FGFR2 细胞外结构域框内缺失是可靶向治疗的基因组改变,在胆管癌中作为致癌驱动因子发挥作用

FGFR2 Extracellular Domain In-Frame Deletions Are Therapeutically Targetable Genomic Alterations That Function as Oncogenic Drivers in Cholangiocarcinoma

作者信息James M Cleary, Srivatsan Raghavan, Qibiao Wu, Yvonne Y Li, Liam F Spurr, Hersh V Gupta, Douglas A Rubinson, Isobel J Fetter, Jason L Hornick, Jonathan A Nowak, Giulia Siravegna, Lipika Goyal, Lei Shi, Lauren K Brais, Maureen Loftus, Atul B Shinagare, Thomas A Abrams, Thomas E Clancy, Jiping Wang, Anuj K Patel, Franck Brichory, Anne Vaslin Chessex, Ryan J Sullivan, Rachel B Keller, Sarah Denning, Emma R Hill, Geoffrey I Shapiro, Anna Pokorska-Bocci, Claudio Zanna, Kimmie Ng, Deborah Schrag, Pasi A Jänne, William C Hahn, Andrew D Cherniack, Ryan B Corcoran, Matthew Meyerson, Antoine Daina, Vincent Zoete, Nabeel Bardeesy, Brian M Wolpin
PMID33926920
发布时间2021-10
DOI10.1158/2159-8290.CD-20-1669

实验完整度

包含多层级证据:NGS队列分析、体外转化实验、体内成瘤实验、药物敏感性实验以及临床病例治疗反应;具备功能验证和机制验证。

主要模型

NIH3T3细胞 CCLP-1细胞 NSG小鼠异种移植模型 肝内胆管癌患者队列

重点核对

FGFR2 EID变异类型(p.H167_N173del等)的鉴定与验证 FGFR2 EID在体外和体内的转化活性 FGFR2 EID对FGFR抑制剂(Debio 1347、futibatinib)的敏感性及L618F突变耐药性 临床患者对FGFR抑制剂的反应(部分缓解)

摘要

我们对335例胆道癌进行了下一代DNA测序,并按胆道树内的解剖部位描述了基因组特征。除了在肝内胆管癌(IHCC)患者中常见的FGFR2融合外,我们还在178例IHCC患者中的5例(2.8%)中发现了FGFR2细胞外结构域框内缺失(EID),其中两例患者携带FGFR2 p.H167_N173del。在NIH3T3细胞中表达这种FGFR2 EID导致组成性FGFR2激活、致癌转化和对FGFR抑制剂的敏感性。三名携带FGFR2 EID的患者接受了Debio 1347(一种口服FGFR-1/2/3抑制剂)的治疗,均显示出部分缓解。一名患者在疾病进展时出现了获得性FGFR2激酶结构域L618F突变,并对不可逆FGFR2抑制剂futibatinib产生了额外的部分缓解,持续17个月。总之,这些发现揭示FGFR2 EID是IHCC中FGFR2激活的另一种机制,可预测临床中对FGFR抑制剂的敏感性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
FGFR2细胞外结构域框内删除(EID)是否为胆管癌的致癌驱动因素,并预测对FGFR抑制剂的临床敏感性?
核心机制
FGFR2 EID通过破坏细胞外结构域的结构,导致FGFR2组成性激活和下游信号通路(如RAS/MEK/ERK)的持续激活,从而驱动肿瘤发生。
主要证据
通过体外NIH3T3细胞转化实验、体内NSG小鼠成瘤实验以及临床患者对FGFR抑制剂的反应,证实了FGFR2 EID的致癌性和靶向治疗的敏感性。具体包括:FGFR2 p.H167_N173del在软琼脂集落形成和异种移植瘤中促进肿瘤生长,对Debio 1347和futibatinib敏感,而L618F突变导致获得性耐药。
研究意义
该研究揭示FGFR2 EID是胆管癌中的一个新靶向基因组亚型,提示FGFR抑制剂对这一患者群体具有潜在临床获益,并扩展了可靶向FGFR2改变的谱系。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

基因组分析发现FGFR2 EID

在胆道癌队列中鉴定FGFR2改变,并识别新的FGFR2 EID变异。

对335例胆道癌患者进行二代测序,包括178例IHCC,分析FGFR2融合、点突变和EID。同时在GENIE数据库中进一步验证。

2

体外转化实验验证致癌性

验证FGFR2 EID(p.H167_N173del)是否赋予NIH3T3细胞转化能力。

将FGFR2 EID表达载体转导入NIH3T3细胞,进行软琼脂集落形成实验,以空载体、野生型FGFR2和FGFR2融合为对照。

3

体内成瘤实验

验证FGFR2 EID在体内的致瘤性。

将表达FGFR2 EID或FGFR2融合的NIH3T3细胞皮下注射到NSG小鼠中,监测肿瘤生长。

4

药物敏感性实验

评估FGFR2 EID对FGFR抑制剂的敏感性以及耐药突变的影响。

在表达FGFR2 EID或EID+L618F的CCLP-1细胞中,用Debio 1347和futibatinib处理,测定细胞活力(IC50)。

5

临床治疗评估

评估携带FGFR2 EID的胆管癌患者对FGFR抑制剂的临床反应。

3名携带FGFR2 EID的患者接受Debio 1347治疗,评估肿瘤反应,并记录耐药后突变及后续治疗反应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
NEBuilder HiFi DNA组装试剂盒New England Biolabs--
Q5定点突变试剂盒New England Biolabs--
杜尔贝科改良伊格尔培养基----
杀稻瘟菌素----
RIPA裂解和提取缓冲液Thermo ScientificPI89900
蛋白酶抑制剂PierceA32965
Calbiochem磷酸酶抑制剂混合物I和IICalbiochem--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Pierce--
抗磷酸化FRS2(Y196)抗体Cell Signaling Technology3864S
抗磷酸化ERK1/2(T202/Y204)抗体Cell Signaling Technology4370S
抗ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695S
抗磷酸化AKT(S473)抗体Cell Signaling Technology4060S
抗AKT抗体Cell Signaling Technology9272S
抗β-肌动蛋白抗体SigmaA5316
Qiagen AllPrep DNA/RNA/miRNA通用试剂盒Qiagen--
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Fermentas--
SYBR-Green PCR主混合物Roche--
CFX384实时PCR检测系统Bio-Rad--
NSG小鼠(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)The Jackson Laboratory00557
Debio 1347Debiopharm--
福巴替尼Taiho--
LY3214996Eli Lilly--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
基因组分析
肿瘤标本需含至少20%恶性细胞,测序覆盖FGFR2外显子2-9;FH2
阅读提示:Methods 中 Patient data 部分
体外转化实验
NIH3T3细胞接种密度5000细胞;培养3周;对照组设置;重复数3
阅读提示:Methods 中 In vitro functional studies 部分
体内成瘤实验
NSG小鼠性别、年龄、细胞注射量、鼠数
阅读提示:Methods 中 Animal studies 部分
药物敏感性实验
CCLP-1细胞处理浓度、时间、IC50计算模型
阅读提示:Methods 中 In vitro functional studies 部分
临床治疗评估
患者纳入标准、RECIST评估、治疗剂量、周期
阅读提示:Methods 中 Treatment of Patients with FGFR2 EIDs 部分