有趣的是，在HER2突變位于酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域之外的NSCLC患者中也觀察到了一些反應(yīng)。由于EGFR抑制和HER2抑制的毒性特征被認(rèn)為部分重疊，因此很難預(yù)測(cè)sevabertinib和zongertinib的安全性特征是否存在差異，因?yàn)閮烧叨家种埔吧虷ER2。Sevabertinib和zongertinib均處于3期臨床試驗(yàn)階段；它們之間的進(jìn)一步區(qū)分有待這些臨床試驗(yàn)結(jié)果。
總之，已經(jīng)在攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC的細(xì)胞和體內(nèi)模型中證明了sevabertinib的臨床前活性。這種活性擴(kuò)展到一部分?jǐn)y帶ERBB2局灶擴(kuò)增的癌細(xì)胞系。進(jìn)一步提供了兩名攜帶HER2外顯子20插入的肺癌患者對(duì)sevabertinib產(chǎn)生反應(yīng)的證據(jù)。針對(duì)攜帶HER2突變的NSCLC患者的sevabertinib 1期試驗(yàn)正在進(jìn)行中。Sevabertinib在NSCLC中的3期試驗(yàn)和針對(duì)HER2突變實(shí)體瘤的2期開放性籃子試驗(yàn)現(xiàn)已開始招募患者。
參考資料
[1] Sevabertinib, a Reversible HER2 Inhibitor with Activity in Lung Cancer
摘要：研究通過臨床前模型及早期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，證實(shí)Sevabertinib可有效抑制HER2信號(hào)通路。
SFB促進(jìn)ICB介導(dǎo)的腫瘤控制
HER2（由ERBB2編碼）的外顯子20插入及其他激活突變?cè)诜蜗侔┲邪l(fā)生率約為2%至4%，但目前針對(duì)這類患者的治療選擇有限。Sevabertinib（BAY 2927088）是一種強(qiáng)效、可逆的雙重EGFR-HER2抑制劑，對(duì)野生型EGFR具有選擇性。本研究報(bào)道了sevabertinib在攜帶HER2改變（包括外顯子20插入、點(diǎn)突變和野生型ERBB2擴(kuò)增）的肺癌模型中的臨床前活性。此外，研究還證明了sevabertinib在一個(gè)依賴于神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1（neuregulin-1, NRG1，HER2家族成員及其異二聚化伙伴HER3的配體）融合的癌細(xì)胞系中的活性。最后，文章報(bào)告了來(lái)自1/2期臨床試驗(yàn)（NCT05099172）的患者對(duì)sevabertinib的反應(yīng)數(shù)據(jù)，表明其對(duì)HER2突變肺癌患者具有潛在益處。
Sevabertinib是一種針對(duì)HER2外顯子20插入的高效、選擇性抑制劑
Sevabertinib被開發(fā)用于強(qiáng)效、可逆地抑制NSCLC中發(fā)現(xiàn)的HER2外顯子20插入，相對(duì)于野生型EGFR具有高選擇性，旨在降低毒性，并對(duì)其他HER2改變和突變EGFR具有額外選擇性。雖然生化選擇性在sevabertinib開發(fā)早期就已觀察到，但其效力超過了現(xiàn)有生化檢測(cè)方法的檢測(cè)限。在生理相關(guān)ATP濃度下，sevabertinib對(duì)野生型HER2、HER2 A775insYVMA激酶結(jié)構(gòu)域、野生型EGFR以及EGFR D770_N771insSVD激酶結(jié)構(gòu)域的半數(shù)抑制濃度均低于0.5 nmol/L。Sevabertinib在生化測(cè)定中對(duì)HER4激酶結(jié)構(gòu)域也有活性，但活性顯著降低，對(duì)其他測(cè)試激酶亞群的活性進(jìn)一步降低。由于生化測(cè)定靈敏度不足，在先導(dǎo)化合物優(yōu)化過程中使用了細(xì)胞測(cè)定進(jìn)行選擇性分析，從而發(fā)現(xiàn)了sevabertinib。
利用EGFR與sevabertinib復(fù)合物的X射線晶體結(jié)構(gòu)作為模板，構(gòu)建了HER2的同源模型。所得三維結(jié)構(gòu)突出了負(fù)責(zé)配體穩(wěn)定的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征。鉸鏈區(qū)Met801的主鏈NH通過向吡啶氮原子提供氫鍵將配體錨定在口袋中。內(nèi)酰胺酰胺基團(tuán)與DFG基序的Lys753和Asp863形成氫鍵。Lys753還與螺旋C的Glu770形成鹽橋，這是整個(gè)激酶組中高度保守的相互作用，表明激酶結(jié)構(gòu)域處于活性構(gòu)象。苯胺游離的NH向Thr862側(cè)鏈提供一個(gè)氫鍵，引導(dǎo)甲氧基氯苯基片段穿過守門員殘基向疏水亞口袋延伸，而二氧六環(huán)環(huán)通過分子內(nèi)氫鍵掩蔽游離的吡咯NH。與不可逆抑制劑不同，sevabertinib不與Cys805存在共價(jià)相互作用。這些與HER2的相互作用使sevabertinib成為一種高效的可逆結(jié)合劑。
使用KinaseProfiler平臺(tái)評(píng)估了sevabertinib的脫靶效應(yīng)。在該測(cè)定中，1 μmol/L sevabertinib抑制了373種測(cè)試激酶中的18種，活性抑制超過80%，包括三種EGFR激酶家族成員：EGFR、HER2和HER4。在含有2 mmol/L ATP的生化激酶活性測(cè)定中，最有效抑制的非ERBB家族激酶是DDR2，IC50值為53.3 nmol/L。這表明sevabertinib對(duì)野生型HER2的選擇性比對(duì)DDR2高100倍以上，相對(duì)于其他測(cè)試的非ERBB家族激酶選擇性更高。
圖1 Sevabertinib：一種可用于肺癌治療的可逆性HER2抑制劑
Sevabertinib在異位表達(dá)HER2外顯子20插入或HER2點(diǎn)突變的同基因Ba/F3細(xì)胞中顯示出強(qiáng)效抗增殖活性
使用通常依賴于白細(xì)胞介素-3存活和增殖的Ba/F3小鼠原B細(xì)胞系，生成了表達(dá)HER2外顯子20插入或激活HER2點(diǎn)突變的同基因Ba/F3細(xì)胞 panel，這些突變消除了對(duì)添加IL3的需求。這些HER2依賴的Ba/F3細(xì)胞系以及類似的EGFR依賴的Ba/F3細(xì)胞系也被用于在化合物優(yōu)化過程中測(cè)量抑制活性。
Sevabertinib強(qiáng)烈抑制異位表達(dá)HER2外顯子20插入或野生型HER2的Ba/F3細(xì)胞系的增殖。Sevabertinib的抗增殖活性與不可逆HER2抑制劑zongertinib的活性相當(dāng)，并且與測(cè)試的其他FDA批準(zhǔn)的小分子HER2抑制劑的活性相當(dāng)或更強(qiáng)，在這些細(xì)胞測(cè)定中相對(duì)于野生型EGFR具有約20倍的選擇性。不可逆的EGFR/HER2外顯子20插入抑制劑STX-721對(duì)最常見的HER2外顯子20插入A775insYVMA顯示出與sevabertinib相似的活性。除了外顯子20插入，在HER2的激酶結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞外域中還會(huì)發(fā)生復(fù)發(fā)的激活性和致癌性單核苷酸錯(cuò)義突變。Sevabertinib也能高效抑制表達(dá)這些HER2錯(cuò)義突變的Ba/F3細(xì)胞系的增殖，其活性再次優(yōu)于測(cè)試的其他HER2抑制劑。
還研究了sevabertinib在表達(dá)HER2推定繼發(fā)性獲得性耐藥突變T798M、T798I和C805S的同基因Ba/F3細(xì)胞系中的抗增殖活性，這些突變類似于EGFR的獲得性耐藥突變T790M和C797S。C805S突變完全阻斷了不可逆HER2抑制劑的活性，而sevabertinib在順式表達(dá)HER2外顯子20插入突變或點(diǎn)突變與C805S的Ba/F3細(xì)胞系中仍保留活性。Sevabertinib對(duì)推定的次級(jí)HER2突變T798M也具有顯著活性。這些結(jié)果表明，sevabertinib可能對(duì)患者中至少一些預(yù)測(cè)的HER2 TKI耐藥突變具有活性。
Sevabertinib抑制內(nèi)源性攜帶ERBB家族改變的癌細(xì)胞系的存活
為了評(píng)估sevabertinib在具有ERBB2外顯子20插入以外的基因組改變的癌癥適應(yīng)癥中的活性，使用PRISM測(cè)定進(jìn)一步評(píng)估了sevabertinib在866個(gè)人類癌細(xì)胞系中的抗增殖效果。首先檢查了sevabertinib反應(yīng)與ERBB家族基因短發(fā)夾RNA敲低或CRISPR敲除敏感性之間的關(guān)系。與sevabertinib敏感性最相關(guān)的三個(gè)shRNA靶點(diǎn)是ERBB2、EGFR和ERBB3，與sevabertinib敏感性最相關(guān)的CRISPR靶點(diǎn)是ERBB2、MIEN1、GRHL2、EGFR、CAP1、STX4和ERBB3。然后重點(diǎn)分析了23個(gè)對(duì)sevabertinib反應(yīng)最佳的癌細(xì)胞系。盡管PRISM篩選細(xì)胞系庫(kù)中沒有攜帶HER2外顯子20插入的癌細(xì)胞系，但在幾個(gè)具有ERBB2擴(kuò)增的細(xì)胞系中觀察到了對(duì)sevabertinib和zongertinib的強(qiáng)烈反應(yīng)。sevabertinib敏感性與ERBB2 mRNA表達(dá)之間也存在強(qiáng)相關(guān)性。令人驚訝的是，在具有HER2點(diǎn)突變的細(xì)胞系中沒有觀察到顯著反應(yīng)?？紤]到PRISM細(xì)胞系集中沒有攜帶HER2外顯子20插入的癌細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)一些ERBB2擴(kuò)增的細(xì)胞系也對(duì)ERBB2敲除或敲低有反應(yīng)。不出所料，在EGFR突變癌細(xì)胞系中，ERBB2敲除或敲低未見細(xì)胞存活率的顯著降低。當(dāng)綜合考慮PRISM數(shù)據(jù)集中的所有細(xì)胞系時(shí)，再次發(fā)現(xiàn)一部分ERBB2擴(kuò)增的癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib或zongertinib敏感，這部分細(xì)胞系與對(duì)ERBB2敲除或敲低有反應(yīng)的ERBB2擴(kuò)增癌細(xì)胞系有重疊。
內(nèi)源性攜帶DOC4-NRG1融合的乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-175也對(duì)sevabertinib和zongertinib敏感。DOC4-NRG1融合導(dǎo)致NRG1（HER3的配體，HER3是HER2的異二聚化伙伴）組成性膜定位。在對(duì)sevabertinib最敏感的癌細(xì)胞系中，有三個(gè)攜帶EGFR外顯子19缺失，這與表明sevabertinib對(duì)EGFR經(jīng)典突變和外顯子20插入也具有強(qiáng)效和選擇性且不受C797S奧希替尼耐藥突變影響的數(shù)據(jù)一致。雖然sevabertinib和zongertinib在具有不同HER2改變的癌細(xì)胞系中的活性通常相當(dāng)，但zongertinib對(duì)經(jīng)典和外顯子20插入EGFR突變沒有活性，因?yàn)閦ongertinib對(duì)HER2相對(duì)于EGFR具有選擇性。
對(duì)于23個(gè)最敏感細(xì)胞系中的13個(gè)，未發(fā)現(xiàn)明顯的反應(yīng)基因組決定因素。雖然這13個(gè)剩余細(xì)胞系中的一個(gè)，BT-16細(xì)胞系，被發(fā)現(xiàn)攜帶MAK16和NRG1的基因組融合，但相對(duì)于NRG1編碼序列在融合位點(diǎn)存在預(yù)測(cè)的移碼，并且NRG1 EGF樣結(jié)構(gòu)域被排除?？缭酵贫ㄈ诤蠑帱c(diǎn)的RNA測(cè)序讀數(shù)數(shù)量較少，并且在抗NRG1免疫印跡上未檢測(cè)到明顯的非典型條帶。因此，沒有證據(jù)表明該MAK16-NRG1基因融合產(chǎn)生功能性融合蛋白。確實(shí)觀察到在BT16細(xì)胞和另外兩個(gè)缺乏已知致敏基因組改變的sevabertinib敏感細(xì)胞系TE617.T和DL中野生型NRG1表達(dá)升高。還觀察到在DL細(xì)胞中NRG1受體HER3的表達(dá)和磷酸化，以及在BT-16和TE617.T細(xì)胞中HER4的表達(dá)和磷酸化。然而，這些特征與sevabertinib反應(yīng)相關(guān)的生理相關(guān)性尚不完全清楚。
Sevabertinib在表達(dá)HER2外顯子20插入或擴(kuò)增野生型ERBB2的異種移植模型中顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤功效
在證實(shí)sevabertinib對(duì)HER2突變細(xì)胞具有強(qiáng)大抗增殖活性后，研究了sevabertinib在攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC異種移植模型中的抗腫瘤功效。在皮下CTG-2543患者來(lái)源異種移植模型中，與載體相比，每天一次給予10、25和50 mg/kg劑量的sevabertinib可抑制腫瘤生長(zhǎng)并降低腫瘤重量。在攜帶HER2外顯子20插入A775insV,G776C的NCI-H1781模型中，每天兩次5 mg/kg或每天一次10 mg/kg劑量的sevabertinib在兩個(gè)劑量下均顯示出抗腫瘤功效。使用每天兩次15 mg/kg或每天一次30 mg/kg劑量的zongertinib獲得了類似的抗腫瘤反應(yīng)?？紤]到體外細(xì)胞數(shù)據(jù)表明sevabertinib對(duì)ERBB2擴(kuò)增的癌癥有影響，還測(cè)試了一個(gè)ERBB2擴(kuò)增的異種移植模型。在攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-N87模型中，每天兩次給予2.5、5或10 mg/kg劑量的sevabertinib可抑制腫瘤生長(zhǎng)，顯示出與3 mg/kg T-DXd相當(dāng)?shù)膹?qiáng)大體內(nèi)抗腫瘤功效。在所有三個(gè)異種移植模型中，sevabertinib均被發(fā)現(xiàn)耐受性良好，表現(xiàn)為沒有明顯的體重減輕。
然后研究了sevabertinib對(duì)癌細(xì)胞系中HER2磷酸化和下游MAPK信號(hào)通路的抑制作用。用sevabertinib處理導(dǎo)致在攜帶HER2外顯子20插入的NCI-H1781肺癌細(xì)胞、攜帶NRG1融合的MDA-MB-175-VII乳腺癌細(xì)胞、攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-H2170肺癌細(xì)胞和攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的NCI-N87胃癌細(xì)胞中磷酸化HER2、磷酸化MEK和磷酸化ERK水平降低。這些數(shù)據(jù)表明sevabertinib抑制了HER2-MAPK通路信號(hào)，在這些HER2依賴性細(xì)胞系中磷酸化AKT、磷酸化MEK和磷酸化ERK水平的劑量依賴性降低證明了這一點(diǎn)。HER3是一種ERBB家族蛋白，沒有內(nèi)在激酶活性，但可被HER2磷酸化，其在MDA-MB-175-VII和NCI-N87細(xì)胞中的磷酸化也被sevabertinib抑制。
具有HER2改變的細(xì)胞系未表達(dá)可檢測(cè)水平的EGFR蛋白；NCI-2170和NCI-N87磷酸化EGFR免疫印跡中的磷酸化條帶可能是由于磷酸化EGFR抗體與磷酸化HER2的交叉反應(yīng)所致，磷酸化HER2更大，在SDS-PAGE中遷移較慢。僅在過表達(dá)野生型EGFR的A431細(xì)胞中，在最高濃度的sevabertinib下觀察到對(duì)磷酸化EGFR、磷酸化MEK或磷酸化ERK的抑制，這與sevabertinib對(duì)野生型EGFR活性降低一致。
由于觀察到一部分?jǐn)y帶ERBB2擴(kuò)增的癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib有反應(yīng)，分析了乳腺癌和胃食管癌細(xì)胞系（兩者均以復(fù)發(fā)性ERBB2擴(kuò)增為特征）的反應(yīng)與ERBB2擴(kuò)增之間的相關(guān)性。乳腺癌和胃食管癌細(xì)胞系對(duì)sevabertinib的反應(yīng)與存在高水平、局灶性ERBB2擴(kuò)增相關(guān)，并且在攜帶野生型ERBB2擴(kuò)增的胃癌細(xì)胞系NCI-N87中，sevabertinib有效抑制了HER2和下游信號(hào)蛋白的磷酸化。這些結(jié)果表明sevabertinib在攜帶ERBB2擴(kuò)增的癌癥患者中也可能具有活性。
Sevabertinib在兩名HER2外顯子20插入突變NSCLC患者中顯示出抗腫瘤活性
在一項(xiàng)針對(duì)攜帶HER2突變的晚期NSCLC患者的sevabertinib首次人體研究中觀察到了有希望的臨床活性。此處介紹了兩名攜帶HER2外顯子20插入突變NSCLC患者接受每天兩次20 mg sevabertinib治療的病例研究。
一名51歲女性患者在進(jìn)入試驗(yàn)前接受了兩種全身治療：一線培美曲塞和卡鉑治療4個(gè)月，二線多西他賽治療2個(gè)月。該患者在接受sevabertinib治療6、18和30周后分別達(dá)到41%、52%和53%的腫瘤縮小，達(dá)到部分緩解。盡管存在非靶病灶腦轉(zhuǎn)移且在治療前30周內(nèi)保持穩(wěn)定，但研究治療30周后腦轉(zhuǎn)移灶增大導(dǎo)致疾病進(jìn)展。該患者總共接受了10個(gè)周期治療，共219天，未進(jìn)行永久性劑量降低。
一名55歲男性患者接受培美曲塞和卡鉑作為一線治療約6個(gè)月。進(jìn)入試驗(yàn)后，該患者在治療6周和54周后分別達(dá)到54%和78%的腫瘤縮小，達(dá)到部分緩解，直至治療80周后發(fā)生疾病進(jìn)展。該患者總共接受了28個(gè)周期治療，共602天，未進(jìn)行永久性劑量降低。該患者未觀察到腦轉(zhuǎn)移。
圖2 sevabertinib是一種針對(duì)HER2外顯子20插入突變的高效選擇性抑制劑
討論
目前，攜帶HER2外顯子20插入的肺癌患者預(yù)后差，靶向治療選擇有限。盡管T-DXd和zongertinib已獲得加速批準(zhǔn)用于治療攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC患者，但仍需要為這些患者提供有效且耐受性良好的口服療法。重要的是，針對(duì)HER2外顯子20插入NSCLC患者的療法必須對(duì)相關(guān)的EGFR酪氨酸激酶受體活性降低，以最大限度地減少EGFR驅(qū)動(dòng)的毒性。Sevabertinib是一種口服、可逆的HER2外顯子20插入抑制劑，在同基因Ba/F3細(xì)胞測(cè)定中相對(duì)于野生型EGFR具有約20倍的選擇性。在Ba/F3和癌細(xì)胞系存活測(cè)定、檢查信號(hào)蛋白磷酸化的癌細(xì)胞系機(jī)制測(cè)定以及使用HER2 A775insYVMA PDX模型和細(xì)胞系來(lái)源異種移植模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中證明了sevabertinib的活性和選擇性。還提供了數(shù)據(jù)證明在參加1/2期試驗(yàn)的兩名肺癌患者中sevabertinib具有抗腫瘤活性，導(dǎo)致兩次部分緩解。
除了肺癌中的HER2外顯子20插入，還觀察到sevabertinib對(duì)一部分ERBB2擴(kuò)增的乳腺癌、胃癌和食管癌細(xì)胞系具有活性。這一發(fā)現(xiàn)暗示sevabertinib在這些癌癥患者中也可能具有活性，但需要注意的是，由于腫瘤異質(zhì)性和共存突變，預(yù)計(jì)胃食管癌對(duì)HER2靶向藥物的反應(yīng)有限。還在同基因Ba/F3系統(tǒng)中觀察到sevabertinib對(duì)HER2激活點(diǎn)和致癌點(diǎn)突變的活性，但有趣的是，未鑒定出內(nèi)源性攜帶類似一組激活HER2點(diǎn)突變的敏感癌細(xì)胞系。這意味著具有內(nèi)源性HER2錯(cuò)義突變的癌細(xì)胞系可能具有其他支持癌細(xì)胞存活和增殖而不依賴于突變HER2活性的致癌改變，或者可能具有掩蓋HER2失活影響的生長(zhǎng)特性。相反，確實(shí)觀察到sevabertinib對(duì)內(nèi)源性攜帶NRG1致癌易位的乳腺癌細(xì)胞系具有活性，這表明sevabertinib在這些罕見患者中也可能顯示活性。Sevabertinib對(duì)具有經(jīng)典激活突變和EGFR外顯子20插入的癌細(xì)胞系也具有活性。最后，在23個(gè)對(duì)sevabertinib最敏感的細(xì)胞系中的13個(gè)中未檢測(cè)到相關(guān)的基因組改變，這引發(fā)了關(guān)于這13個(gè)細(xì)胞系為何對(duì)sevabertinib敏感的問題。表觀遺傳改變可能是導(dǎo)致敏感性的原因，但需要進(jìn)一步研究來(lái)解決這個(gè)問題。
除了sevabertinib，zongertinib也正在臨床研究中評(píng)估其對(duì)攜帶HER2突變的肺癌患者的療效。兩種分子在具有ERBB改變的癌細(xì)胞系中具有相似的臨床前功效。這兩種抑制劑之間的主要區(qū)別在于sevabertinib是可逆的，而zongertinib是不可逆的，共價(jià)修飾HER2中的C805。因此，C805的突變將消除zongertinib的活性，而sevabertinib不受C805突變的影響。zongertinib的第一個(gè)1期臨床數(shù)據(jù)現(xiàn)已報(bào)道，在攜帶HER2酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域突變的NSCLC患者中，客觀緩解率高達(dá)71%。有趣的是，在HER2突變位于酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域之外的NSCLC患者中也觀察到了一些反應(yīng)。由于EGFR抑制和HER2抑制的毒性特征被認(rèn)為部分重疊，因此很難預(yù)測(cè)sevabertinib和zongertinib的安全性特征是否存在差異，因?yàn)閮烧叨家种埔吧虷ER2。Sevabertinib和zongertinib均處于3期臨床試驗(yàn)階段；它們之間的進(jìn)一步區(qū)分有待這些臨床試驗(yàn)結(jié)果。
總之，已經(jīng)在攜帶HER2外顯子20插入的NSCLC的細(xì)胞和體內(nèi)模型中證明了sevabertinib的臨床前活性。這種活性擴(kuò)展到一部分?jǐn)y帶ERBB2局灶擴(kuò)增的癌細(xì)胞系。進(jìn)一步提供了兩名攜帶HER2外顯子20插入的肺癌患者對(duì)sevabertinib產(chǎn)生反應(yīng)的證據(jù)。針對(duì)攜帶HER2突變的NSCLC患者的sevabertinib 1期試驗(yàn)正在進(jìn)行中。Sevabertinib在NSCLC中的3期試驗(yàn)和針對(duì)HER2突變實(shí)體瘤的2期開放性籃子試驗(yàn)現(xiàn)已開始招募患者。
參考資料
[1] Sevabertinib, a Reversible HER2 Inhibitor with Activity in Lung Cancer
