不可逆FGFR抑制剂KIN-3248克服FGFR2激酶结构域突变

The Irreversible FGFR Inhibitor KIN-3248 Overcomes FGFR2 Kinase Domain Mutations

作者信息Eranga R Balasooriya, Qibiao Wu, Haley Ellis, Yuanli Zhen, Bryanna L Norden, Ryan B Corcoran, Adithi Mohan, Eric Martin, Aleksandra Franovic, John Tyhonas, Matthew Lardy, Kathryn B Grandinetti, Robert Pelham, Liliana Soroceanu, Vanessa S Silveira, Nabeel Bardeesy
PMID38437671
发布时间2024-05-15
DOI10.1158/1078-0432.CCR-23-3588

实验完整度

包含体外细胞活力、信号通路检测、体内异种移植模型及组合治疗等实验层级,且明确进行功能验证和机制验证。

主要模型

CCLP-1细胞系异种移植瘤模型 ICC-27 PDX模型 CTG-0997 PDX模型 UM-UC-14膀胱癌细胞系

重点核对

FGFR2-PHGDH融合基因的激酶结构域突变(如V565F、N550K) KIN-3248给药剂量(5 mg/kg和15 mg/kg) 组合用药(afatinib, trametinib)的剂量 肿瘤体积测量方法 药效学终点(pFRS2, pERK)

摘要

目的:FGFR2和FGFR3在许多癌症类型中通过染色体融合或胞外结构域突变表现出致癌激活。FGFR2和FGFR3的改变分别在肝内胆管癌(ICC)和膀胱癌中最常见,多种选择性可逆和共价泛FGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKI)已在这些情况下获批。然而,耐药性(通常由于FGFR2/3激酶结构域中获得性继发突变)限制了疗效。耐药性通常是多克隆的,涉及一系列不同的突变,其中最常影响分子制动和看门残基(FGFR2中的N550和V565)。实验设计:本文在体外和体内表征了下一代共价FGFR抑制剂KIN-3248在携带一系列继发激酶结构域突变的FGFR2融合阳性ICC临床前模型中的活性。我们还测试了膀胱癌模型中选择性FGFR3等位基因。结果:KIN-3248对FGFR1-3表现出强效选择性,并保留对各种FGFR2激酶结构域突变的活性,此外对FGFR3 V555M和N540K突变有效。值得注意的是,KIN-3248的活性扩展到FGFR2 V565F看门突变,该突变对目前批准的FGFR抑制剂引起深度耐药。与EGFR或MEK抑制剂联合治疗在体内增强KIN-3248疗效,包括在携带FGFR2激酶结构域突变的模型中。结论:因此,KIN-3248是一种新型FGFR1-4抑制剂,其对FGFR激酶结构域突变的独特活性谱突显了其在治疗ICC和其他FGFR驱动癌症方面的潜力。

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
KIN-3248能否克服FGFR2激酶结构域突变引起的耐药性?
核心机制
KIN-3248通过共价结合FGFR2的Cys492,对多种激酶结构域突变(包括看门突变V565F)保持活性,从而克服耐药。
主要证据
体外IC50测定、NanoBRET靶点结合、细胞活力实验、体内异种移植瘤模型(包括PDX)显示KIN-3248对多种FGFR2突变有效,且联合EGFR或MEK抑制剂增强疗效。
研究意义
KIN-3248有望预防或克服FGFR抑制剂的耐药性,为FGFR2驱动的癌症(如ICC)提供新的治疗选择,并支持联合治疗策略。

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

KIN-3248的生化活性与选择性评估

评估KIN-3248对FGFR1-4及其突变体的抑制活性和选择性。

使用迁移率位移实验和NanoBRET检测KIN-3248对FGFR激酶的IC50,并在296个激酶面板上测试选择性。

2

构建FGFR2融合表达细胞系

在FGFR依赖的ICC细胞系中建立表达FGFR2-PHGDH融合及突变的模型。

将FGFR2-PHGDH融合构建体转入CCLP-1细胞,并引入13种激酶结构域突变。

3

体外细胞活力与信号通路分析

评估KIN-3248对携带FGFR2或FGFR3突变的细胞的增殖抑制和信号通路影响。

MTT细胞活力实验和免疫印迹检测pFRS2、pERK等信号蛋白。

4

体内药效评价

评估KIN-3248在异种移植模型中的抗肿瘤效果。

使用CCLP-1-FP肿瘤模型和ICC PDX(CTG-0997、ICC-27),每日给药,测量肿瘤体积并分析信号通路。

5

联合治疗策略评估

测试KIN-3248与EGFR或MEK抑制剂联合使用的增效作用。

在ICC-27和ICC-21模型中联合使用afatinib或trametinib,评估肿瘤生长抑制和耐受性。

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
RPMI培养基----
DMEM培养基----
LTIM培养基----
MTT试剂----
Pierce™蛋白酶抑制剂ThermoFisherA32965
phospho-FRS2 Y196抗体Cell Signaling Technology3864S
SHP2抗体Cell Signaling Technology3397S
phospho-MEK1/2 S217/221抗体Cell Signaling Technology9154S
MEK1/2抗体Cell Signaling Technology4694S
phospho-ERK1/2 T202/Y204抗体Cell Signaling Technology4370S
ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695S
FGFR2抗体Abcamab10648
phospho-SHP2 Y542抗体Abcamab62322
FRS2抗体Abcamab183492
β-actin抗体SigmaA5316
GAPDH抗体SigmaAM4300
Ki-67抗体ServicebioGB13030-2
角蛋白17/19抗体Cell Signaling Technology12434
Ki-67抗体ServicebioGB13030-2
Meso Scale Discovery--K150KJD-3
Meso Scale Discovery--K15107D
Cisbio高级phospho-ERK (Thr202/Tyr204)细胞检测试剂盒Cisbio64AERPEH
聚凝胺----
杀稻瘟菌素----
NEBuilder HiFi DNA组装试剂盒New England Biolabs--
裂解缓冲液----
Calbiochem磷酸酶抑制剂混合物I和IICalbiochem--
Pierce BCA蛋白测定试剂盒Pierce--
NSG小鼠Jackson Laboratory00557
裸鼠----
伏替巴替尼SelleckchemS8848
英菲格拉替尼SelleckchemS2183
培米替尼SelleckchemS0088
厄达非替尼SelleckchemS8401
阿法替尼SelleckchemS1011
KIN-3248Kinnate Biopharma Inc.--
曲美替尼----
DNeasy血液和组织DNA提取试剂盒Qiagen--
ddPCR探针超混液Bio-Rad--
探针用液滴生成油Bio-Rad--
QX200液滴读取器Bio-Rad--
QX200™ ddPCR™突变检测试剂盒Bio-Rad--
GraphPad Prism软件----
ImageJ软件----
Fiji软件----
Nikon Eclipse Ti显微镜Nikon--
EasyScan Infinity扫描仪Motic--
Precellys 24均质器Bertin Instruments--
PerkinElmer EnVision 2105酶标仪PerkinElmer--
MSD Sector 6000读板仪Meso Scale Discovery--

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
细胞活力实验
细胞密度3000细胞/孔;药物处理9点浓度;孵育3天
阅读提示:Cell viability assay部分
体内药效实验
小鼠品系NSG或裸鼠;细胞接种量1.5×10^6或肿瘤碎片体积;治疗起始肿瘤体积~200mm3;给药剂量和频率;治疗时间
阅读提示:In vivo studies部分
免疫印迹
蛋白上样量20μg;抗体稀释比例;孵育时间
阅读提示:Immunoblot analysis部分
ddPCR
DNA模板量20ng;反应条件(95°C变性5分钟,40个循环94°C 30秒、55°C 1分钟、98°C 10分钟)
阅读提示:ddPCR analysis部分