NVL-520是ROS1融合及二次耐药突变的选择性、TRK保留且透脑的抑制剂

NVL-520 Is a Selective, TRK-Sparing, and Brain-Penetrant Inhibitor of ROS1 Fusions and Secondary Resistance Mutations

作者信息Alexander Drilon, Joshua C Horan, Anupong Tangpeerachaikul, Benjamin Besse, Sai-Hong Ignatius Ou, Shirish M Gadgeel, D Ross Camidge, Anthonie J van der Wekken, Linh Nguyen-Phuong, Adam Acker, Clare Keddy, Katelyn S Nicholson, Satoshi Yoda, Scot Mente, Yuting Sun, John R Soglia, Nancy E Kohl, James R Porter, Matthew D Shair, Viola Zhu, Monika A Davare, Aaron N Hata, Henry E Pelish, Jessica J Lin
PMID36511802
发布时间2023-03-01
DOI10.1158/2159-8290.CD-22-0968

实验完整度

包含生化激酶实验、细胞活力实验、体内异种移植模型、颅内模型及临床病例验证,并对TRK选择性进行多种分析。

主要模型

Ba/F3细胞系(表达野生型或突变ROS1融合) 患者来源异种移植模型(PDX;CTG-0848、Lu01-0414、MGH9018-1、CTG-2532) Ba/F3 CD74–ROS1 G2032R细胞系异种移植(CDX)模型 颅内Ba/F3 CD74–ROS1 G2032R荧光素酶异种移植(CDX)模型

重点核对

模型:Ba/F3细胞系、患者来源异种移植模型(CTG-0848、Lu01-0414、MGH9018-1、CTG-2532)、Ba/F3 CD74–ROS1 G2032R异种移植模型、颅内Ba/F3 CD74–ROS1 G2032R荧光素酶异种移植模型 处理药物及剂量:NVL-520(0.04、0.2、1、2、5、15 mg/kg b.i.d.,口服) 对照药物:repotrectinib(CTG-2532和Ba/F3模型中15及75 mg/kg b.i.d.) 检测终点:肿瘤体积变化、中位总生存期(mOS)、ROS1信号通路抑制(p-ROS1等) 统计设计:各组小鼠数量(每组4至8只;颅内实验每组7至10只)

摘要

ROS1酪氨酸激酶抑制剂(TKI)已被批准(克唑替尼和恩曲替尼)或已探索(洛拉替尼、他雷替尼和瑞普替尼)用于治疗ROS1融合阳性癌症,尽管它们都没有同时满足广谱耐药覆盖、避免临床上剂量限制性TRK抑制和脑渗透的需求。NVL-520是一种合理设计的大环化合物,对测试的98%激酶组具有>50倍的ROS1选择性。它在体外对多种ROS1融合和耐药突变具有活性,并且在ROS1 G2032R溶剂前沿突变上的效力比克唑替尼、恩曲替尼、洛拉替尼、他雷替尼和瑞普替尼提高了10至1000倍。在体内,它在包含G2032R的颅内和患者来源异种移植模型中诱导肿瘤消退。重要的是,NVL-520对ROS1和ROS1 G2032R的效力比TRK高约100倍。作为临床概念验证,NVL-520在三名TKI难治性ROS1融合阳性肺癌患者中诱导了客观肿瘤反应,其中两名伴有ROS1 G2032R,一名伴有颅内转移,且未观察到归因于TRK抑制的神经毒性。

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
是否可以开发一种ROS1 TKI,能同时覆盖耐药突变、避免TRK抑制并具有脑渗透性?
核心机制
NVL-520通过最小化与溶剂前沿突变(如G2032R)的位阻冲突,并与Arg2032形成氢键,保留对ROS1 G2032R的效力;同时其N-乙基吡唑与TRK中的酪氨酸残基发生位阻冲突,从而对ROS1具有选择性,避免TRK抑制
主要证据
生化实验、细胞活力实验、体内异种移植模型、颅内模型及临床病例显示NVL-520对ROS1及耐药突变有效且可透脑
研究意义
NVL-520具有克服早期ROS1 TKI局限性的潜力,可能改善ROS1融合阳性肿瘤患者的预后;其疗效和安全性正在ARROS-1临床试验中进一步验证

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

生化激酶活性测定

评估NVL-520对野生型ROS1和ROS1 G2032R的抑制活性

使用PhosphoSens测定对纯化的ROS1和ROS1 G2032R激酶域进行IC50测定

2

激酶组选择性筛选

评估NVL-520对335种激酶的选择性

使用放射性标记[γ-33P]-ATP进行激酶活性抑制测定,检测NVL-520对335种激酶的抑制效果

3

细胞活力测定

评估NVL-520对ROS1驱动细胞系增殖的抑制活性

使用细胞活力测定(CellTiter-Glo或WST-8)评估NVL-520对表达野生型或突变ROS1融合的细胞系的IC50

4

TRK选择性分析

评估NVL-520对TRK的选择性

通过生化激酶测定、细胞活力测定(表达TPM3–TRKA、ETV6–TRKB、ETV6–TRKC的Ba/F3细胞)和细胞磷酸化测定(BDNF刺激的TRKB Ba/F3细胞)测定TRK抑制效力

5

体内异种移植疗效研究

评估NVL-520在携带ROS1融合肿瘤(野生型或G2032R)小鼠模型中的抗肿瘤活性

在皮下异种移植模型中,口服给予NVL-520,测量肿瘤体积变化,并进行Western blot分析肿瘤p-ROS1水平

6

颅内抗肿瘤活性评估

评估NVL-520对颅内ROS1驱动肿瘤的活性

建立颅内Ba/F3 CD74–ROS1 G2032R荧光素酶模型,通过生物发光成像监测肿瘤负荷,并评估总生存期(mOS)

7

临床概念验证病例研究

评估NVL-520在ROS1融合阳性肺癌患者中的初步临床活性

在ARROS-1临床试验剂量递增阶段,对三名TKI难治性患者给予NVL-520治疗,并通过影像学评估肿瘤反应

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。

生化激酶活性测定
激酶组选择性筛选
细胞活力测定
临床概念验证

产品清单

实验环节名称品牌货号
克唑替尼Combi-Blocks, MedChemExpress, SelleckChem--
恩曲替尼Ark Pharm Inc., Advanced Chemblocks, SelleckChem--
洛拉替尼Ark Pharm Inc., eNovation Chemicals, SelleckChem--
他雷替尼MedChemExpress--
瑞普替尼Ark Pharm Inc., MedChemExpress, SelleckChem, DC Chemicals--
NVL-520文中未明确说明--
ROS1激酶域Carna08-163
ROS1 G2032R激酶域SignalChemR14-12BG
TRKA激酶域BPS Bio40280
TRKB激酶域SignalChemN17-11G
TRKC激酶域BPS Bio40282
AQT0101AssayQuant TechnologiesAQT0101
AQT0104AssayQuant TechnologiesAQT0104
CellTiter-Glo试剂Promega--
WST-8检测Bimake--
磷酸化TRKA/TRKB AlphaLISA试剂PerkinElmerALSU-PTRKAB
Pierce BCA蛋白测定Thermo Fisher Scientific--
Laemmli样品缓冲液----
4-20%预制梯度Bis-tris凝胶Invitrogen--
磷酸化ROS1 Y2274抗体Cell Signaling Technology3078
DYKDDDDK [Flag]抗体Invitrogen8H8L17
磷酸化SHP2抗体BimakeA5278
磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology9101
ERK2抗体Santa Cruzsc-1647
磷酸化S6抗体Cell Signaling Technology4858
S6抗体Cell Signaling Technology2216
磷酸化Akt抗体Cell Signaling Technology4060
Akt抗体Cell Signaling Technology9272
肌动蛋白抗体Developmental Studies Hybridoma BankJLA-20
磷酸化ROS1 Y2274抗体Cell Signaling Technology3078
ROS1抗体Cell Signaling Technology3287
磷酸化AKT S473抗体Cell Signaling Technology4060
AKT抗体Cell Signaling Technology4691
磷酸化ERK1/2 T202/Y204抗体Cell Signaling Technology9101
ERK1/2抗体Cell Signaling Technology9102
磷酸化S6 S240/244抗体Cell Signaling Technology5364
S6抗体Cell Signaling Technology2217
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology4970
QuickExtract DNA提取液Lucigen--
Biotool DNA转染试剂Biotool--
ABM PCR支原体检测试剂盒ABMG238
Lonza MycoAlert检测试剂盒LonzaLT07-710
RPMI 1640培养基----
胎牛血清(FBS)----
二甲亚砜----
星孢菌素----
NVL-520文中未明确说明--
瑞普替尼DC Chemicals--
克唑替尼----
20%羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)----
0.5%羧甲基纤维素----
1%吐温-80----

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
生化激酶活性测定
ROS1、ROS1 G2032R、TRKA、TRKB、TRKC激酶域浓度(分别为0.25、1、0.5、1.5、0.5 nmol/L);ATP浓度(1 mmol/L);底物肽(AQT0101或AQT0104)
阅读提示:Methods: PhosphoSens assay
激酶组筛选
激酶数量(335种);NVL-520浓度(100 nmol/L和1 μmol/L)
阅读提示:Methods: Kinase Panel Screening
细胞活力测定
细胞系类型(Ba/F3、MGH193-1等);处理时间(72小时或5天);起始细胞数(Ba/F3 1000/weel;MGH193-1 4000/well);重复次数(n≥2)
阅读提示:Methods: Cell Viability Assay
TRK选择性分析
TRK生化激酶浓度(0.5、1.5、0.5 nmol/L);细胞活力用Ba/F3表达TPM3–TRKA、ETV6–TRKB、ETV6–TRKC;BDNF浓度(100 ng/mL)
阅读提示:Methods: Biochemical Kinase Activity Assay, Cell Viability Assay, Cellular Phosphorylation Assay
体内异种移植研究
动物品系(Nude-Foxn1nu、Balb/c nude等);细胞或肿瘤片段植入数量(1×10^6或30 mm³);给药剂量(0.04-15 mg/kg b.i.d.);治疗时长(20-42天)
阅读提示:Methods: In Vivo Studies (Subcutaneous Xenograft Studies)
颅内异种移植研究
细胞植入数量(1×10^5);给药剂量(2 mg/kg b.i.d.);治疗时间(61天);每组动物数(7-10)
阅读提示:Methods: Kp,uu and Intracranial Studies