Crizotinib in the treatment of non-small-cell lung cancer
[Polish version: Kryzotynib w leczeniu chorych na niedrobno komórkowego raka płuca p. 485]

Introduction

With ca. 1.6 million of new cases identified worldwide every year, lung cancer is the most commonly diagnosed malignancy. At the same time, it is the leading cause of cancer mortality among both men and women (ca. 1.4 million deaths annually) [1]. Ca. 70–80% of patients are diagnosed with non-small-cell lung cancer (NSCLC). Over 40% of NSCLC patients present with metastatic disease at first diagnosis. Some of the patients undergo systemic therapy with a median survival time of 6–10 months [1].

The choice of chemotherapy type was not previously determined by histological type or other pathomorphological factors. In recent years, however, certain molecular aberrations have been shown to play a role in the pathogenesis of NSCLC, and the importance of EGFR (epidermal growth factor receptor) tyrosine kinase inhibitors in therapy has been demonstrated, thus highlighting the benefit of a personalized approach to ensure optimum patient management. The first registration of EGFR tyrosine kinase inhibitors (TKI) authorized the use of TKI in all patients regardless of molecular characteristics. However, when the predictive value of the presence of EGFR-activating mutations in NSCLC cells was discovered, the indications were revised and a group of patients deriving a major clinical benefit from therapy was identified. Retrospective reviews and a number of prospective studies have shown that treatment with EGFR tyrosine kinase inhibitors in patients with advanced NSCLC and EGFR-activating mutation provides an objective response rate (ORR) of over 60% and extends progression-free survival to 12 months, compared to standard chemotherapy [2–5]. Observed outcomes of molecularly targeted therapy demonstrate the importance of searching for other potential molecular targets.

ALK-EML4 fusion gene

A novel molecular target is the anaplastic lymphoma kinase (ALK) pathway. Since the 1980s attention has been given to the role of changes in the ALK gene in the pathogenesis of anaplastic large-cell lymphoma (ALCL), B-cell lymphoma and neuroblastoma [6]. The relationship between ALK pathway aberrations and the pathogenesis of solid tumours, however, was poorly understood.

In 2007, two independent research teams reported rearrangement in the ALK gene in a small proportion of NSCLC patients [7, 8]. Major rearrangements associated with NSCLC result from the process of gene fusion between ALK and EML-4 (echinoderm microtubule-associated protein-like 4) occurring as a consequence of intrachromosomal inversion of the short arm of chromosome 2 [Inv(2) (p21p23)] and leading to the fusion of exons 1–13 of the EML-4 gene with exons 20–29 of the ALK gene. The resulting fusion protein EML4-ALK contains the N-terminal portion of EML4 and the C-terminal fragment of the intracellular domain of ALK tyrosine kinase [8]. Multiple variants of the EML4-ALK fusion gene have now been described. All of them encode a fusion between the same cytoplasmic portions of the ALK but contain different truncations of EML4 [9, 10]. Other ALK fusion variants (e.g. with TGF, KIF5B) are less common than EML4-ALK and their clinical significance has not yet been determined [7, 11]. The EML4-ALK fusion mediates ligand-independent dimerization of the ALK kinase domain, resulting in cross-phosphorylation of ALK molecules and self-activation. The processes discussed above produce a constant activation of the intracellular signalling pathway, induce proliferation and inhibit apoptosis [8].

The EML4-ALK fusion gene is identified in 3–5% of NSCLC patients [12, 13]. NSCLC patients with ALK rearrangement are younger than patients without such ALK aberrations (the median age being 52 years). In a group of 141 patients selected for the study on the basis of two (or more) demographic/clinical characteristics (female sex, Asian ethnicity, never/light smoking history or adenocarcinoma diagnosis), the probability of ALK rearrangement was 13% [14]. The presence of signet-ring cells also probably has predictive significance. ALK rearrangement is mutually exclusive with mutations affecting the KRAS and EGFR genes [15].

Recent reports, however, have documented that ca. 8% of patients with ALK gene rearrangement also have EGFR or KRAS mutations [16]. Following patients with EGFR-activating mutations, patients with the EML4-ALK fusion gene are the second group for which a molecularly targeted drug was approved.

In a panel of over 120 kinases assessed for the activity of the selective oral ALK and c-MET (c-mesenchymal-epithelial transition) inhibitor – crizotinib – a 20-fold greater selective affinity for the inhibition of ALK and MET kinases was demonstrated, as compared with other kinases [17]. Both in vitro and in vivo studies have shown crizotinib to inhibit ALK phosphorylation and signal transduction, which results in the arrest of the cell cycle in the G1-S phase and in the induction of apoptosis [18].

Diagnosis of ALK rearrangement

FISH (fluorescence in situ hybridization) analysis is a laboratory technique which utilizes DNA probes stained with fluorescent dye for the detection of ALK gene rearrangements on chromosome 2 in NSCLC tissue samples. The method involves an assessment of integrity of the ALK gene. FISH is performed in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) fragments of cancer tissue. The green probe hybrydizes to the region located in the immediate vicinity of 5’ALK, and the red probe to the 3’ALK area. Separation of the red and green signals or an isolated red signal are indicative of the presence of rearrangements. Close proximity of the red and green signals, on the other hand, indicates the presence of a correct copy of the ALK gene [19].

The FISH test for ALK gene rearrangement is considered positive if at least 15% of cells out of a minimum of 50 cells counted in the test material show an intense signal [20].

Camidge et al. [21] have shown that an average of 54% of cells investigated in the cancer tissue of ALK-positive patients demonstrate a positive signal pattern in the FISH analysis, compared to only 5–7% of signal-emitting cells in adjacent normal tissue and tumour areas in ALK-negative patients. In addition, 100% sensitivity and 100% specificity occurred when at least 60 cells were counted.

Break-Apart FISH is a diagnostic test approved by the FDA for the detection of ALK rearrangement in NSCLC in connection with crizotinib approval in the USA.

There is ongoing research to detect ALK rearrangements by immunohistochemistry (IHC) with antibodies specific for the human ALK protein. Since no ALK expression is detected in normal lung tissue, ALK detection by IHC theoretically provides evidence for ALK gene rearrangement [19]. Contrary to anaplastic large-cell lymphoma (ALCL) cells, ALK expression levels in ALK-rearranged NSCLC patients are nearly five times lower, which – despite good specificity (97%) – significantly reduces the sensitivity of assay (67%) [22]. This is likely to be caused by lower transcriptional activity of the EML4 promoter compared to NPM (nucleophosmin) implicated in the NPM-ALK fusion in ALCL [20].

Several monoclonal antibodies are currently in the development stage. The novel antibody D5F3, which has a higher specificity to ALK, has demonstrated 100% sensitivity and 99% specificity, a positive predictive value of 96% and a negative predictive value of 100% [22]. A comparison of new antibody (IHC) assays and Break-Apart FISH has demonstrated that positive IHC scores (IHC 3+) or an absence of expression (IHC 0) are consistent with corresponding FISH outcomes. However, in cases with equivocal IHC results (IHC 2+ or IHC 1+) FISH has sometimes indicated the presence of the fusion gene [23, 24]. The usefulness of IHC assays and the algorithm for handling equivocal staining cases require verification and validation in further studies.

The detection of ALK rearrangements using another proposed method, Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR), requires larger quantities of the tissue material than FISH, and the sequence of the molecular aberration in the ALK gene must be known [20].

A comparison of RT-PCR with FISH and IHC in anaplastic large-cell lymphoma has revealed the greatest consistency of results between IHC and FISH, with RT-PCR demonstrating lower sensitivity than other assays [20, 25].

Crizotinib – phase I trials

The first multicentre trial designed to investigate the pharmacokinetics, maximum tolerated dose (MTD) and adverse event characteristics of crizotinib was launched in 2006 [17]. The trial involved patients with advanced-stage colorectal and pancreatic cancer, sarcoma, anaplastic large-cell lymphoma and NSCLC. The MTD for further study was set at 250 mg BID. A steady-state concentration of crizotinib was reached after 15 days of treatment, while the half-life was 43–51 hours. No effects of food on the pharmacokinetics of crizotinib was observed [26]. Considerable response to crizotinib therapy was observed in two patients with advanced NSCLC. Molecular tests revealed that both patients had ALK-rearranged tumours. The trial was expanded to include a cohort of patients with advanced ALK-rearranged NSCLC (verified by FISH). Other eligibility criteria included ECOG performance status 0–2, absence of previously untreated brain metastases and normal organ function. The number of previous lines of treatment was not important for determining patient eligibility for enrolment. Between August 2008 and May 2011, a total of 149 patients with a verified rearrangement in the ALK gene were enrolled for the trial [12]. Among the trial patients with molecular aberrations, 97% were adenocarcinoma patients, 71% were never smokers and 28% former smokers, divided between female and male. Patients aged below 65 years constituted 83% of the study population, the median age being 52 years. Among 143 subjects evaluated during the follow-up (median period of 16.3 months), objective response to treatment was observed in 61% of the patients (partial response in 84 and complete response in 3 patients). The median period until the achievement of an objective response was 8 weeks, i.e. a response was confirmed during the first assessment by imaging techniques, as required by the trial protocol. In some patients, radiological response was noted in a previously performed additional imaging study as early as after several days of crizotinib therapy [27]. An analysis of additional predictive factors revealed no correlations between the ORR and demographic/clinical parameters (sex, age, performance status and number of previous treatment lines). The median duration of response was 49 weeks. The trial demonstrated ALK gene rearrangements to be the most significant predictive factor of response to crizotinib therapy irrespective of other clinical features. The median progression-free survival in crizotinib-treated patients was 9.7 months. According to Camidge et al. [12], the duration of progression-free survival was significantly longer in the group of 24 patients receiving crizotinib as the first-line treatment option compared to patients treated with the drug in subsequent lines of therapy. The duration of progression-free survival was 18.3 months and 9.2 months, respectively. The median overall survival was not reached at the time of publication. The estimated 6-month and 12-month survival rates were 88% and 75%, respectively.

Because of the lack of comprehensive data on overall survival, Shaw et al. [28] conducted a retrospective analysis of overall survival rates in a cohort of 82 crizotinib-treated patients with NSCLC harbouring ALK gene rearrangement, 36 ALK-positive patients who were not given crizotinib, 67 patients without ALK rearrangement but positive for the EGFR activating mutation, and 253 patients lacking any molecular modifications in the ALK and EGFR genes, who enrolled in the phase I clinical trial of crizotinib. A significantly higher rate of 2-year survival was observed among patients with ALK rearrangement receiving crizotinib compared to subjects who were not treated with the drug (57% and 36%, respectively). Differences in 2-year survival among ALK-positive patients in the second and subsequent lines of treatment were significantly greater (55% and 12%, respectively), demonstrating the superiority of crizotinib. However, there was no difference in survival in groups of patients with ALK rearrangement who were given crizotonib and patients with EGFR-activating mutation and without ALK rearrangement receiving gefitinib or erlotinib. Objections can be raised with regard to the retrospective nature of the analysis and differences in the number of patients included in the compared groups.

Crizotinib – phase II trials

The multicentre phase II trial PROFILE 1005 was designed to assess the efficacy of crizotinib in patients who had failed two or more chemotherapy treatments. After preliminary results of the phase I study were released, amendments were made to the trial protocol to allow ALK-rearranged patients to enroll regardless of the line of treatment and method employed to detect the presence of the fusion gene. In the group of 136 patients who completed preliminary evaluation in 2011 by Crino et al. [29], 94% had adenocarcinoma, 68% had never smoked, and 53% were female. Over 93% of patients had at least 2 prior chemotherapy regimens. Response to treatment was evaluated in 76 patients, of which 41 patients (54%) had an objective response. An important part of the trial from the viewpoint of clinical practice was the assessment of quality of life and tumour-associated symptoms. Clinically significant improvements in cough, dyspnoea, pain and fatigue were seen after two cycles of treatment.

Based on treatment outcomes achieved in 255 patients enrolled for the phase I trial A8081001 and for the PROFILE 1005 trial, FDA granted a conditional approval for crizotinib in 2011. It should be noted, though, that there are as yet no results of a direct comparison of crizotinib and first-line chemotherapy, and the effect of the drug on overall survival in patients with ALK gene rearrangement.

Crizotinib – phase III trials

In addition to continued phase I and II trials, there are ongoing phase III trials evaluating the efficacy of crizotinib in patients with ALK gene rearrangements. PROFILE 1014 is a clinical trial conducted in previously untreated patients with advanced NSCLC, which compares crizotinib with cisplatin or carboplatin/pemetrexed chemotherapy. The trial is scheduled to be completed in December 2013 [30].

Recently, results of a randomized phase III trial assessing the efficacy of crizotinib in second-line treatment in a head-to-head comparison with pemetrexed or docetaxel [31] have been announced. The trial involved a total of 374 patients with rearrangements in the ALK gene. A significant extension of progression-free survival (PFS) was observed in 173 crizotinib-treated patients, which was the primary endpoint of the trial. The median PFS was 7.7 months with crizotinib vs. 3 months with standard chemotherapy. The objective response rates were 62% and 20%, respectively. A preliminary analysis showed no significant differences in overall survival between the two arms of the trial, which is probably attributable to the fact that crizotinib therapy was administered after disease progression in 62% of chemotherapy-pretreated patients. It is worthwhile to note, though, that the overall survival in both arms of the trial exceeded 20 months, which is quite uncommon in patients receiving second-line palliative chemotherapy. PROFILE 1007 is the first phase III trial providing a head-to-head comparison of crizotinib with standard chemotherapy in patients with ALK gene rearrangement.

Crizotinib – toxicity

The most common adverse events (AEs) observed among patients receiving crizotinib treatment are grade 1 and 2 AEs according to the CTCAE classification [32]. The most frequent AEs are gastrointestinal disorders: nausea (53%), diarrhoea (43%), vomiting (40%), constipation (27%), fatigue (20%) and anorexia (19%). Skin rash typically associated with anti-EGFR therapy was present in ca. 10% of treated patients [12, 29]. Distinctive side effects reported in patients receiving crizotinib are grade 1 and 2 vision disorders including flashes of light, double vision, slow adaptation to light changes or blurred vision in the peripheral visual field. Such visual impairment is observed in ca. 62% of all patients, usually accompanying changes in light intensity (light/dark shifts and vice versa). Grade 3 and 4 AEs comprise primarily self-limiting and asymptomatic elevations in aminotransferase levels (5% ) and fatigue (2%). Crizotinib has also been associated with life-threatening treatment-related pneumonitis (with a frequency of 1.6%) and QT interval prolongation, potentially predisposing to cardiac arrhythmia [33].

Crizotinib – resistance

Similarly to EGFR tyrosine kinase inhibitors, the disease progresses at some stage of crizotinib treatment despite the initially observed objective response to therapy. There is ongoing research to identify mechanisms underlying the development of resistance to crizotinib. One of the likely mechanisms is the formation of gene mutations reducing the activity of the tyrosine kinase inhibitor. The mutation can, furthermore, activate another signalling pathway, thus eliminating signal passage through the stage originally inhibited by the drug. One of the means of overcoming drug re- sistance in this mechanism could be to use inhibitors of subsequent stages of signal transmission. Considering the fact that in nearly all instances the presence of the ALK fusion gene excludes EGFR and KRAS mutation positivity, it is presumed that the development of crizotinib resistance can be a consequence of activation of the EGFR/KRAS signalling pathway. Some of the ALK-positive cells may, in fact, contain activating mutations even before the introduction of treatment because some patients exhibit primary resistance to crizotinib despite ALK rearrangement [20, 34]. Studies investigating second generation ALK inhibitors are currently under way to overcome both primary and secondary resistance [35, 36].

Another interesting proposed mechanism of eliminating the problem of crizotinib resistance is based on heat shock proteins 90 (HSP90) inhibitors which are implicated in the protection and stabilization of the fusion protein EML4-ALK. Heat shock proteins (HSP) are a family of “chaperone” proteins protecting other proteins from degradation and environmental stress conditions (e.g. hypoxia, free radicals, effects of ionizing radiation or chemotherapy), which in effect contributes to sustaining unstable tumour cells [37]. Theoretically speaking, the inhibition of HSP90 mediates the process of EML4-ALK degradation and suppresses further ALK signalling pathways [20, 36, 38]. There are a number of preliminary reports indicating clinical activity of HSP90 inhibitors in ALK-positive patients [20, 39, 40].

Other molecular targets

Crizotinib was originally designed as an inhibitor of the MET pathway. Research is currently in progress to assess efficacy of the drug among NSCLC patients displaying amplification or mutation in the MET gene. Recently, there have been reports on the efficacy of crizotinib in a different molecular disorder, identified in 1% of NSCLC patients, namely rearrangement of the ROS1 gene. A preliminary analysis of 14 patients with ROS1 rearrangement revealed the ORR of 57%, which justified further prospective verification of the implications of that molecular aberration [41].

Summary

Over the past dozen years or so, the standard treatment for NSCLC, irrespective of other pathomorphological and clinical features, has been multi-drug chemotherapy based on platinum derivatives. Chemotherapy is associated with moderately prolonged survival and produces often significant toxicity. Identification of molecular targets is a major step forward in the process of optimization of treatment of advanced NSCLC. The discovery of the role of the EGFR activating mutation as a predictive factor for the success of treatment with EGFR tyrosine kinase inhibitors was a breakthrough point for the development of personalized NSCLC treatment. Identification of ALK gene rearrangements and the introduction of crizotinib as another molecularly targeted drug with a proven efficacy in the treatment of the patient population with this molecular defect is another milestone in the process of individualization of therapy and may potentially improve patient outcomes, while offering an acceptable toxicity profile. Objective response rates to standard chemotherapy are 20–30%. By contrast, ORR to molecularly targeted drugs in patients with specific predictive biomarkers exceeds 50%. In clinical terms, molecularly targeted drugs can only be used in ca. 10–20% patients diagnosed with lung adenocarcinoma.

A still unresolved problem, however, remains the lack of identified molecular targets that would be useful in the therapy of squamous cell carcinoma.

Crizotinib therapy in patients with ALK gene rearrangement makes it possible to achieve ORR in ca. 60% of all patients and prolong progression-free survival to ca. 10 months.

An important aspect of future research should be identification of drug resistance mechanisms and development of methods of post-progression treatment.



The authors declare no conflict of interest.

References

 1. Goldstraw P, Crowley J, Chansky K, et al. The IASLC Lung Cancer Staging Project: proposals for the revision of the TNM stage groupings in the forthcoming (seventh) edition of the TNM Classification of malignant tumours. J Thorac Oncol 2007; 2: 706-14.

 2. Maemondo M, Inoue A, Kobayashi K, et al. Gefitinib or chemotherapy for non-small-cell lung cancer with mutated EGFR. N Engl J Med 2010; 362: 2380-8.

 3. Mitsudomi T, Morita S, Yatabe Y, et al. Gefitinib versus cisplatin plus docetaxel in patients with non-small-cell lung cancer harbouring mutations of the epidermal growth factor receptor (WJTOG3405): an open label, randomised phase 3 trial. Lancet Oncol 2010; 11: 121-8.

 4. Rosell R, Carcereny E, Gervais R, et al. Erlotinib versus standard chemotherapy as first-line treatment for European patients with advanced EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer (EURTAC): a multicentre, open-label, randomised phase 3 trial. Lancet Oncol 2012; 13: 239-46.

 5. Zhou C, Wu YL, Chen G, et al. Erlotinib versus chemotherapy as first-line treatment for patients with advanced EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer (OPTIMAL, CTONG-0802): a multicentre, open-label, randomised, phase 3 study. Lancet Oncol 2011; 12: 735-42.

 6. Chiarle R, Voena C, Ambrogio C, Piva R, Inghirami G. The anaplastic lymphoma kinase in the pathogenesis of cancer. Nat Rev Cancer 2008; 8: 11-23.

 7. Rikova K, Guo A, Zeng Q, et al. Global survey of phosphotyrosine signaling identifies oncogenic kinases in lung cancer. Cell 2007; 131: 1190-203.

 8. Soda M, Choi YL, Enomoto M, et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer. Nature 2007; 448: 561-6.

 9. Horn L, Pao W. EML4-ALK: honing in on a new target in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol 2009; 27: 4232-4235.

10. Sasaki T, Rodig SJ, Chirieac LR, Jänne PA. The biology and treatment of EML4-ALK non-small cell lung cancer. Eur J Cancer 2010; 46: 1773-80.

11. Takeuchi K, Choi YL, Togashi Y, et al. KIF5B-ALK, a novel fusion oncokinase identified by an immunohistochemistry-based diagnostic system for ALK-positive lung cancer. Clin Cancer Res 2009; 15: 3143-9.

12. Camidge DR, Bang YJ, Kwak EL, et al. Activity and safety of crizotinib in patients with ALK-positive non-small-cell lung cancer: updated results from a phase 1 study. Lancet Oncol 2012; 13: 1011-9.

13. Solomon B, Varella-Garcia M, Camidge DR. ALK gene rearrangements: a new therapeutic target in a molecularly defined subset of non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol 2009; 4: 1450-4.

14. Shaw AT, Yeap BY, Mino-Kenudson M, et al. Clinical features and outcome of patients with non-small-cell lung cancer who harbor EML4-ALK. J Clin Oncol 2009; 27: 4247-53.

15. Shaw AT, Solomon B. Targeting anaplastic lymphoma kinase in lung cancer. Clin Cancer Res 2011; 17: 2081-6.

16. Kris MG, Johnson BE, Kwiatkowski DJ, et al. Identification of driver mutations in tumor specimens from 1,000 patients with lung adenocarcinoma: The NCI’s Lung Cancer Mutation Consortium (LCMC). ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: CRA7506.

17. Kwak EL, Camidge DR, Clark J, et al. Clinical activity observed in a phase I dose escalation trial of an oral c-met and ALK inhibitor, PF-02341066. ASCO Meeting Abstracts 2009; 27: 3509.

18. Christensen JG, Zou HY, Arango ME, et al. Cytoreductive antitumor activity of PF-2341066, a novel inhibitor of anaplastic lymphoma kinase and c-Met, in experimental models of anaplastic large-cell lymphoma. Mol Cancer Ther 2007; 6: 3314-22.

19. Shaw AT, Forcione DG, Digumarthy SR, Iafrate AJ. Case records of the Massachusetts General Hospital. Case 21-2011. A 31-year-old man with ALK-positive adenocarcinoma of the lung. N Engl J Med 2011; 365: 158-67.

20. Ou SH. Crizotinib: a novel and first-in-class multitargeted tyrosine kinase inhibitor for the treatment of anaplastic lymphoma kinase rearranged non-small cell lung cancer and beyond. Drug Des Devel Ther 2011; 5: 471-85.

21. Camidge DR, Kono SA, Flacco A, et al. Optimizing the detection of lung cancer patients harboring anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene rearrangements potentially suitable for ALK inhibitor treatment. Clin Cancer Res 2010; 16: 5581-90.

22. Mino-Kenudson M, Chirieac LR, Law K, et al. A novel, highly sensitive antibody allows for the routine detection of ALK-rearranged lung adenocarcinomas by standard immunohistochemistry. Clin Cancer Res 2010; 16: 1561-71.

23. Paik JH, Choe G, Kim H, et al. Screening of anaplastic lymphoma kinase rearrangement by immunohistochemistry in non-small cell lung cancer: correlation with fluorescence in situ hybridization. J Thorac Oncol 2011; 6: 466-72.

24. Yi ES, Boland JM, Maleszewski JJ, et al. Correlation of IHC and FISH for ALK gene rearrangement in non-small cell lung carcinoma: IHC score algorithm for FISH. J Thorac Oncol 2011; 6: 459-65.

25. Cataldo KA, Jalal SM, Law ME, et al. Detection of t(2;5) in anaplastic large cell lymphoma: comparison of immunohistochemical studies, FISH, and RT-PCR in paraffin-embedded tissue. Am J Surg Pathol 1999; 23: 1386-92.

26. Tan W, Wilner KD, Bang Y, et al. Pharmacokinetics (PK) of PF-02341066, a dual ALK/MET inhibitor after multiple oral doses to advanced cancer patients. ASCO Meeting Abstracts 2010; 28: 2596.

27. Ou SH, Bazhenova L, Camidge DR, et al. Rapid and dramatic radiographic and clinical response to an ALK inhibitor (crizotinib, PF02341066) in an ALK translocation-positive patient with non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol 2010; 5: 2044-6.

28. Shaw AT, Yeap BY, Solomon BJ, et al. Effect of crizotinib on overall survival in patients with advanced non-small-cell lung cancer harbouring ALK gene rearrangement: a retrospective analysis. Lancet Oncol 2011; 12: 1004-12.

29. Crinò L, Kim D, Riely GJ, et al. Initial phase II results with crizotinib in advanced ALK-positive non-small cell lung cancer (NSCLC): PROFILE 1005. ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: 7514.

30. http://clinicaltrials.gov/show/NCT01154140. Accessed 10 Oct 2012.

31. Shaw AT, et al. Phase III study of crizotinib versus pemetrexed or docetaxel chemotherapy in patients with advanced ALK-positive Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) (PROFILE 1007). Ann Oncol 2012; 23 (Suppl 9): ixe21 LBA1_PR.

32. National Cancer Institute. Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) v 4.03. In Edition 2010.

33. Xalkori [crizotinib, package insert]. In: Edition New York, NY: Pfizer Inc. 2011.

34. Sasaki T, Koivunen J, Ogino A, et al. A novel ALK secondary mutation and EGFR signaling cause resistance to ALK kinase inhibitors. Cancer Res 2011; 71: 6051-60.

35. Sakamoto H, Tsukaguchi T, Hiroshima S, et al. CH5424802, a selective ALK inhibitor capable of blocking the resistant gatekeeper mutant. Cancer Cell 2011; 19: 679-90.

36. Katayama R, Khan TM, Benes C, et al. Therapeutic strategies to overcome crizotinib resistance in non-small cell lung cancers harboring the fusion oncogene EML4-ALK. Proc Natl Acad Sci U S A 2011; 108: 7535-40.

37. Ma WW, Adjei AA. Novel agents on the horizon for cancer therapy. CA Cancer J Clin 2009; 59: 111-37.

38. Normant E, Paez G, West KA, et al. The Hsp90 inhibitor IPI-504 rapidly lowers EML4-ALK levels and induces tumor regression in ALK-driven NSCLC models. Oncogene 2011; 30: 2581-6.

39. Wong K, Koczywas M, Goldman JW, et al. An open-label phase II study of the Hsp90 inhibitor ganetespib (STA-9090) as monotherapy in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: 7500.

40. Sequist LV, Gettinger S, Senzer NN, et al. Activity of IPI-504, a novel heat-shock protein 90 inhibitor, in patients with molecularly defined non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol 2010; 28: 4953-60.

41. Shaw AT, Camidge DR, Engelman JA, et al. Clinical activity of crizotinib in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) harboring ROS1 gene rearrangement. ASCO Meeting Abstracts 2012; 30: 7508.



Address for correspondence



Adam Płużański

Lung Cancer Department

Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre

and Institute of Oncology

Roentgena 5

02-781 Warszawa

e-mail: apluzanski@coi.pl



Submitted: 5.11.2012

Accepted: 11.12.2012

Wstęp

Rak płuca to najczęściej rozpoznawany nowotwór złośliwy – rocznie na świecie jest rozpoznawany u ok. 1,6 miliona osób. Jednocześnie stanowi główną przyczynę zgonów z powodu nowotworów złośliwych wśród mężczyzn i kobiet (ok. 1,4 miliona rocznie) [1]. U ok. 70–80% chorych rozpoznawany jest niedrobnokomórkowy rak płuca (NDRP). Uogólnione stadium choroby jest stwierdzane pierwotnie u ponad 40% chorych – u części z nich stosuje się leczenie systemowe, a mediana czasu przeżycia wynosi wówczas 6–10 miesięcy [1].

Dotychczas typ histologiczny i inne czynniki patomorfologiczne nie były brane pod uwagę przy wyborze rodzaju chemioterapii. W ostatnich latach ustalono znaczenie niektórych zaburzeń molekularnych w patogenezie NDRP i wykazano wartość inhibitorów tyrozynowej kinazy receptora naskórkowego czynnika wzrostu (epidermal growth factor receptor – EGFR) w leczeniu, co uzasadnia indywidualne podejście w wyborze optymalnego postępowania. Podczas gdy pierwsza rejestracja inhibitorów kinazy tyrozynowej EGFR dopuszczała stosowanie inhibitorów tyrozynowych kinaz u chorych niezależnie od charakterystyki molekularnej, dopiero odkrycie wartości predykcyjnej obecności mutacji aktywujących w genie EGFR komórek NDRP umożliwiło optymalizację wskazań i wyodrębnienie grupy chorych odnoszących rzeczywiste korzyści kliniczne z zastosowanego leczenia. Analizy retrospektywne i kilka prospektywnych badań potwierdziło, że zastosowanie inhibitorów tyrozynowej kinazy EGFR u chorych na zaawansowanego NDRP z obecnością mutacji aktywującej EGFR umożliwia uzyskanie ponad 60% obiektywnych odpowiedzi i wydłużenie przeżycia wolnego od progresji do 12 miesięcy w porównaniu ze standardową chemioterapią [2–5]. Obserwowane wyniki leczenia ukierunkowanego molekularnie potwierdziły zasadność poszukiwania innych potencjalnych celów molekularnych.

Gen fuzyjny ALK-EML4

Nowym celem molekularnym jest szlak kinazy chłoniaka anaplastycznego (ALK). Od końca lat 80. ubiegłego wieku zwracano uwagę na rolę zmian w budowie genu ALK w patogenezie chłoniaka anaplastycznego z wielkich komórek i chłoniaka B-komórkowego oraz zarodkowego nerwiaka współczulnego [6]. W patogenezie guzów litych znaczenie zaburzeń szlaku ALK było słabo poznane.

W 2007 r. dwie niezależne grupy badaczy opisały rearanżację w genie ALK u niewielkiego odsetka chorych na NDRP [7, 8]. W przebiegu NDRP główne rearanżacje są następstwem fuzji ALK z EML-4 (echinoderm microtubule-associated protein-like 4), która powstaje w wyniku wewnątrzchromosomalnej inwersji krótkiego ramienia chromosomu 2 [Inv(2) (p21p23)] i prowadzi do połączenia eksonów 1-13 genu EML-4 z eksonami 20-29 genu ALK. Otrzymane w rezultacie chimeryczne białko EML4-ALK zawiera N-końcową domenę EML4 i fragment C-końcowy wewnątrzkomórkowej domeny kinazy tyrozynowej ALK [8].

Opisano również inne warianty genu fuzyjnego EML4-ALK – wszystkie zawierają zapis tej samej części cytoplazmatycznej ALK, ale posiadają inne punkty odcięcia EML4 [9, 10]. Inne warianty połączenia ALK (np. z TGF, KIF5B) są rzadsze niż EML4-ALK i dotychczas nie poznano ich znaczenia klinicznego [7, 11]. W wyniku fuzji EML4-ALK dochodzi do – niezależnej od liganda – dimeryzacji domeny kinazy ALK, co powoduje krzyżową fosforylację cząsteczek ALK i samoaktywację. Wymienione zjawiska prowadzą do stałej aktywacji szlaku przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego, pobudzenia proliferacji i zahamowania apoptozy [8].

Gen fuzyjny EML4-ALK występuje u 3–5% chorych na NDRP [12, 13]. Chorzy, u których występuje rearanżacja ALK, są młodsi od osób bez wspomnianych zaburzeń (mediana wieku wynosi 52 lata). W grupie 141 chorych, u których stwierdzono przynajmniej dwie cechy demograficzno-kliniczne (kobiety, przedstawiciele rasy żółtej, osoby nigdy niepalące lub palące niewiele lub chorzy z rozpoznaniem gruczolakoraka), prawdopodobieństwo wystąpienia rearanżacji ALK wyniosło 13% [14]. Obecność komórek sygnetowatych prawdopodobnie także ma znaczenie predykcyjne. Wystąpienie rearanżacji ALK wzajemnie wyklucza się z mutacjami w genach KRAS i EGFR [15].

Ostatnio zaobserwowano jednak, że u ok. 8% chorych z rearanżacją w genie ALK jednocześnie występuje mutacja EGFR lub KRAS [16]. Chorzy z obecnością fuzyjnego genu EML4-ALK są drugą – po osobach z mutacjami aktywującymi EGFR – grupą, dla której zarejestrowano lek ukierunkowany molekularnie.

W panelu ponad 120 kinaz, które oceniano pod względem aktywności doustnego selektywnego inhibitora ALK i c-MET (c-mesenchymal-epithelial transition) – kryzotynibu – potwierdzono 20-krotnie silniejsze selektywne powinowactwo do hamowania aktywności kinaz ALK i MET w porównaniu z innymi kinazami [17]. W badaniach in vitro i in vivo kryzotynib hamuje fosforylację ALK i transdukcję sygnału, co w rezultacie skutkuje zatrzymaniem cyklu komórkowego w fazie G1-S i indukowaniem apoptozy [18].

Diagnostyka rearanżacji ALK

Badanie fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (fluorescence in situ hybridization – FISH) jest testem laboratoryjnym wykorzystującym sondy DNA z fluorescencyjnymi barwnikami do wykrywania rearanżacji ALK, znajdujących się na chromosomie 2. w próbce tkankowej NDRP. Metoda polega na ocenie integralności genu ALK. Badaniu poddawany jest fragment tkanki nowotworowej utrwalonej w formalinie i przechowywanej w bloczkach parafinowych. Próbka zielona hybrydyzuje do regionu znajdującego się w bezpośrednim sąsiedztwie 5’ALK, a próbka czerwona do regionu 3’ALK. Za obecnością rearanżacji przemawia rozdzielenie sygnału lub pojedynczy sygnał z próbki czerwonej. Bliskie zestawienie sygnałów z próbek czerwonej i zielonej przemawiają za prawidłową kopią genu ALK [19].

Wynik testu jest dodatni, jeżeli przynajmniej 15% komórek – spośród przynajmniej 50 policzonych w badanym materiale – emituje intensywny sygnał [20].

Camidge i wsp. [21] wykazali, że średnio 54% komórek badanych w tkance nowotworowej chorych „ALK-dodatnich” wykazywała dodatni sygnał w badaniu FISH, natomiast w sąsiadującej zdrowej tkance i w komórkach nowotworowych u chorych „ALK-ujemnych” tylko 5–7% komórek emitowało sygnał. Dodatkowo analiza przynajmniej 60 komórek dawała 100-procentową czułość i 100-procentową swoistość testu.

Badanie FISH (FISH break-apart) jest testem diagnostycznym zatwierdzonym przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration – FDA) do wykrywania rearanżacji ALK w NDRP w związku z rejestracją kryzotynibu w Stanach Zjednoczonych.

Trwają badania nad testem do wykrywania rearanżacji ALK z zastosowaniem badania immunohistochemicznego (IHC) przy użyciu przeciwciała swoistego dla białka ALK. Ponieważ w prawidłowej tkance płuca ekspresja ALK nie występuje, wykrycie ALK podczas analizy IHC teoretycznie potwierdza rearanżację w genie ALK [19]. W przeciwieństwie do komórek anaplastycznego chłoniaka wielokomórkowego, ekspresja ALK u chorych na NDRP z rearanżacją ALK jest ponad 5-krotnie mniejsza, co pomimo dobrej swoistości (97%) istotnie zmniejsza czułość testu (67%) [22]. Jest to spowodowane prawdopodobnie mniejszą aktywnością transkrypcyjną promotora EML4 w porównaniu z NPM (nucleophosmin) zaangażowanym w fuzję NPM-ALK w anaplastycznym chłoniaku z wielkich komórek [20].

W opracowaniu znajduje się obecnie kilka przeciwciał monoklonalnych. Nowe i bardziej swoiste dla ALK przeciwciało D5F3 wykazało 100-procentową czułość i 99-procentową swoistość z pozytywną wartością predykcyjną 96% i negatywną wartością predykcyjną 100% [22]. Porównanie badania IHC przy użyciu nowych przeciwciał z analizą Break-Apart FISH wykazało, że pozytywny wynik (IHC 3+) lub nieobecność ekspresji (IHC 0) wykazuje całkowitą zgodność z FISH, natomiast w przypadku wyników pośrednich (IHC 2+ lub IHC 1+) niektóre wyniki analizy FISH potwierdzały obecność genu fuzyjnego [23, 24]. Wartość metody IHC i algorytm postępowania w przypadkach pośredniego barwienia wymaga walidacji i potwierdzenia w dalszych badaniach.

Zastosowanie kolejnej metody – odwrotnej transkryptazy reakcji łańcuchowej polimerazy (polimerase chain reaction – PCR) – do wykrywania rearanżacji ALK wymaga większej ilości materiału tkankowego niż badanie FISH, a sekwencja określanego zaburzenia molekularnego w ALK musi być znana [20].

Porównanie metody odwrotnej transkryptazy PCR z FISH i IHC w anaplastycznym chłoniaku z wielkich komórek wykazało największą zgodność wyników pomiędzy IHC i FISH, podczas gdy odwrotna transkryptaza PCR nie była tak czuła jak inne badania [20, 25].

Kryzotynib – badania I fazy

W 2006 r. rozpoczęło się pierwsze wieloośrodkowe badanie zaprojektowane w celu określenia farmakokinetyki, maksymalnej tolerowanej dawki i charakterystyki niepożądanych działań kryzotynibu [17]. Przeprowadzone zostało wśród chorych na zaawansowanego raka jelita grubego i trzustki, mięsaka, anaplastycznego chłoniaka z wielkich komórek oraz NDRP. Maksymalną tolerowaną dawkę – zaleconą do dalszych badań – ustalono na poziomie 250 mg 2 razy na dobę. Stały poziom stężenia kryzotynibu uzyskano po 15 dniach leczenia, a okres półtrwania wynosił 43–51 godzin. Nie stwierdzono wpływu spożywania posiłku na farmakokinetykę kryzotynibu [26]. W trakcie trwania badania zaobserwowano znacznego stopnia odpowiedź na leczenie kryzotynibem u dwóch chorych z rozpoznaniem zaawansowanego NDRP. W obu przypadkach w przeprowadzonych badaniach molekularnych stwierdzono rearanżację genu ALK. Zadecydowano o rozszerzeniu badania o grupę chorych na zaawansowanego NDRP z obecnością w komórkach guza rearanżacji ALK stwierdzonej testem FISH. Pozostałe kryteria kwalifikacji obejmowały m.in. stopień sprawności wg klasyfikacji ECOG 0–2, nieobecność przerzutów w mózgu wcześniej niepoddawanych leczeniu, prawidłową wydolność narządów. Liczba wcześniejszych linii leczenia nie miała znaczenia dla kwalifikacji chorych do badania. Od sierpnia 2008 r. do maja 2011 r. do badania włączono 149 chorych, u których stwierdzono rearanżację w genie ALK [12]. Grupę chorych ze zmianami molekularnymi w 97% stanowili chorzy z rozpoznaniem gruczolakoraka, nigdy niepalący (71%) lub byli palacze (28%), niezależnie od płci. Chorzy w wieku poniżej 65 lat stanowili 83% populacji badanej, a mediana wieku wyniosła 52 lata. Wśród 143 ocenianych chorych w czasie trwania obserwacji (mediana 16,3 miesiąca), obiektywną odpowiedź na leczenie zaobserwowano u 61% badanych (u 84 częściową odpowiedź i u 3 chorych całkowitą odpowiedź). Mediana czasu do uzyskania obiektywnej odpowiedzi wyniosła 8 tygodni, czyli już w czasie pierwszej obrazowej oceny odpowiedzi wymaganej protokołem. U niektórych chorych w dodatkowym – wcześniej wykonanym – badaniu obrazowym zaobserwowano radiologiczną odpowiedź już po kilku dniach stosowania kryzotynibu [27]. W analizie dodatkowych czynników predykcyjnych nie wykazano zależności między częstością występowania obiektywnej odpowiedzi i demograficzno-klinicznymi czynnikami (płeć, wiek, stan sprawności i liczba poprzednich linii leczenia). Mediana czasu trwania odpowiedzi wynosiła 49 tygodni. Wyniki badania potwierdziły znaczenie rearanżacji w genie ALK, która jest najistotniejszym czynnikiem predykcyjnym odpowiedzi na leczenie kryzotynibem niezależnie od innych cech klinicznych. Wśród chorych otrzymujących kryzotynib mediana czasu wolnego od progresji choroby osiągnęła 9,7 miesiąca. Według Camidge i wsp. [12] czas przeżycia wolnego od progresji choroby był istotnie dłuższy w grupie 24 chorych otrzymujących kryzotynib w pierwszej linii leczenia w porównaniu z chorymi leczonymi w ramach kolejnych linii. Czas przeżycia wolnego od progresji wynosił – odpowiednio – 18,3 miesiąca i 9,2 miesiąca. Do czasu ukazania się publikacji nie osiągnięto mediany czasu przeżycia całkowitego. Szacunkowe odsetki przeżycia 6-miesięcznego i 12-miesięcznego wyniosły – odpowiednio – 88% i 75%.

Ze względu na brak pełnych danych dotyczących przeżycia całkowitego Shaw i wsp. [28] przeprowadzili retrospektywną analizę przeżycia 82 chorych z obecną rearanżacją ALK leczonych kryzotynibem, 36 chorych z rearanżacją ALK nieotrzymujących kryzotynibu, 67 chorych z mutacją aktywującą EGFR i bez zmian w genie ALK oraz 253 chorych bez zmian molekularnych w genach ALK i EGFR, którzy uczestniczyli w badaniu I fazy. Obserwowano istotnie większy odsetek 2-letniego przeżycia wśród chorych z rearanżacją w ALK otrzymujących kryzotynib w porównaniu z chorymi nieleczonymi kryzotynibem (57% i 36%). W grupie chorych z rearanżacją ALK w drugiej i dalszych liniach leczenia różnice w przeżyciach 2-letnich na korzyść chorych otrzymujących kryzotynib były istotnie większe i wyniosły 55% i 12%. Nie zaobserwowano różnicy w przeżyciu w grupach chorych z rearanżacją ALK leczonych kryzotynibem i chorymi z mutacją aktywującą EGFR oraz bez rearanżacji ALK otrzymujących gefitynib lub erlotynib. Zastrzeżenia budzi retrospektywny charakter analizy oraz różnice w liczebnościach porównywanych grup.

Kryzotynib – badania II fazy

Wieloośrodkowe badanie II fazy PROFILE 1005 zostało zaprojektowane w celu oceny skuteczności kryzotynibu u chorych po niepowodzeniu przynajmniej dwóch linii chemioterapii. Po uzyskaniu wstępnych wyników badania I fazy wprowadzono poprawki do protokołu umożliwiające kwalifikację chorych ze stwierdzoną rearanżacją w genie ALK niezależnie od linii leczenia i metody wykrycia obecności genu fuzyjnego. Wśród 136 chorych wstępnie ocenionych w 2011 r. przez Crino i wsp. [29], 94% stanowili chorzy z rozpoznaniem gruczolakoraka, 68% niepalący, 53% kobiet. Ponad 93% chorych otrzymało wcześniej przynajmniej dwie linie chemioterapii. Odpowiedź na leczenie oceniono u 76 chorych, z których 41 (54%) uzyskało obiektywną odpowiedź. Ważną ze strony praktyki klinicznej część badania stanowiła ocena jakości życia i objawów związanych z nowotworem. Po dwóch cyklach leczenia zaobserwowano istotną poprawę w zakresie kontroli kaszlu, duszności, dolegliwości bólowych i osłabienia.

Wyniki leczenia 255 pacjentów zakwalifikowanych do badania I fazy A8081001 i badania PROFILE 1005 były podstawą warunkowej rejestracji kryzotynibu przez FDA w 2011 r. Należy zauważyć, że dotychczas nie ma wyników bezpośredniego porównania kryzotynibu z chemioterapią pierwszej linii oraz wpływu na czas przeżycia całkowitego u chorych z rearanżacją w genie ALK.

Kryzotynib – badania III fazy

Niezależnie od kontynuowania badań I i II fazy trwają badania III fazy oceniające skuteczność kryzotynibu u chorych z obecną rearanżacją w genie ALK. Badanie PROFILE 1014 dotyczy chorych, którzy dotychczas nie byli leczeni z powodu zaawansowanego NDRP – badanie polega na porównaniu kryzotynibu z chemioterapią złożonej z cisplatyny lub karboplatyny i pemetreksedu. Zakończenie badania jest planowane w grudniu 2013 r. [30].

Ostatnio zaprezentowano wyniki badania III fazy z losowym doborem chorych, w którym oceniano skutecznosć kryzotynibu w drugiej linii leczenia w porównaniu z pemetreksedem lub docetakselem [31]. Do badania zakwalifikowano 374 chorych, u których stwierdzono rearanżację w genie ALK. Wśród 173 chorych otrzymujących kryzotynib wykazano istotne wydłużenie przeżycia wolnego od progresji choroby (progression-free survival – PFS), co było zakładanym pierwszoplanowym punktem końcowym badania. Mediana PFS chorych leczonych kryzotynibem wyniosła 7,7 miesiąca w porównaniu z 3 miesiącami w ramieniu ze standardową chemioterapią, a odsetki obiektywnych odpowiedzi wyniosły odpowiednio 62% i 20%. Wstępna analiza nie wykazała istotnych różnic w zakresie przeżycia całkowitego, na co prawdopodobnie miało wpływ leczenie kryzotynibem po progresji choroby u 62% chorych otrzymujących chemioterapię. Warto zauważyć, że uzyskane przeżycie całkowite w obydwu grupach przekraczało 20 miesięcy, co jest wartością rzadko spotykaną wśród chorych otrzymujących paliatywną chemioterapię drugiej linii. Badanie PROFILE 1007 jest pierwszym badaniem III fazy bezpośrednio porównującym skuteczność kryzotynibu ze standardową chemioterapią u chorych z rearanżacją w genie ALK.

Kryzotynib – toksyczność

U chorych leczonych kryzotynibem dominują działania niepożądane stopnia 1. i 2. wg CTCAE [32]. Do najczęściej obserwowanych należą zaburzenia żołądkowo-jelitowe: nudności (53%), biegunka (43%), wymioty (40%), zaparcia (27%), osłabienie (20%) i jadłowstręt (19%). Wysypka charakterystyczna dla terapii anty-EGFR była obecna u ok. 10% leczonych [12, 29]. Charakterystycznym działaniem niepożądanym związanym ze stosowaniem kryzotynibu są zaburzenia widzenia w stopniu 1. i 2. obejmujące błyski, dwojenie, opóźnioną adaptację do światła lub rozmycia obrazu w obwodowej części pola widzenia. Wymienione objawy występują u ok. 62% chorych i obserwowane są przede wszystkim przy zmianach intensywności oświetlenia (ciemne–jasne lub odwrotnie). Działania niepożądane w stopniu 3. lub 4. dotyczą najczęściej przejściowego i bezobjawowego zwiększenia stężenia aminotransferaz (5%) oraz osłabienia (2%). Zwracano też uwagę na możliwość wystąpienia zagrażającej życiu pneumotoksyczności (1,6% chorych) oraz wydłużenia odstępu QT, co może predysponować do zaburzeń rytmu serca [33].

Kryzotynib – oporność

Podobnie jak w przypadku inhibitorów tyrozynowej kinazy EGFR, pomimo uzyskania obiektywnej odpowiedzi na leczenie kryzotynibem, na pewnym etapie dochodzi do progresji choroby. Trwają badania nad identyfikacją mechanizmów powstawania oporności na kryzotynib. Jednym z przypuszczalnych mechanizmów jest powstawanie mutacji w genie zmniejszające działanie inhibitora tyrozynowej kinazy. Efektem powstałej mutacji może być ponadto aktywacja innego szlaku sygnałowego, co eliminuje potrzebę przejścia sygnału przez etap pierwotnie zahamowany przez lek. Zastosowanie inhibitorów kolejnych etapów przekazywania sygnału mogłoby być jednym ze sposobów przełamania oporności. Ze względu na fakt, że występowanie genu fuzyjnego ALK niemal wyklucza jednoczesną obecność mutacji EGFR i KRAS przypuszcza się, że aktywacja szlaku sygnałowego EGFR/KRAS może być odpowiedzialna za pojawienie się oporności na kryzotynib. W części komórek „ALK-dodatnich” mogą występować aktywujące mutacje już przed rozpoczęciem terapii, co potwierdza wystąpienie u niektórych chorych pierwotnej oporności na kryzotynib pomimo rearanżacji ALK [20, 34]. Trwają badania nad inhibitorami ALK II generacji, mającymi na celu przezwyciężenie pierwotnej i nabytej oporności [35, 36].

Interesującym mechanizmem przełamania oporności na kryzotynib może być zastosowanie inhibitorów białek szoku termicznego HSP90, które zaangażowane są w ochronę i stabilizację białka fuzyjnego EML4-ALK. Białko szoku termicznego jest białkiem opiekuńczym „chroniącym” podległe białko przed degradacją i niekorzystnym wpływem czynników środowiskowych (np. niedotlenienie, obecność wolnych rodników, wpływ promieniowania jonizującego lub chemioterapii), co w rezultacie ułatwia przetrwanie niestabilnym komórkom guza [37]. Teoretycznie, zahamowanie HSP90 prowadzi do degradacji EML4-ALK i zatrzymania dalszych szlaków sygnałowych ALK [20, 36, 38]. Dostępne są wstępne doniesienia wskazujące na aktywność kliniczną inhibitorów HSP90 u pacjentów „ALK-dodatnich” [20, 39, 40].

Inne cele molekularne

Kryzotynib był pierwotnie zaprojektowany jako inhibitor szlaku MET. Trwają obecnie badania oceniające skuteczność w grupie pacjentów z NDRP z amplifikacją lub mutacją w genie MET. Ostatnio pojawiają się doniesienia na temat skuteczności kryzotynibu w innym zaburzeniu molekularnym dotyczącym 1% chorych na NDRP, jakim jest rearanżacja genu ROS1. We wstępnej analizie 14 chorych ze stwierdzoną rearanżacją w ROS1 zanotowano 57% obiektywnych odpowiedzi, co stanowiło uzasadnienie dla dalszej weryfikacji prospektywnej znaczenia przedstawionego zaburzenia molekularnego [41].

Podsumowanie

W ciągu ostatnich kilkunastu lat standardem leczenia NDRP – niezależnie od innych cech patomorfologicznych i klinicznych – była wielolekowa chemioterapia oparta na pochodnych platyny. Chemioterapia umożliwia osiągnięcie umiarkowanego wydłużenia przeżycia przy często istotnej toksyczności. Identyfikacja celów molekularnych stanowi istotny krok w optymalizacji leczenia zaawansowanego NDRP. Odkrycie roli mutacji aktywującej EGFR jako czynnika predykcyjnego leczenia inhibitorami kinazy tyrozynowej EGFR stanowiło przełom w podejściu do indywidualizacji leczenia NDRP. Identyfikacja rearanżacji w genie ALK i wprowadzenie kryzotynibu jako kolejnego leku ukierunkowanego molekularnie skutecznego w leczeniu populacji pacjentów z tym zaburzeniem molekularnym stanowi dalszy krok w indywidualizacji postępowania i może prowadzić do poprawy wyników leczenia przy akceptowalnym profilu toksyczności. Odsetek obiektywnych odpowiedzi na stosowanie standardowej chemioterapii wynosi 20–30%, a u chorych leczonych lekami ukierunkowanymi molekularnie z określonym biomarkerem predykcyjnym ponad 50%. W klinicznej praktyce możliwość zastosowania ukierunkowanych molekularnie leków dotyczy jedynie ok. 10–20% chorych z rozpoznaniem gruczolakoraka płuca.

Dotychczas nierozwiązanym zagadnieniem pozostaje brak zidentyfikowanych celów molekularnych w leczeniu raka płaskonabłonkowego.

Zastosowanie kryzotynibu w grupie chorych z rearanżacją w genie ALK umożliwia uzyskanie ok. 60% obiektywnych odpowiedzi i wydłużenie czasu przeżycia do progresji do ok. 10 miesięcy.

Istotnym elementem dalszych badań powinna być identyfikacja mechanizmów oporności i opracowanie metod leczenia po progresji.



Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Piśmiennictwo

 1. Goldstraw P, Crowley J, Chansky K, et al. The IASLC Lung Cancer Staging Project: proposals for the revision of the TNM stage groupings in the forthcoming (seventh) edition of the TNM Classification of malignant tumours. J Thorac Oncol 2007; 2: 706-14.

 2. Maemondo M, Inoue A, Kobayashi K, et al. Gefitinib or chemotherapy for non-small-cell lung cancer with mutated EGFR. N Engl J Med 2010; 362: 2380-8.

 3. Mitsudomi T, Morita S, Yatabe Y, et al. Gefitinib versus cisplatin plus docetaxel in patients with non-small-cell lung cancer harbouring mutations of the epidermal growth factor receptor (WJTOG3405): an open label, randomised phase 3 trial. Lancet Oncol 2010; 11: 121-8.

 4. Rosell R, Carcereny E, Gervais R, et al. Erlotinib versus standard chemotherapy as first-line treatment for European patients with advanced EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer (EURTAC): a multicentre, open-label, randomised phase 3 trial. Lancet Oncol 2012; 13: 239-46.

 5. Zhou C, Wu YL, Chen G, et al. Erlotinib versus chemotherapy as first-line treatment for patients with advanced EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer (OPTIMAL, CTONG-0802): a multicentre, open-label, randomised, phase 3 study. Lancet Oncol 2011; 12: 735-42.

 6. Chiarle R, Voena C, Ambrogio C, Piva R, Inghirami G. The anaplastic lymphoma kinase in the pathogenesis of cancer. Nat Rev Cancer 2008; 8: 11-23.

 7. Rikova K, Guo A, Zeng Q, et al. Global survey of phosphotyrosine signaling identifies oncogenic kinases in lung cancer. Cell 2007; 131: 1190-203.

 8. Soda M, Choi YL, Enomoto M, et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer. Nature 2007; 448: 561-6.

 9. Horn L, Pao W. EML4-ALK: honing in on a new target in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol 2009; 27: 4232-4235.

10. Sasaki T, Rodig SJ, Chirieac LR, Jänne PA. The biology and treatment of EML4-ALK non-small cell lung cancer. Eur J Cancer 2010; 46: 1773-80.

11. Takeuchi K, Choi YL, Togashi Y, et al. KIF5B-ALK, a novel fusion oncokinase identified by an immunohistochemistry-based diagnostic system for ALK-positive lung cancer. Clin Cancer Res 2009; 15: 3143-9.

12. Camidge DR, Bang YJ, Kwak EL, et al. Activity and safety of crizotinib in patients with ALK-positive non-small-cell lung cancer: updated results from a phase 1 study. Lancet Oncol 2012; 13: 1011-9.

13. Solomon B, Varella-Garcia M, Camidge DR. ALK gene rearrangements: a new therapeutic target in a molecularly defined subset of non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol 2009; 4: 1450-4.

14. Shaw AT, Yeap BY, Mino-Kenudson M, et al. Clinical features and outcome of patients with non-small-cell lung cancer who harbor EML4-ALK. J Clin Oncol 2009; 27: 4247-53.

15. Shaw AT, Solomon B. Targeting anaplastic lymphoma kinase in lung cancer. Clin Cancer Res 2011; 17: 2081-6.

16. Kris MG, Johnson BE, Kwiatkowski DJ, et al. Identification of driver mutations in tumor specimens from 1,000 patients with lung adenocarcinoma: The NCI’s Lung Cancer Mutation Consortium (LCMC). ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: CRA7506.

17. Kwak EL, Camidge DR, Clark J, et al. Clinical activity observed in a phase I dose escalation trial of an oral c-met and ALK inhibitor, PF-02341066. ASCO Meeting Abstracts 2009; 27: 3509.

18. Christensen JG, Zou HY, Arango ME, et al. Cytoreductive antitumor activity of PF-2341066, a novel inhibitor of anaplastic lymphoma kinase and c-Met, in experimental models of anaplastic large-cell lymphoma. Mol Cancer Ther 2007; 6: 3314-22.

19. Shaw AT, Forcione DG, Digumarthy SR, Iafrate AJ. Case records of the Massachusetts General Hospital. Case 21-2011. A 31-year-old man with ALK-positive adenocarcinoma of the lung. N Engl J Med 2011; 365: 158-67.

20. Ou SH. Crizotinib: a novel and first-in-class multitargeted tyrosine kinase inhibitor for the treatment of anaplastic lymphoma kinase rearranged non-small cell lung cancer and beyond. Drug Des Devel Ther 2011; 5: 471-85.

21. Camidge DR, Kono SA, Flacco A, et al. Optimizing the detection of lung cancer patients harboring anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene rearrangements potentially suitable for ALK inhibitor treatment. Clin Cancer Res 2010; 16: 5581-90.

22. Mino-Kenudson M, Chirieac LR, Law K, et al. A novel, highly sensitive antibody allows for the routine detection of ALK-rearranged lung adenocarcinomas by standard immunohistochemistry. Clin Cancer Res 2010; 16: 1561-71.

23. Paik JH, Choe G, Kim H, et al. Screening of anaplastic lymphoma kinase rearrangement by immunohistochemistry in non-small cell lung cancer: correlation with fluorescence in situ hybridization. J Thorac Oncol 2011; 6: 466-72.

24. Yi ES, Boland JM, Maleszewski JJ, et al. Correlation of IHC and FISH for ALK gene rearrangement in non-small cell lung carcinoma: IHC score algorithm for FISH. J Thorac Oncol 2011; 6: 459-65.

25. Cataldo KA, Jalal SM, Law ME, et al. Detection of t(2;5) in anaplastic large cell lymphoma: comparison of immunohistochemical studies, FISH, and RT-PCR in paraffin-embedded tissue. Am J Surg Pathol 1999; 23: 1386-92.

26. Tan W, Wilner KD, Bang Y, et al. Pharmacokinetics (PK) of PF-02341066, a dual ALK/MET inhibitor after multiple oral doses to advanced cancer patients. ASCO Meeting Abstracts 2010; 28: 2596.

27. Ou SH, Bazhenova L, Camidge DR, et al. Rapid and dramatic radiographic and clinical response to an ALK inhibitor (crizotinib, PF02341066) in an ALK translocation-positive patient with non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol 2010; 5: 2044-6.

28. Shaw AT, Yeap BY, Solomon BJ, et al. Effect of crizotinib on overall survival in patients with advanced non-small-cell lung cancer harbouring ALK gene rearrangement: a retrospective analysis. Lancet Oncol 2011; 12: 1004-12.

29. Crinò L, Kim D, Riely GJ, et al. Initial phase II results with crizotinib in advanced ALK-positive non-small cell lung cancer (NSCLC): PROFILE 1005. ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: 7514.

30. http://clinicaltrials.gov/show/NCT01154140. Accessed 10 Oct 2012.

31. Shaw AT, et al. Phase III study of crizotinib versus pemetrexed or docetaxel chemotherapy in patients with advanced ALK-positive Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) (PROFILE 1007). Ann Oncol 2012; 23 (Suppl 9): ixe21 LBA1_PR.

32. National Cancer Institute. Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) v 4.03. In Edition 2010.

33. Xalkori [crizotinib, package insert]. In: Edition New York, NY: Pfizer Inc. 2011.

34. Sasaki T, Koivunen J, Ogino A, et al. A novel ALK secondary mutation and EGFR signaling cause resistance to ALK kinase inhibitors. Cancer Res 2011; 71: 6051-60.

35. Sakamoto H, Tsukaguchi T, Hiroshima S, et al. CH5424802, a selective ALK inhibitor capable of blocking the resistant gatekeeper mutant. Cancer Cell 2011; 19: 679-90.

36. Katayama R, Khan TM, Benes C, et al. Therapeutic strategies to overcome crizotinib resistance in non-small cell lung cancers harboring the fusion oncogene EML4-ALK. Proc Natl Acad Sci U S A 2011; 108: 7535-40.

37. Ma WW, Adjei AA. Novel agents on the horizon for cancer therapy. CA Cancer J Clin 2009; 59: 111-37.

38. Normant E, Paez G, West KA, et al. The Hsp90 inhibitor IPI-504 rapidly lowers EML4-ALK levels and induces tumor regression in ALK-driven NSCLC models. Oncogene 2011; 30: 2581-6.

39. Wong K, Koczywas M, Goldman JW, et al. An open-label phase II study of the Hsp90 inhibitor ganetespib (STA-9090) as monotherapy in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). ASCO Meeting Abstracts 2011; 29: 7500.

40. Sequist LV, Gettinger S, Senzer NN, et al. Activity of IPI-504, a novel heat-shock protein 90 inhibitor, in patients with molecularly defined non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol 2010; 28: 4953-60.

41. Shaw AT, Camidge DR, Engelman JA, et al. Clinical activity of crizotinib in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) harboring ROS1 gene rearrangement. ASCO Meeting Abstracts 2012; 30: 7508.



Adres do korespondencji



Adam Płużański

Klinika Nowotworów Płuca i Klatki Piersiowej

Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie

w Warszawie

ul. Roentgena 5

02-781 Warszawa

e-mail: apluzanski@coi.pl



Praca wpłynęła: 5.11.2012

Zaakceptowano do druku: 11.12.2012