肺腺癌罕见EGFR外显子19缺失L747_T751del与顺式K754E突变:奥希替尼疗效不佳的病例机制探索

《Hormones & Cancer》:Lung adenocarcinoma harboring uncommon EGFR exon 19 deletion L747_T751del and in cis K754E mutation: a case report and literature review

【字体: 时间:2025年12月10日 来源:Hormones & Cancer

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  本文报道一例携带罕见EGFR外显子19缺失L747_T751del与顺式K754E复合突变的肺腺癌病例。研究人员通过临床诊疗、分子动力学模拟揭示该突变导致αC螺旋构象改变,显著降低奥希替尼结合活性(ΔGbind23.43~36.17 kcal/mol)。研究表明对于此类罕见突变,二代EGFR-TKI(达克替尼ΔGbind-104.31~-100.31 kcal/mol)可能优于三代TKI,为罕见EGFR突变个体化治疗提供新视角。

  
在非小细胞肺癌(NSCLC)精准治疗领域,表皮生长因子受体(EGFR)敏感突变患者能从酪氨酸激酶抑制剂(TKI)中显著获益,其中外显子19缺失(ex19del)约占EGFR突变的45%。经典缺失E746_A750del对EGFR-TKI呈现良好敏感性,但随着二代测序(NGS)技术发展,迄今已发现近70种罕见EGFR ex19del变异类型。这些罕见突变虽同属ex19del范畴,其生物学特性及对TKI的敏感性却存在显著异质性,尤其是当罕见缺失与点突变形成复合突变时,其药物反应模式更为复杂难测。
为探索罕见EGFR复合突变的临床特性,研究人员在《Hormones》发表了一项突破性病例研究。该研究聚焦一例41岁男性非吸烟肺腺癌患者,其肿瘤携带极为罕见的EGFR ex19del L747_T751del与顺式K754E复合突变。这种突变组合在既往文献中尚未见报道,其临床意义及药物敏感性完全未知。研究团队通过系统的临床诊疗、分子动力学模拟和蛋白结构分析,首次揭示了该复合突变对三代TKI奥希替尼的耐药机制。
本研究主要采用多学科整合研究策略:通过临床病例观察记录患者对系列TKI的治疗反应;利用425基因NGSpanel进行组织与脑脊液样本的基因分型;采用PyMOL分子图形系统进行蛋白质三维结构建模;运用分子力学/广义波恩表面积(MM/GBSA)方法计算结合自由能(ΔGbind);并通过分子动力学模拟评估不同代际EGFR-TKI与突变激酶结构域的相互作用。
病例特征与治疗历程
患者初诊时为IVb期肺腺癌伴多发转移。一线吉非替尼治疗使肺部病灶稳定控制达12个月,但后期出现软脑膜转移(LM)。升级为奥希替尼(80mg/160mg)联合鞘内化疗后,颅内病灶持续进展,最终出现腹膜转移。值得注意的是,奥希替尼治疗期间颅外病灶仍保持稳定,提示其血脑屏障穿透能力虽佳,但对特定突变亚型存在选择性耐药。
分子机制探索
结构生物学分析显示,L747_T751del缺失位于调控激酶活化的关键αC螺旋区,而K754E突变位于β3链。分子模拟证实K754E本身不直接参与药物结合口袋构成,但通过引入静电排斥(赖氨酸正电荷→谷氨酸负电荷),与E762盐桥破坏,协同加剧αC螺旋“向外”构象变化。这种变构效应使激酶稳定于非活性状态,阻碍奥希替尼必需的初始非共价结合,进而影响C797共价键形成。
药物结合特性比较
结合自由能计算揭示:达克替尼(二代TKI)对K754E突变结合最强(ΔGbind-104.31~-100.31 kcal/mol),奥希替尼结合最弱(ΔGbind23.43~36.17 kcal/mol)。对L747_T751del缺失,奥希替尼(ΔGbind-75.04 kcal/mol)结合能力逊于其他三代TKI阿美替尼(-79.84 kcal/mol)和伏美替尼(-76.52 kcal/mol)。
讨论与临床意义
本研究首次通过整合临床观察与计算生物学手段,阐明L747_T751del+K754E复合突变对奥希替尼的耐药机制。其创新性在于揭示点突变通过变构效应放大缺失突变引起的构象改变,导致“双重构象耐药”。该发现突破传统基于结合口袋静态结构的耐药认知,强调激酶构象动力学在耐药研究中的重要性。
尽管本案例为单例报道,但其研究模式为罕见突变功能表征提供范式。临床医师面对罕见EGFR复合突变时,可参考结合自由能模拟结果优先选择二代TKI。未来需通过构建患者来源异种移植(PDX)模型等实验验证,并探索更多变构突变对TKI疗效的影响。
此研究不仅为罕见EGFR突变患者个体化治疗提供关键证据,更推动肿瘤学界关注突变协同效应及蛋白质构象动力学在耐药机制中的作用,为下一代TKI开发指明新方向。
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