一文详解:NSCLC ROS1 基因变异的检测、治疗及耐药

ROS1 基因(全称:c-ROS 肉瘤致癌因子-受体酪氨酸激酶),与 EGFR、ALK 均为非小细胞肺癌(NSCLC)明确的驱动基因,属于酪氨酸激酶胰岛素受体基因[1]。今天「 丁香园肿瘤时间 」和大家一起学习了解 ROS1 基因。


01
结构与作用

ROS1 基因编码的 ROS1 蛋白属于胰岛素受体家族的跨酪酸激酶受体,由胞内酪氨酸激酶活性区、跨膜区及胞外区 3 部分组成,主要参与 RAS-RAF-MEK-ERK(MAPK)、PI3K-AKT-mTOR 信号通路的激活。

ROS1 基因发生致癌变异,会激活其下游通路的信号,造成细胞过度地生长及增殖,驱动肿瘤的发生。

02
变异类型及临床特点

变异类型包括融合(重排)、点突变、扩增,其中融合是 ROS1 基因主要变异类型。ROS1 基因发生融合时丢失细胞外区域,保留跨膜区和胞内酪氨酸激酶区域。在 NSCLC 中,融合变异率约 2%-3%,常见融合伴侣包括 CD74、EZR、TPM3、SDC4。ROS1 融合断点最常发生在 ROS1 基因第 30-34 号内含子。

ROS1 点突变和扩增目前是未知意义的变异类型,更多作为耐药的原因之一。在 NSCLC 中,ROS1 融合主要发生在年轻(中位年龄 50 岁)、不吸烟的肺腺癌患者中,肺鳞癌和大细胞癌中 ROS1 融合相对罕见。通常情况下,ROS1 融合具有排他性,不与其他驱动基因共存。有研究发现 ROS1 的进化过程与 ALK 密切相关,两者在激酶结构域内有 70% 氨基酸序列的同源性,因此大多数 ALK 抑制剂对 ROS1 基因融合阳性的 NSCLC 有效

03
检测方式

ROS1 融合推荐使用 IHC、FISH、qRT-PCR、NGS(二代测序)检测。IHC 检测仅用于初筛,阳性结果需采用其他方法验证;FISH 是 ROS1 融合检测的 「 金标准 」,但易漏检 GOPC-ROS1 融合;基于 DNA 和 RNA 的二代测序均可用于 ROS1 融合基因检测,但 DNA 二代测序检测 ROS1 融合易发生漏检。

(1)FISH 是目前检测肿瘤组织中染色体重排最有效的诊断技术之一,不仅可以检测已知的融合突变,也可以检测未知的融合突变,而且结果具有可靠性及稳定性,也是目前检验其他检测技术准确性的最重要的手段。

(2)RT-PCR 检测具有灵敏性高、特异性强、简便快速的特点,在实验室中应用更为广泛,可检测所有融合型但不能区分融合类型。RT-PCR 技术是 RNA 逆转录 cDNA 和荧光定量 PCR 扩增相结合的一种技术,首先经逆转录酶和特异性引物作用下,将 RNA 逆转录成 cDNA,再以 cDNA 为模板扩增目的片段。

(3)IHC 可作为常规 ROS1 融合基因的筛选手段。与 FISH 技术相比,IHC 成本低,快速准确,临床应用更为广泛。对于 IHC 1+ 以上的患者,建议使用 RT-PCR/FISH 进行 ROS1 融合基因的确诊。我国《ROS1 阳性非小细胞肺癌诊断病理专家共识》对于 IHC 结果的评判标准如下:

  • IHC 3+:>10% 的肿瘤细胞呈现深棕色强着色;
  • IHC 2+:>10% 的肿瘤细胞呈现棕色着色;
  • IHC 1+:>10% 的肿瘤细胞呈现微弱棕色着色,且无任何背景染色;
  • IHC 0:肿瘤细胞无明显着色或 ≤10% 微弱棕色着色。

(4)NGS 又称高通量测序,能够准确检测已知的基因及其他基因的突变。

04
ROS1 阳性 NSCLC 靶向治疗

一线治疗

NCCN 指南推荐恩曲替尼、克唑替尼、瑞普替尼、塞瑞替尼用于一线治疗携带 ROS1 融合突变的 NSCLC 患者。

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图 1:NCCN NSCLC 指南(2024.V4) 

CSCO 指南推荐恩曲替尼、克唑替尼用于 IV 期 ROS1 融合阳性 NSCLC 一线治疗(I 级推荐)。

2:CSCO NSCLC 指南(2024版

1)克唑替尼:

指南推荐主要基于开放性、多国、多中心、单臂 II 期 OO12-01 研究。

入组情况:127 例 ROS1 阳性且 ALK 阴性的局部晚期或转移的 NSCLC 患者(均为亚洲人,58.3% 来自中国,20.5% 来自日本)。

主要研究终点:独立放射学评价(IRR)的客观缓解率(ORR)。

用药方法:克唑替尼口服治疗,起始剂量为 250 mg,每日两次,并持续治疗,直至达到实体瘤疗效评估标准(RECIST 1.1)定义的疾病进展或出现不可接受的毒性,或患者拒绝治疗。

主要研究终点:ORR 高达 71.7%(95%CI:63.0%-79.3%),其中 17 例实现了完全缓解(CR),74 例达到部分缓解(PR)。

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图 3:OO12-01 研究 ORR 结果瀑布图

无进展生存期(PFS):

  • IRR 评价的中位 PFS 达到 15.9 个月(95%CI:12.9-24.0 个月)。
  • 基线合并脑转移 23 例患者的中位 PFS 为 10.2 个月(95%CI:5.6-13.1 个月)。
  • 基线未合并脑转移 104 例患者的中位 PFS 为 18.8 个月(95%CI:13.1-NR),由于基线合并脑转移患者的样本量较小,其结果有待进一步探讨。

不良反应:最常见不良反应为转氨酶升高(55.1%)、视力障碍(48.0%)、恶心(40.9%)、腹泻(38.6%)以及呕吐(32.3%)。未观察到新的不良反应事件发生。

2)恩曲替尼:

汇总 ALKA-372-001、STARTRK-1、STARTRK-2 这三项研究,53 例患者中 41 例达到了客观缓解,ORR 为 77%(95% CI 64-88),缓解持续时间(DoR)为 24.6 个月(95%CI:11.4-34.8),中位 PFS 为 19.0 个月,颅内 ORR 55.0%。

不良反应:最常见的是体重增加、中性粒细胞减少。严重不良事件,最常见的是神经系统疾病 (3%) 和心脏疾病 (2%)。无治疗相关死亡发生。

2021 年更新了 ALKA-372-001、STARTRK-1、STARTRK-2 三项综合分析结果:

可评估疗效的人群包括:局部晚期或转移性 ROS1 融合阳性 NSCLC(有或无 CNS 转移),并且接受恩曲替尼 ≥600 mg 每日 1 次口服治疗的成人患者。

主要终点:通过盲法独立集中审核评估的 ORR 和 DoR。

次要终点包括:PFS、总生存期(OS)、颅内 ORR、颅内 DoR、颅内 PFS 和安全性。

研究结果: 161 例患者的随访时间 ≥6 个月,ORR 为 67.1%(n = 108,95%CI:59.3-74.3),12 个月 DoR 率为 63%,中位 DoR 15.7 个月。12 个月 PFS 率为 55%(中位 PFS 为 15.7 个月),12 个月 OS 率为 81%(中位 OS 无法估计)。

在 24 例经盲法独立集中审核有可测量的基线 CNS 转移的患者中,颅内 ORR 为 79.2%(n = 19;95%CI:57.9-92.9),中位颅内 PFS 为 12.0 个月(95%CI:6.2-19.3),中位颅内 DoR 为 12.9 个月(12 个月 DoR 率 55%)。

恩曲替尼对 ROS1 融合阳性 NSCLC 患者(包括有 CNS 转移的患者)继续显示出高水平的临床获益。

3)瑞普替尼:

瑞普替尼是继克唑替尼、恩曲替尼的第二代 ROS1-TKI,疗效持续时间长,对脑转移控制更佳,对包括 ROS1 G2032R 在内的多种耐药突变都有疗效。

TRIDENT-1 1 期研究纳入 ROS1、NTRK1~3 或 ALK 融合的局部晚期或转移性实体瘤患者,通过评估确定的瑞普替尼给药剂量为 160 mg 口服 QD,14 天后改为 160 mg 口服 BID,直至肿瘤进展或出现不可耐受的毒性。2 期研究的主要终点为 ORR,次要终点包括 DoR、PFS、OS、颅内疗效和安全性。本次疗效分析的主要人群包括 71 例 ROS1-TKI 初治患者和 56 例既往接受过一种 ROS1-TKI 治疗但未化疗的患者。

ROS1-TKI 初治:71 例 ROS1-TKI 初治患者中,ORR 为 79%,其中 7 例(10%)达到 CR,49 例(69%)达到 PR;中位起效时间为 1.8 个月,中位 DoR 为 34.1 个月,18 个月 DoR 率为 79%;中位 PFS 为 35.7 个月,18 个月 PFS 率为 70%;18 个月 OS 率为 88%。

图 4:ROS1-TKI 初治患者疗效

ROS1-TKI 经治但未经化疗:56 例既往一种 ROS1-TKI 经治但未经化疗的患者中,ORR 为 38%,其中 3 例(5%)达到 CR,18 例(32%)达到 PR;中位起效时间为 1.8 个月,中位 DoR 为 14.8 个月,12 个月 DoR 率为 56%;中位 PFS 为 9.0 个月,12 个月 PFS 率为 41%;中位 OS 为 25.1 个月,12 个月 OS 率为 69%。

图 5:ROS1-TKI 经治患者疗效

ROS1-TKI 经治且基线伴 ROS1 G2032R 突变:17 例既往一种 ROS1-TKI 经治且基线伴 ROS1 G2032R 突变的患者中,10 例确认缓解,ORR 为 59%。

图 6:ROS1-TKI 经治且基线伴 ROS1 G2032R 突变患者疗效

颅内疗效:在基线有/无可测量脑转移的患者中均观察到瑞普替尼的颅内和全身疗效。基线伴可测量脑转移的患者:ROS1-TKI 初治患者的颅内 ORR 为 89%,12 个月颅内 DoR 率为 83%;ROS1-TKI 经治但未经化疗患者的颅内 ORR 为 38%,12 个月颅内 DoR 率为 60%。

图 7:基线伴可测量脑转移患者的颅内疗效

基线无可测量脑转移的患者:ROS1-TKI 初治患者的 12 个月颅内 PFS 率为 91%;ROS1-TKI 经治但未经化疗患者的 12 个月颅内 PFS 率为 82%。

图 8:基线无可测量脑转移患者的颅内疗效

不良反应:最常见的治疗相关不良事件是头晕(58%)、味觉障碍(50%)和感觉异常(30%),3% 的患者因治疗相关不良事件而停用瑞普替尼。

4)塞瑞替尼:

一项针对 32 例 ROS1 阳性 NSCLC 患者的 II 期研究中,30 例初治患者接受塞瑞替尼治疗的 ORR 为 62%(95%CI:45–77),中位 PFS 为 9.3 个月(95%CI:0–22);在未接受克唑替尼治疗的初治患者亚组中,PFS 持续 19.3 个月(95%CI:1–37),与其他 TKIs(恩曲替尼、洛拉替尼)相当;8 例脑转移患者的颅内 ORR 为 63%(95%CI:31–86%)。

5)洛拉替尼:

洛拉替尼是 ALK 和 ROS1 激酶的一种强效、选择性、大环、ATP-竞争性小分子抑制剂,口服使用,可穿透血脑屏障。作为第三代 ROS1/ALK 酪氨酸酶抑制剂,洛拉替尼能够抑制临床上报告的导致对 ALK-TKI 类药物耐药的 ALK 激酶区突变。在临床前研究中,对 ROS1 易位或导致克唑替尼耐药的 ROS1 突变,该药显示出了强效和选择性的抑制活性。临床前模型中,能够穿透血脑屏障,达到有效的脑暴露量。

早期研究:一项单臂、开放性、国际多中心的 I/II 期临床研究,探索洛拉替尼治疗晚期 ROS1 阳性 NSCLC 患者的有效性和安全性。

研究结果:所有 69 例患者的 ORR 为 41%(95%CI:29%–53%)。

  • 未使用 ROS1 TKIs 的 21 例患者中,ORR 为 62%(95%CI:38%–82%),其中 2 例(10%)患者完全缓解。mPFS 为 21 个月(95%CI:4.2–31.9),mDOR 为 25.3 个月(95%CI:7.5–31.9)。11 例基线脑转移患者,其中 7 例(64%)观察到颅内缓解。10 例无脑转移患者的 ORR 为 80%。 

  • 40 例先前仅使用过克唑替尼的患者,ORR 为 35%(95%CI:21%–52%),其中 2 例(5%)患者完全缓解。mPFS 为 8.5 月(95%CI:4.7–15.2),mDOR 为 13.8 月,(95%CI:9.7–NR)。24 例基线脑转移患者,其中 12 例(50%)患者颅内缓解。16 例无脑转移患者的 ORR 为 50%。未接受 ROS1 TKIs 的患者和仅接受克唑替尼治疗患者颅外和颅内总体反应一致。

安全性:在接受洛拉替尼治疗的 69 例患者中,66 例(96%)患有至少有一种与治疗相关的不良事件。与治疗相关的最常见的 3-4 级不良反应是高甘油三酯血症(19%)和高胆固醇血症(14%)。

仅从以上列举的临床试验结果来看,瑞普替尼针对 ROS1 阳性患者,缓解率、PFS 等方面可能效果更优,恩曲替尼和瑞普替尼对脑转移患者效果可能更好。

二线治疗

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图 9:NCCN NSCLC 指南(2024.V4) 

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 10CSCO NSCLC 指南(2024版

综上述,二线治疗方案,CSCO 与 NCCN 指南有所不同,NCCN 指南针对广泛进展者,更倾向瑞普替尼或洛拉替尼作为二线选择。CSCO 指南则建议选择全身化疗或联合抗血管生成靶向药物。

05
ROS1 耐药机制

ROS1 抑制剂的耐药机制可归纳为两类:在靶耐药(ROS1 继发突变)和脱靶耐药(旁路激活、表型转化)。

1)在靶耐药

不同 ROS1 抑制剂治疗后的继发耐药突变情况不同,如克唑替尼治疗后,常见 ROS1 继发突变有:G2032R、D2033N、L2026M、S1986F/Y、L2155S;塞瑞替尼:E1990 G 、F1994L;恩曲替尼:F2004C/I、G2032R;洛拉替尼:S1986F、G2032K/R、L2086F。而且,单个肿瘤组织中发现两到三种突变的情况已被观察到。

研究表明 ROS1 突变可介导 ROS1 融合 NSCLC 患者对克唑替尼和洛拉替尼治疗产生耐药。一项研究纳入 47 例克唑替尼和 32 例洛拉替尼治疗后进展的 ROS1 融合 NSCLC 患者。基因测序结果显示 ROS1 突变率分别为 38% 和 46%,其中 ROS1 G2032R 最常见,约占三分之一。其他 ROS1 突变包括:克唑替尼治疗后的 D2033N(2.4%)和 S1986F(2.4%);洛拉替尼治疗后的 L2086F(3.6%)、G2032R/L2086F(3.6%)、G2032R/S1986F/L2086F(3.6%)和 S1986F/L2000V(3.6%)。

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图 11:研究中克唑替尼和劳拉替尼耐药后 ROS1 激酶域二次突变的发生频率

2)脱靶耐药(旁路信号通路的激活)

旁路信号通路的激活是导致 ROS1 抑制剂耐药的另一途径。不同信号通路的激活,阻碍了药物对特异靶点的作用。该过程中涉及的旁路或下游介质包括 KRAS、NRAS、EGFR、HER2、MET、KIT、BRAF 和 MEK 等。在临床上,经克唑替尼治疗后常出现 KRAS G12D 和 BRAF V600E 突变,而恩曲替尼治疗后,常出现 NRAS Q61K 突变。近年来,在接受 ROS1 抑制剂治疗的患者进展后,也发现了影响 β-连环蛋白(例如 CTNNB1 S45F)的相关突变和 PIK3CA 的激活突变。

3)耐药后治疗策略

一旦患者在接受 ROS1 抑制剂治疗后出现进展,建议在可行且安全的情况下,进行肿瘤活检,以明确耐药机制。若发生 ROS1 继发耐药突变,患者可以根据具体的突变情况,采用其他 ROS1 抑制剂。通常,洛拉替尼可靶向与克唑替尼耐药相关的激酶突变,包括 D2033N、L2026M、L2155S 和 S1986F/Y。在发生 G2032R 突变的特殊情况下,肿瘤不仅对克唑替尼耐药,还会对恩曲替尼和洛拉替尼产生耐药性,可能需要采用其他药物,如洛普替尼或卡博替尼(毒性更高)。



参考文献

[1] Yu ZQ, Wang M, Zhou W, et al. ROS1-positive non-small cell lung cancer (NSCLC): biology, diagnostics, therapeutics and resistance[J]. Drug Target,2022,30(8):845-857.
[2] Lin JJ, Shaw AT. Recent Advances in Targeting ROS1 in Lung Cancer[J]. Thorac Oncol, 2017,12(11):1611-1625.
[3] 非小细胞肺癌融合基因检测临床实践中国专家共识 (2023 版).
[4] Drilon A, Siena S, Dziadziuszko R, et al.; trial investigators. Entrectinib in ROS1 fusion-positive non-small-cell lung cancer: integrated analysis of three phase 1-2 trials. Lancet Oncol. 2020 Feb;21(2):261-270. doi: 10.1016/S1470-2045(19)30690-4. Epub 2019 Dec 11. Erratum in: Lancet Oncol. 2020 Feb;21(2):e70. Erratum in: Lancet Oncol. 2020 Jul;21(7):e341. PMID: 31838015; PMCID: PMC7811790.
[5] Dziadziuszko R, Krebs MG, De Braud F, et al., Updated Integrated Analysis of the Efficacy and Safety of Entrectinib in Locally Advanced or Metastatic ROS1 Fusion-Positive Non-Small-Cell Lung Cancer. J Clin Oncol. 2021 Apr 10;39(11):1253-1263. doi: 10.1200/JCO.20.03025. Epub 2021 Mar 1. PMID: 33646820; PMCID: PMC8078299.
[6] Drilon A, Camidge DR, Lin JJ, et al.; TRIDENT-1 Investigators. Repotrectinib in ROS1 Fusion-Positive Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med. 2024 Jan 11;390(2):118-131. doi: 10.1056/NEJMoa2302299. PMID: 38197815.
[7] 2024 CSCO NSCLC 诊疗指南.
[8] NCCN NSCLC 指南(2024.V4).




作者:任中华;编辑:lsh
题图:丁香园创意团队