膵臓がんのKRAS遺伝子変異

AACRニュース：免疫適格な膵臓癌モデルにおけるKrasG12Dの小分子阻害剤の有効性

著者：Samantha B. Kemp, et al.

2023年2月

■概要
KRAS癌遺伝子の変異は、膵管腺癌（PDAC）患者の90%以上に見られ、GlyからAspへの変異（KrasG12D）が最も一般的です。ここでは、無傷の免疫系を備えた埋込み型および自発性 PDACモデルで、低分子 KrasG12D 阻害剤、　MRTX1133 の有効性をテストしました。 In vitro 研究により、MRTX1133 の特異性と効力が検証されました。In vivo研究では、MRTX1133はテストしたすべての（マウス）モデルで深い腫瘍退縮を促し、14日後に完全またはほぼ完全に寛解しました。腫瘍細胞のアポトーシスと増殖停止を伴う薬物治療により、線維芽細胞、マトリックス、マクロファージの変化を含む、腫瘍の微小環境（TME）に著しい変化が生じました。 MRTX1133の完全な抗腫瘍効果にはT細胞が必要であり、T細胞の枯渇は治療後の腫瘍の再増殖を促進しました。これらの結果は、免疫適格性のある KrasG12D 変異 PDAC モデルにおける MRTX1133 の特異性、効力、有効性を検証し、臨床試験の理論的根拠を提供し、併用療法をさらに調査するためのプラットフォームを提供します。

＜議論＞
私たちの調査結果は、KRASG12D阻害剤MRTX1133が、高度に治療抵抗性のKPC / Yモデルを含む埋め込み型および自発性のKRASG12Dマウスモデルにおいて、強力で特異的かつ迅速な抗腫瘍活性を発揮することを示しています。この固有のモデルで抗腫瘍効果について複数の化合物をテストしてきた10年間の経験では(37、42-46)、MRTX1133で観察された腫瘍退縮の頻度と深さは、どの化合物でも観察されたものの中で最も顕著です。主な影響は、がん細胞固有のメカニズム、主に ERK1/2 リン酸化の阻害によって媒介される可能性があります。それにもかかわらず、この薬剤は TME の変化も促し、腫瘍関連マクロファージ (M1 様の表現型の採用を伴う) や αSMA+ 筋線維芽細胞 (腫瘍抑制特性を媒介することが知られている細胞型) の増加など、抗腫瘍効果に寄与する可能性があります。私たちの調査結果は、腫瘍の T 細胞浸潤の増加と、より深い腫瘍退縮と持続的な疾患制御の達成における T 細胞媒介性免疫の役割も明らかにしています。 MRTX1133 などの KRASG12D 阻害剤に対する耐性は、KRASG12C 阻害剤やその他の標的療法と同様に、患者への臨床効果を制限する可能性が高いため、後者の点は重要です。

 

■腫瘍増殖に対するMRTX1133の効果
以前の研究では、MRTX1133 は、低ナノモル濃度またはサブナノモル濃度で、KRASG12D 変異を持つ複数のヒト細胞株の増殖を強力に阻害することが報告されました (25、26)。 MRTX1133 は、KrasG12D 変異を持つマウス細胞に対しても活性であることがわかりましたが、ヒト細胞での活性と比較して効力はやや低くなります (IC50 は 30 ～ 160 nmol/L 範囲)。低用量の薬物でもERK1 / 2リン酸化がほぼ完全に失われたため、成長阻害はMAPKシグナル伝達の摂動による可能性が高いが示されています。重要なことに、元の腫瘍の G12D 変異が G12C 変異で置換された同質遺伝子細胞株を含む、野生型 Kras を持つマウス細胞は、MRTX1133 に対して比較的非感受性でした。

In vivo では、最初の MRTX1133 投与から 36 時間以内に、KRASG12D を持つ腫瘍 (KRASG12C を持つ同質遺伝子系統ではない) の顕著な成長阻害が観察されました。この効果は、ERK1/2 リン酸化の喪失、増殖の減少、および腫瘍細胞のアポトーシスの初期の増加と関連していましたが、後の時点では関連していませんでした。腫瘍は、発育不全から率直な退縮および CR まで、さまざまな反応を示しました。この固有のモデルは、広範囲の低分子および免疫療法レジメンに対して難治性であるため、担癌 KPC/Y 動物の反応は特に顕著でした。免疫療法に関する私たち自身の研究 (24, 45) を含む、このモデルの他の化合物について以前に報告された抗腫瘍効果（ほとんど中程度）とは対照的に、現在の研究はベアリングマウス腫瘍の大部分で深い (> 50%) または完全な退行をもたらしました。これらの結果は、ビヒクルで治療された KPC/Y 腫瘍の結果とは対照的であり、そのすべてが進行を経験しました。これらの知見は、KrasG12D の脱誘導により、p-ERK1/2 発現が急速に失われ、アポトーシスが増加し、1 週間以内に腫瘍が退縮したという、誘導可能な iKras 遺伝子マウス モデルを利用した研究 (9、10、12) と一致しています (9、10、12)。これらのデータは、この薬理学的アプローチが遺伝子モデルで観察された抗腫瘍効果を反映していることを示唆しています。

 

■MRTX1133のTMEへの影響
MRTX1133 治療は、腫瘍間質に複数の影響を及ぼしました。これらの中で最も印象的なのは、腫瘍内マクロファージの急速かつ持続的な増加であり、免疫染色によってテストされたすべてのモデルで確認されました。 in vitro で MRTX1133 で処理した PDAC 細胞は CCL2 のレベルを上昇させ、この因子をマクロファージ効果の候補メディエーターとして指名しました。マクロファージのイムノフェノタイピングは、M1 表現型へのシフトを明らかにしました。これは、誘導可能な iKras マウス モデルでの所見と同様であり (11、13)、マクロファージを介した腫瘍細胞の食作用が、KrasG12D 阻害の抗腫瘍効果に寄与している可能性があります。私たちの研究と一致して、腫瘍免疫微小環境におけるKrasG12C阻害剤の役割を調べた最近の報告では、M1様マクロファージの増加、MDSCの喪失、および機能的免疫系への依存も特定されました(14、47)。 MRTX1133による治療は、研究したさまざまな腫瘍モデル全体でαSMA +筋線維芽細胞とコラーゲンが占める領域の再現可能な増加ももたらし、KPC / Yモデルではより多くの筋線維芽細胞に向かう傾向がありました. αSMA+ 線維芽細胞は PDAC の腫瘍増殖を抑制するため (35–37)、この CAF 亜集団の増加も、この薬剤の抗腫瘍効果に寄与する可能性があります。私たちの調査結果は、KrasG12Dの脱誘導がαSMA +線維芽細胞の損失につながった遺伝的iKrasモデルで観察された調査結果とは対照的です（9–11）。ただし、これらのiKras研究は、確立された腫瘍ではなく膵臓上皮内腫瘍の段階で行われたため、KrasG12D阻害は間質細胞に段階固有の方法で影響を与える可能性があります。

私たちの研究では、MRTX1133 治療後の TME の他の変化が明らかになりました。これには、gMDSC の存在量の減少や EMCN+ 内皮細胞の存在量の増加が含まれ、腫瘍の成長に追加の影響を与えた可能性があります。ただし、これらの効果は、テストしたモデル全体で再現性が低いことが報告されました。たとえば、内皮細胞への影響は、皮下設定では劇的であり、同所性設定では控えめで、自生環境では検出できませんでした。このばらつきについて考えられる説明の 1 つは、ベースラインの血管密度がモデル間で異なることです。 MRTX1133 治療で特定された血管系の変化を解明するには、さらなる研究が必要です。

 

■レスポンスの持続性
獲得耐性は、KRASG12C 阻害 (50) を含む標的療法 (48、49) のほぼ普遍的な特徴であるため、MRTX1133 誘発腫瘍退縮の持続性を推定しました。 MRTX1133でわずか14日間治療し、その後皮下モデルで観察した動物では、治療完了時にCRを達成したほぼすべての動物が、ほぼ3週間後も無病のままでした。数匹のマウスはMRTX1133治療に抵抗性でしたが、腫瘍退縮を示したマウスで治療中に腫瘍の再増殖(再発)は観察されませんでした。自発性 KPC/Y モデルでは、腫瘍が大きく退縮した数匹の動物は、MRTX1133 治療の中止後 3 週間以上、腫瘍の再増殖を示しませんでした。したがって、全体的に顕著な抗腫瘍効果が観察されましたが、一次不応症と治療後の再発の例も観察されました。

 

■T細胞がMRTX1133の抗腫瘍効果を増強
PDAC 腫瘍は、テストしたすべてのモデルで T 細胞が枯渇しているにもかかわらず、MRTX1133 に対する感受性を維持していました。これらの結果は、（i）この薬剤の主要な抗腫瘍活性には T 細胞が必要ないことを示唆しています。ただし、いくつかの証拠は、T 細胞がより深く、より持続的な寛解を達成するために重要であることを示唆しています。 （ii）MRTX1133治療は、腫瘍内T細胞の急速な（<3日）増加を促しました。 （iii）T細胞の枯渇により、2838c3腫瘍がCRを達成する能力が無効になりました。 (iv) 移植可能な設定と自生の設定の両方で、T 細胞の枯渇は、MRTX1133 の 14 日間のコース後のより急速な腫瘍の再成長と関連していましたが、無傷の T 細胞コンパートメントを持つ腫瘍は小さいままであるか、検出できないままでした。したがって、MRTX1133 によって誘導される T 細胞応答は、退行の持続性に寄与する可能性があります。

 

■まとめ
膵臓癌モデルにおけるKRASG12Dの薬理学的阻害は、腫瘍退縮の促進において特異的で強力かつ持続的な効果を有し、明らかな毒性がない場合、この阻害剤および類似の阻害剤は、 PDAC。これらのアプローチは、改変された自家T細胞を使用してネオアンチゲンとして機能するKrasG12Dの能力を活用する他の戦略を補完します(51、52)。私たちの研究は、長期的な患者の反応につながる合理的な組み合わせを考案するために、変異KRAS、特に免疫系によって組織化された幅広い腫瘍生物学を活用することの重要性を強調しています。

 

 

Reference:　AACR Cancer Discovery, February 2023
https://aacrjournals.org/cancerdiscovery/article/doi/10.1158/2159-8290.CD-22-1066/716002/Efficacy-of-a-Small-Molecule-Inhibitor-of-KrasG12D