同为三代TKI,为何活性不同?伏美替尼治疗EGFR ex20ins突变NSCLC的分子优势
摘要
对EGFR第20号外显子插入突变(ex20ins)的非小细胞肺癌(NSCLC)患者,选择口服靶向药时有一个容易误判的问题:几种药物同属第三代EGFR-TKI,是否就能指望它们对ex20ins起同样的作用?代际划分的依据是对经典突变和T790M的覆盖,而ex20ins改变的恰恰是药物结合口袋本身的结构;
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对EGFR第20号外显子插入突变(ex20ins)的非小细胞肺癌(NSCLC)患者,选择口服靶向药时有一个容易误判的问题:几种药物同属第三代EGFR-TKI,是否就能指望它们对ex20ins起同样的作用?代际划分的依据是对经典突变和T790M的覆盖,而ex20ins改变的恰恰是药物结合口袋本身的结构;口袋变了,一种分子还能不能在口袋里工作,要由它自己的分子结构来回答。同条件实验已经把药物之间的差别直接测了出来:在同一个细胞体系中,伏美替尼对常见ex20ins模型的抑制强度与相对野生型的选择性都系统性地优于奥希替尼[1,2]。这个差别来自伏美替尼的一个侧链;而在初治与含铂经治两类ex20ins患者的专门研究中,这种分子层面的优势已经表现为确认的缓解与持续的疾病控制。
一、口袋被改变之后,同条件实验测出了分子的差别
ex20ins之所以难治,先要看它改变了什么。这类突变会在EGFR激酶域第762–775位氨基酸区域插入一个或多个氨基酸,插入位置紧邻C-helix;插入片段会把C-helix锁在向内的位置,挡住ATP结合口袋的入口,让药物难以进入并维持结合[1,2]。口袋本身既然变了,决定药物能否起效的因素也随之改变——分子结构是药物活性的基础。在结构已改变的口袋中,药物分子必须仍然能够进入、对准并稳定结合。
伏美替尼与奥希替尼是否满足这个要求,一项同条件的系统测定给出了可比的答案。2024年AACR年会报告的一项临床前研究,把伏美替尼、奥希替尼和阿法替尼放进同一个Ba/F3工程细胞体系(转入特定EGFR突变的小鼠源细胞),对患者中频率超过1%的各类EGFR突变模型逐一测定半数抑制浓度(IC50),并以突变型与野生型IC50的比值(Mut/WT IC50比值)作为比较口径——比值越低,说明药物能在远离野生型EGFR受影响范围的浓度下压制突变靶点[1]。结果,在全部6种常见ex20ins模型中,伏美替尼的Mut/WT IC50比值都优于奥希替尼;在9种常见PACC模型(P环与αC螺旋压缩型突变,与ex20ins同属改变结合口袋的结构型突变)中也有7种更优[1]。两种药物面对的是同一批模型、同一套体系与指标,测出的系统性差别因此指向分子结构本身。
同一套测定也标出了活性的边界。复合突变模型G719A+L861Q对包括伏美替尼与奥希替尼在内的全部受试抑制剂都不敏感,两种药物的IC50都超过1 μmol/L[1]。一个分子对某个突变有没有活性,取决于它与那个具体口袋的配合;换了口袋结构,就要重新测定,某个突变上的活性并不自动延伸到另一个突变上。至于伏美替尼与奥希替尼在ex20ins上的系统性差别从何而来,共晶结构给出了直接的答案。
二、一个侧链的差别:变形口袋里多出的关键接触
2026年AACR年会公布的伏美替尼发现与药理特征研究,解析了伏美替尼与携带D770_N771insNPG插入的EGFR相结合的X射线共晶结构:即使插入片段已经把C-helix锁向内、口袋入口受阻,伏美替尼的三氟乙氧基仍能伸入受阻的空间,与口袋内Lys728末端的氨基形成卤键,相关原子间距3.89 Å;奥希替尼在对应位置没有形成这样的接触[2]。两者虽然母环相同,但伏美替尼的分子结构中含有一个三氟乙氧基侧链,让伏美替尼在结合口袋变形后,依然能延伸进受阻的空间里"抓住"关键接触点,增强了适配性[2]。就结合而论,这一个多出来的接触点,正是"进不去的口袋"与"能稳定占据的口袋"之间的差别。
侧链带来的结合差别,随后落在可测的细胞活性上。在覆盖螺旋区、近环、远环插入的同一Ba/F3模型面板中,伏美替尼及其活性代谢产物AST5902对ex20ins模型的平均IC50分别为48和98 nmol/L,而奥希替尼为206 nmol/L,个别模型的差距最高达到6倍[2]。抑制强度之外,另一个参数同样起作用:对野生型EGFR的影响。在表达野生型EGFR的A431细胞中,伏美替尼的IC50为162.6 nmol/L,明显高于它自己对ex20ins模型的平均值——抑制突变靶点,并不需要同等强度地波及野生型EGFR[2]。把抑制强度与对野生型的影响合到同一把尺上,正是Mut/WT IC50比值的含义:伏美替尼在6/6种ex20ins模型上比值全部更优,它的优势不是靠单纯抬高浓度换来的,而是在压低突变所需浓度的同时,离野生型EGFR的受影响范围更远[1]。抑制强度决定药物能否压住突变信号,选择性决定压制的代价有多大。高活性+高选择性,让伏美替尼有了充分的发挥空间——所谓空间,就是在变形口袋里压得住突变靶点、又不必以伤及野生型EGFR为代价的余地。
三、奥希替尼的两次专门检验:剂量加倍,缓解仍不足三分之一
分子层面的差别也体现在临床上。同属三代TKI的奥希替尼,先后以两种剂量在ex20ins中完成了专门的II期检验。韩国KCSG-LU17-19研究按标准剂量80 mg给药,入组15例既往标准化疗失败的ex20ins患者:无一例达到客观缓解,最佳疗效以疾病稳定为主(11/15例,73.3%),中位无进展生存期(PFS)只有3.8个月,研究在第一阶段即未达到继续扩展的阈值[3]。荷兰POSITION20研究把剂量加倍到160 mg,纳入25例初治或经治患者(既往治疗中位1线,范围0–3线):确认客观缓解率(ORR)28%,中位缓解持续时间5.3个月,中位PFS 6.8个月[4]。
这两次检验与实验观察相互印证。奥希替尼对ex20ins并非完全没有活性:80 mg研究中无一例达到客观缓解,剂量加倍至160 mg的研究中确认ORR为28%——两项研究的人群构成不同(前者全部为化疗后患者,后者含初治病例),数字不能直接相比,但缓解从无到有的方向,与实验中"活性偏低而非缺失"的观察一致[3,4]。幅度同样清楚:即使剂量加倍,获得缓解的患者仍不足三分之一,中位PFS也只有6.8个月[4]。对一个不能在变形口袋里形成那处额外接触的同代分子,把剂量加倍,换来的缓解也不过如此[3,4]。
四、伏美替尼的专门研究:初治与含铂经治患者的确认缓解
伏美替尼对ex20ins的治疗价值由它自己的专门临床研究确立,两项研究分别面向初治与含铂经治患者。Ib期FAVOUR研究设初治240 mg、经治240 mg、经治160 mg三个队列,由独立评审委员会(IRC)确认疗效:初治240 mg队列疗效集28例中,确认ORR达78.6%,中位缓解持续时间(DoR)15.2个月,疾病控制率(DCR)100%,缓解覆盖近环、远环与螺旋区各类插入[5]。II期FURMO-003研究面向含铂经治人群,70例主要疗效集接受伏美替尼240 mg每日一次:确认ORR 44.3%,DCR 90.0%,中位PFS 8.3个月;中位至缓解时间1.4个月,最长缓解已超过24个月;入组患者的插入部位覆盖近环(46/71)、远环(23/71)与螺旋区(1/71)[6]。
两组结果对应着患者治疗前所处的不同处境。FAVOUR里的患者尚未接受过系统治疗,240 mg带给他们的是近八成的确认缓解、全部患者的疾病控制和超过一年的中位缓解维持;FURMO-003里的患者都已经接受过含铂化疗,同一剂量下仍有44.3%取得确认缓解、90.0%的疾病得到控制。两个研究的主要终点都是IRC确认的ORR,78.6%与44.3%因此都是按同一标准确认的缓解比例,分别属于初治与含铂经治人群。细胞实验里测出的活性与选择性优势,在标准剂量240 mg的专门队列中,就这样表现为两类患者里成规模的确认缓解与疾病控制。
表1 伏美替尼与奥希替尼在ex20ins中的差别:从结构、模型到临床结果
证据 | 对象与条件 | 关键结果 | 说明的问题 |
结构解释[2] | 伏美替尼与D770_N771insNPG ex20ins突变EGFR的共晶结构 | 三氟乙氧基与Lys728形成卤键,原子间距3.89 Å;奥希替尼无对应接触 | 差异来自具体分子的侧链结构 |
同条件模型比较[1,2] | 同一Ba/F3体系,患者中频率>1%的ex20ins模型 | Mut/WT IC50比值:伏美替尼6/6种ex20ins模型优于奥希替尼;ex20ins面板平均IC50 48对206 nmol/L,个别模型最高差6倍 | 统一条件下,抑制强度与选择性同时占优 |
临床探索(奥希替尼)[3,4] | 80 mg(化疗后15例);160 mg(25例,含初治与经治) | 确认ORR 0%与28%;中位PFS 3.8与6.8个月 | 同代称谓不能保证相同活性,剂量加倍后缓解仍有限 |
专门队列(伏美替尼)[5,6] | 240 mg初治(疗效集28例);240 mg含铂经治(疗效集70例) | 确认ORR 78.6%与44.3%;初治队列中位DoR 15.2个月、DCR 100%,经治队列中位PFS 8.3个月、DCR 90.0% | 侧链带来的分子优势,落实为两类患者的确认缓解与疾病控制 |
结语
回到开头的问题:同属第三代EGFR-TKI,并不意味着对ex20ins有同样的作用。共晶结构里,奥希替尼在变形口袋的对应位置没有形成接触,伏美替尼的三氟乙氧基侧链则多出一个与Lys728的卤键[2];这个结合优势在功能上表现为同条件面板中全部6种ex20ins模型更优的Mut/WT IC50比值[1];在临床上,差别同样清楚——奥希替尼剂量加倍后确认ORR为28%[4];伏美替尼在标准剂量240 mg下,让初治78.6%、含铂经治44.3%的患者取得确认缓解,疾病控制率分别达到100%与90.0%[5,6]。面对一名ex20ins患者,选择TKI时真正要问的是:这个具体分子在变形口袋中的实测表现如何、在对应人群中有没有专门的研究结果——代际或类别名称回答不了这个问题。这条选择依据如今已有现实的落点:伏美替尼用于含铂经治ex20ins的二线治疗适应症已于2026年2月在中国获批,专门研究中记录到的缓解与疾病控制,已经成为这一人群可及的口服治疗选择[7]。
参考文献
[1] Nilsson MB, Mounir Z, Musib L, et al. Firmonertinib (furmonertinib) is a highly brain-penetrant EGFR inhibitor broadly active against uncommon EGFR mutations, including PACC and exon 20 insertions. AACR Annual Meeting 2024; abstract 1964.(会议海报)
[2] Luo H, Li Q, Liu Q, et al. Discovery and characterization of firmonertinib, a novel EGFR inhibitor with broad activity against both EGFR classical and exon 20 mutations. AACR Annual Meeting 2026; abstract 5871.(会议海报)
[3] Kim YJ, Kim S, Kim TM, et al. A phase II study of osimertinib in patients with NSCLC harboring EGFR exon 20 insertion: a multicenter trial of the Korean Cancer Study Group (LU17-19). Lung Cancer. 2024;194:107870.
[4] Zwierenga F, van Veggel B, Hendriks LEL, et al. High dose osimertinib in patients with advanced stage EGFR exon 20 mutation-positive NSCLC: results from the phase 2 multicenter POSITION20 trial. Lung Cancer. 2022;170:133-140.
[5] Han B, Zhou C, Zheng W, et al. FAVOUR: a phase 1b study of furmonertinib, an oral, brain penetrant, selective EGFR inhibitor, in patients with advanced NSCLC with EGFR exon 20 insertions. J Thorac Oncol. 2023;18(11):S49.(WCLC 2023年会报告)
[6] Cheng Y, Liu Y, Yu Y, et al. Phase II study of firmonertinib in patients with previously treated advanced/metastatic non-small cell lung cancer with EGFR exon 20 insertion (ex20ins) mutations. ESMO Congress 2025; abstract 1848MO.(NCT05466149)
[7] 上海艾力斯医药科技股份有限公司. 2025年年度报告. 2026-04-23披露.(伏美替尼EGFR ex20ins二线治疗适应症于2026年2月获批)
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