又一广谱抗癌靶标NRG1融合亮相,首款新型靶向药即将横空出世!

2021-04-29 求臻医学企宣

2021年1月7日,Merus NV公司宣布,FDA已授予Zenocutuzumab(Zeno,MCLA-128)快速通道审批资格,用于治疗接受标准疗法后疾病进展的携带NRG1基因融合的转移性实体瘤患者。这爆料一出,立马将肿瘤界公众的视野再次聚焦到泛癌种靶点上来了,激起了“异病同治”概念的热烈讨论。针对NRG1融合这一靶点的靶向药,很可能成为继NTRK融合靶向药之后的第二类获批泛癌的靶向药物。接下来请跟随小编一起来了解下这个新兴泛癌种靶点。


01 NRG1简介及其生物学功能


ErbB受体酪氨酸激酶家族由四个成员组成,分别是EGFR、ErbB2(HER2)、ErbB3和ErbB4。结合ErbB3和ErbB4的配体被称为神经调节蛋白(neuregulins,NRG),包括四个成员(NRG1-4)。NRG1和NRG2能结合ErbB3,NRG1-4能结合ErbB4。配体结合后,这些受体形成同二聚体或异二聚体,导致内在激酶结构域磷酸化,并激活PI3K-AKT、MAPK和其他通路[1]。

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图1. NRG1蛋白结构示意图


NRG1基因位于8号染色体(8p12区域)并编码NRG1蛋白。NRG1基因转录翻译能产生六种不同的蛋白质(I-VI)。NRG1蛋白在结构上与EGF相关并含有EGF样基序(图1),该基序结合并激活ErbB3和ErbB4。与ErbB3结合的NRG1可以诱导异二聚化,使ErbB3优先与ErbB2受体聚合,进一步介导细胞内信号转导,激活多种信号级联,并导致下游通路激活,包括PI3K-AKT和MAPK通路等,从而影响细胞的存活、增殖、迁移、分化等活动(图2)。NRG1也具有结合ErbB4的能力,类似地导致ErbB4发生二聚化[2]。

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图2. NRG1/ErbB信号通路


02  NRG1融合是如何被发现的?


Fernandez-Cuesta及其同事在2014年报道了首个NRG1融合形式,该团队使用一种新颖的计算数据分析策略筛查了25例EGFR和KRAS野生型肺腺癌样本,发现了一例样本携带CD74-NRG1融合,该融合形式包含了NRG1的β-型EGF结构域[3-4]。此外该团队又从另一个包含102例pan-negative肺腺癌样本中发现四例携带CD74-NRG1融合样本。所有这五例病例均为从未吸烟的肺浸润性黏液腺癌(invasive mucinous adenocarcinomas,IMA)女性患者。从那以后CD74-NRG1成为最常报道的NRG1融合形式,并且大多数CD74-NRG1融合携带者为肺IMA患者。


03  在肿瘤中发生NRG1融合的伴侣基因多种多样


截止目前为止,在肺癌患者中发现了多个其他NRG1融合伴侣包括SLC3A2、SDC4、RBPMS、WRN等。一项针对21858个肿瘤样本进行锚定多重PCR靶向RNA测序分析发现NRG1融合的发生率为0.2%,其中CD74是最常见的伴侣(29%),其次是ATP1B1(10%),SDC4(7%)和RBPMS(5%)[5]。在各种实体瘤中也发现其他几种NRG1融合伴侣,包括POMK(结直肠癌),APP (胰腺导管腺癌(PDAC)), CDH6(PDAC),ATP1B1(胆管癌和PDAC)和CLU(卵巢癌)[1]。

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图3. NRG1融合常见伴侣基因



04  NRG1融合患者的癌种发生率和病理特征


通常,NRG1融合在不同类型的癌症中均很少见,在大多数癌种中报道的发生率通常<1%(图4)。例如,使用NGS检测,Drilon等研究者检测到NRG1重排在2079例肺腺癌患者中有3例(0.14%),791例胰腺腺癌患者中有1例(0.13%),2703例乳腺癌患者中有1例(0.04%)检出[6]。

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图4. NRG1融合在不同癌症类型中的发生率


尽管NRG1融合发生病例最多的癌种是NSCLC,但那是因为NSCLC患者基数大,其实检出率也仅仅只有0.3%。其他NRG1阳性肿瘤类型包括胆囊癌,肾细胞癌,膀胱癌,卵巢癌,胰腺癌,乳腺癌,神经内分泌肿瘤,肉瘤和结直肠癌[5]。如前所述,NRG1融合确实在IMA中更为常见,除此之外,国际NRG1注册中心的最新结果表明,NRG1阳性NSCLC还有很大一部分(约20%)是非粘液性腺癌,也有非腺癌NSCLC的病例[7]。


05  靶向NRG1/ERBB通路的潜在治疗方案


临床上观察到NRG1融合阳性肿瘤患者对ErbB抑制剂表现出响应(表1)。迄今为止,临床个例报道疗效最多的药物是阿法替尼(Afatinib),报道的病例包括IMA,PDAC,肺腺癌,卵巢癌和胆管癌。例如有 IMA患者获得长达10个月的部分缓解(PR),PDAC患者获得长达5.5个月的PR(表1)。除此之外,临床医生还建立了一个全球性的多中心注册点,以纳入携带NRG1融合阳性NSCLC患者[7]。注册中心已纳入超80名患者,其中包括12名接受阿法替尼治疗的患者。12名患者中有4名对阿法替尼治疗有客观反应(PR或疾病稳定(SD)),中位无进展生存期为3.5个月。


除阿法替尼以外,治疗NRG1融合驱动的实体瘤患者病例报告或篮子试验中研究的药物包括抗ErbB3药物Lumretuzumab(两名SD持续4个月的患者)和双特异性人源化单克隆抗体Zenocutuzumab(MCLA-128)(三名患者持续治疗:一例PR达7个月,一例PR达4.5个月和一例SD达7个月;目前该药处于临床I/II期试验)。此外,针对NRG1融合的其他潜在靶向药物还包括ErbB2抑制剂拉帕替尼(Lapatinib),曲妥珠单抗和帕妥珠单抗,pan-HER抑制剂Tarloxotinib以及ErbB3抑制剂Patritumab(U3-1287; AMG-888),Seribantumab(MM-121),AV -203、9F7-F11和LJM716,但是这些药物目前仅处于临床前或I期(药代动力学/药效学)研究阶段[1]。

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表1. NRG1融合阳性肿瘤患者使用ErbB靶向治疗的报道病例


在这里,我们重点介绍下Zenocutuzumab。Zenocutuzumab(MCLA-128)是一款HER2、HER3双靶点特异性抗体,能够与HER2结合,避免HER2与HER3形成异二聚体,因此可以用于治疗携带NRG1融合的癌症患者。根据2019年公开的初步研究数据,3例接受了Zenocutuzumab治疗的实体瘤患者均表现出了肿瘤体积缩小。其中,一例胰腺癌患者在接受8周的治疗后,肿瘤直径减小了44%,治疗5个月后肿瘤直径减小了54%,达到了PR的标准。2021年1月8日,FDA授予Zenocutuzumab快速通道资格,用于治疗NRG1融合的转移性实体瘤患者,相信在不久的将来获批后造福更多患者。Zenocutuzumab治疗携带NRG1融合的实体瘤患者的I/II期试验正在进行中,患者可以选择入组获得药物(NCT02912949)。


06  如何检测NRG1融合?


目前最主要检测方法是使用免疫组化(IHC)和荧光原位杂交(FISH)技术检测实体瘤中的融合蛋白和基因。新兴检测技术还包括二代测序(NGS)方法检测DNA和多基因融合RNA。


在对17,485例实体瘤的大规模分析中,所有肿瘤样本使用NGS(MSK-IMPACT)进行检测,对某些肿瘤采用靶向RNA测序(MSK-Fusion Solid Assay,Archer FusionPlex)进行检测。测序发现在多个KRAS野生型IMA和一例胰腺腺癌中检测到NRG1融合,而之前仅靠NGS DNA测序是漏检的。这些发现表明,由于融合结构的复杂性和多样性以及NRG1具有较大的内含子区域,单NGS DNA测序可能会漏检一些NRG1融合,也就是说RNA测序可能比DNA NGS更可靠[6]。所以建议有条件的患者DNA和RNA同时检测以防止漏检,而NRG1融合的检测可以作为NGS panel测序的一部分从而高效利用有限的组织样本,最大化患者检测获益。

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表2. 可用于检测NRG1和其他基因融合的不同方法的优缺点


总 结

NRG1融合存在于多种癌症中,目前的数据看起来肺IMA中的比例很高。虽然在各个癌种中发生率均很低,但由于癌症患者基数大,实体瘤中的总体发生率约为0.2%,仍有不少的患者可以从相关靶向药中获益。NRG1融合作为一个“新星”靶点,其在肿瘤中的作用机制有待进一步探索,目前国内外尚无获批的靶向药,但在研的临床药物仍具有较大的开发潜力。值得高兴的是双特异性抗体Zenocutuzumab已获FDA快速通道资格,且在先前接受过治疗的NRG1基因融合胰腺癌患者中表现出了良好的疗效,有望为肿瘤患者带来多一种选择。


目前开发用于某个癌种少见靶点的新药具有挑战性,但是对已经批准用于其他适应症的药物进行用药评估是一种务实的选择。NRG1融合驱动的肿瘤就是个典型的例子,现有的以ErbB为靶点的治疗方法在携带NRG1融合的肿瘤中具有作为靶向治疗的潜力,例如阿法替尼在携带NRG1融合的IMA和胃肠道肿瘤中均有应答。未来的肿瘤临床用药的快速研究模式是篮子试验,一旦针对某个靶点的药物疗效在多个癌种中成功复制,将会像NTRK融合一样使用同一靶向药达到“异病同治”,扩大可靶向治疗的人群比例,同时大panel基因检测的用药指导意义也进一步凸显。


求臻医学大panel检测套餐全面覆盖NRG1融合检测


求臻医学自主研发的大Panel检测产品——ChosenOne599®包含NRG1基因融合检测;同时求臻医学战略合作推广的因美纳的大panel检测产品——ChosenOne500™,不但能够覆盖NRG1融合的DNA检测,还能覆盖该基因的RNA检测,降低基因融合漏检率,更准确识别罕见融合和未知融合,最大化助力肿瘤患者靶向治疗的选择和生存获益。


参考文献:

[1] Laskin J , Liu S V , K Tolba, et al. NRG1 fusion-driven tumors: biology, detection, and the therapeutic role of afatinib and other ErbB-targeting agents[J]. Annals of Oncology, 2020.


[2] Newbern J ,  Birchmeier C . Nrg1/ErbB signaling networks in Schwann cell development and myelination[J]. Seminars in Cell & Developmental Biology, 2010, 21(9):922-928.


[3] Fernandez-Cuesta L, Plenker D, Osada H, et al. CD74-NRG1 fusions in lung adenocarcinoma. Cancer Discov. 2014;4:415-422.


[4] Tzahar E, Levkowitz G, Karunagaran D, et al. ErbB-3 and ErbB-4 function as the respective low and high affinity receptors of all Neu differentiation factor/heregulin isoforms. J Biol Chem. 1994;269:25226-25233.


[5] Jonna S, Feldman RA, Swensen J, et al. Detection of NRG1 gene fusions in solid tumors. Clin Cancer Res. 2019;25:4966-4972.


[6] Drilon A, Somwar R, Mangatt BP, et al. Response to ERBB3-directed targeted therapy in NRG1-rearranged cancers. Cancer Discov. 2018;8:686-695.


[7] Duruisseaux M, Liu SV, Han JY, et al. NRG1 fusion-positive lung cancers: clinicopathologic profile and treatment outcomes from a global multicenter registry. J Clin Oncol. 2019;37. Abstract 9081.