- 著者: Kyriakos P. Papadopoulos, Erkut Borazanci, Alice T. Shaw, Ryohei Katayama, Yuki Shimizu, Viola W. Zhu, Thomas Yang Sun, Heather A. Wakelee, Russell Madison, et al.
- Corresponding author: Sai-Hong Ignatius Ou (Chao Family Comprehensive Cancer Center, University of California Irvine, Orange, CA, USA)
- 雑誌: Clinical Cancer Research
- 発行年: 2020
- Epub日: 2020-06-26 (Online First)
- Article種別: Original Article (Phase I, first-in-human)
- PMID: 32591465
背景
ROS1 (proto-oncogene 1) rearrangement は NSCLC (non-small cell lung cancer) で約 1-2% に存在する actionable driver mutation で、crizotinib + entrectinib が FDA 承認標的治療として用いられる (Shaw et al. NEnglJMed 2014 PROFILE 1001; Drilon et al. LancetOncol 2020 entrectinib integrated analysis)。しかし TKI 治療下でほぼ全例が後天性耐性を発現し、最頻出の on-target resistance mechanism は ROS1 G2032R solvent-front mutation (Gainor et al. JCOPrecisOncol 2017) で、crizotinib + entrectinib + ceritinib + lorlatinib どれも前臨床/臨床で G2032R を有効に阻害できないことが分かっている (lorlatinib G2032R 細胞 IC50 203 nmol/L、Lorlatinib ROS1+ NSCLC で G2032R 患者 ORR 0%、Shaw 2019 LancetOncol)。Taletrectinib (DS-6051b/AB-106) は Daiichi Sankyo + AnHeart Therapeutics 開発の経口型 selective ROS1/NTRK 阻害薬で、in vitro kinase enzymatic IC50 が ROS1 0.207 nmol/L・NTRK1 0.622・NTRK2 2.28・NTRK3 0.980 nmol/L、ETV6-ROS1 cell-based GI50 が WT 4・L2026M gatekeeper 14・G2032R solvent-front 64 nmol/L と前臨床で G2032R 克服活性が確認されていた (Katayama 2019)。In silico docking で Arg2032 残基が crizotinib に steric hindrance を与えるのに対し taletrectinib は ROS1 kinase domain に容易に結合できることが示されていた。先行研究には (i) これら有望前臨床データを臨床 first-in-human で検証、(ii) MTD と human PK + food effect の確立、(iii) crizotinib-refractory ROS1+ NSCLC への活性確認、(iv) taletrectinib treatment 下の novel resistance mechanism 同定、というギャップが残されていた。何が足りなかったかというと、米国患者集団での Phase I safety/PK + ROS1+ activity 検証データが未確立で、また日本 Phase I 試験 (Fujiwara 2019 N=15、MTD 600 mg/day) との地域差検証も未解明であった。
目的
米国多施設 nonrandomized open-label first-in-human Phase I 試験 (NCT02279433) で taletrectinib について (1) dose-escalation cohort で MTD と DLT を確立、(2) PK の dose-proportionality と food effect (low-fat meal vs fasted)、(3) ROS1/NTRK rearrangement 既知腫瘍 + neuroendocrine tumor (NET) + tumor-induced pain への活性 (exploratory ORR/PFS/DOR/TTP) を評価、(4) taletrectinib 治療下の novel acquired resistance mechanism を NGS で同定し、in vitro で対応 next-line TKI 選択肢を検証する。
結果
MTD は 800 mg QD、1,200 mg で 2/3 例に Grade 3 トランスアミナーゼ上昇 DLT、最頻 TRAE は nausea/diarrhea/vomiting： 46 例 (dose escalation 35 + food effect 11 + expansion 8)、データカットオフ 2019-03-11、82.6% (38/46) が ≥3 prior treatment の heavily pretreated 集団 (Table 1)。1,200 mg QD で 2/3 例に Grade 3 transaminase 上昇 DLT (1例 grade 3 syncope + grade 2 AST/ALT 上昇 [14日間中断後復帰]、1例 grade 3 ALT 上昇 6日で discontinue) が認められ、MTD = 800 mg QD。さらに 800 mg expansion で 1例 grade 3 hyponatremia (4日中断後 400 mg QD で復帰)、400 mg BID 1例 prior nivolumab で grade 3 rash (中断後 200 mg QD で復帰、ICI prior 関連の可能性)。TEAE 100% (46/46)、TRAE 87.0% (40/46)。Most common TRAE は nausea 47.8% (22)・diarrhea 43.5% (20)・vomiting 32.6% (15)・dysgeusia 23.9% (11)・fatigue 17.4%。Grade 3 TRAE は AST 上昇 6.5%・diarrhea 2.2%・fatigue 2.2% で全体に低頻度 (<5% for TRK-related: dysgeusia/numbness/dysesthesia)、TrkB inhibition 関連 AE が low frequency なのは taletrectinib の TrkB potency が最も低い (NTRK2 IC50 2.28 nmol/L) 性質と整合 (Table 2)。
PK は dose-proportional、終末半減期 37.5 hours、food effect AUC0-24 fed/fasted 比 123%： Single-dose PK (cycle 1 day 1) と steady-state PK (day 15) で plasma Cmax と AUC0-8 が dose-proportionally に増加し、Tmax は 4-5 時間 post-dose、steady state は day 8 で達成 (Fig 1A-B、Supplementary Table S2)。Free drug fraction (%fu) は 50-200 mg で 3.5%、400-1,200 mg で 6.28%。400 mg QD で free drug level が ROS1 G2032R IC90 (28.7 nmol/L) に到達、800 mg QD では consistently above IC90 (Fig 1C)、つまり MTD レベルで臨床的に G2032R 阻害可能な free plasma 濃度を達成。Food effect (n=11 evaluable、fasted/fed sequence 7 + fed/fasted 4): geometric mean AUC0-24 fasted 1,810 ng·hour/mL vs fed 2,235 ng·hour/mL、fed/fasted 比 123% (90%CI 104-149%) で fasted から fed で 23% 増加。Cmax fasted 123.2 vs fed 178.9 ng/mL、Cmax fed/fasted 比 145% (90%CI 120-175%) で 45% 増加 (Fig 1D)。これは FDA bioequivalence の 80-125% 範囲を超えるため subsequent Phase II (China NCT04395677) では fasted dosing を採用。Population PK で半減期 ~37.5 hours (geometric mean、 日本 Phase I pooled data 統合解析)。
Crizotinib-refractory ROS1+ NSCLC 6 例で ORR 33.3% (PR 2/6)、median PFS 4.1 months、TPM3-NTRK1 thyroid 1 例で DOR 33.4 months： 41/46 (89%) 例が response evaluable (Fig 2A)。Crizotinib-refractory ROS1+ NSCLC 6 例 (800 mg QD/1,200 mg QD/400 mg BID 投与) で confirmed ORR 33% (2/6, 95%CI 9.7-70.0%)、median PFS 4.1 months (95%CI 0.5-14.2) (Fig 2C)。2 例の CD74-ROS1+ NSCLC で confirmed PR、うち 1 例は crizotinib + ceritinib refractory で 1,200 mg QD で confirmed PR 8 ヵ月持続 (Fig 3A-B)。NET cohort 12 例で ORR 8.3% (1/12, 95%CI 1.5-38.4)、small-bowel NET 1 例で confirmed PR 達成 (median PFS 10.2 months, 95%CI 1.2-NR)、2 例 NET が data cutoff 時点でも 47.2・41.4 ヵ月の long-term treatment 継続 (Fig 2B、Supplementary Fig S5)。TPM3-NTRK1+ papillary thyroid cancer 1 例 (prior thyroidectomy + sorafenib + radioactive I-131 + 3 Phase I trials with ICIs) で confirmed PR + DOR 33.4 ヵ月 at last assessment (September 2019, Fig 4)。Pain intensity score は 400 mg QD・800 mg QD・400 mg BID コホートで mean が低下 (50/100 mg では増加、Supplementary Fig S4)、>400 mg QD で痛みの安定化または改善を示唆する exploratory signal。
新規 acquired resistance ROS1 L2086F (MAF ~32%) を同定し、cabozantinib (type II ROS1 TKI) で PR 13 ヵ月を達成： Crizotinib + ceritinib refractory ROS1+ NSCLC 患者 (1,200 mg QD で confirmed PR 8 ヵ月) の progressing liver metastasis 生検 NGS (FoundationOne CDx) で CD74-ROS1 fusion (mean allele frequency [MAF] ~32%) と同時に 新規 ROS1 L2086F mutation (MAF ~32%) を検出 (Fig 3C)。L2086F は ALK L1256F に解剖学的相同であり、ALK L1256F は crizotinib・lorlatinib 耐性で alectinib 感受性 (L-shape 構造を持たない type II TKI で克服可能、Yoda 2018) という先行知見と一致 (Fig 3D)。本患者は cabozantinib (multi-target type II TKI で extended L-ring を持たない) に switch し、PR 13 ヵ月 という durable clinical benefit を達成 (Fig 3B,E)。In vitro での確証実験: CD74-ROS1 WT vs L2086F transfected 293FT cells で 300 nmol/L の crizotinib/taletrectinib/lorlatinib/cabozantinib を 3 時間処理した phospho-ROS1 Tyr2274 immunoblot で、cabozantinib は L2086F の phospho-ROS1 を抑制したが crizotinib + taletrectinib + lorlatinib は全て無効 (Fig 3F)。同時に cabozantinib と taletrectinib は G2032R solvent-front mutation の phosphorylation を抑制した (crizotinib + lorlatinib は無効)。これにより L2086F が type I ROS1 TKI 全般に対する on-target resistance mechanism であり、cabozantinib が clinical sequencing 戦略として有効である (Shaw et al. NEnglJMed 2014 PROFILE 1001 の crizotinib 後 sequencing options の拡張) という臨床的に重要な knowledge を初めて報告した (Lin 2020 ASCO で同様の L2086F が lorlatinib 耐性として報告と整合)。
考察/結論
本米国第I相 first-in-human 試験は taletrectinib の MTD 800 mg QD を確立し、crizotinib-refractory ROS1+ NSCLC への ORR 33% という preliminary 有効性、TPM3-NTRK1 fusion-positive thyroid cancer での DOR 33.4 months、新規 acquired resistance ROS1 L2086F と cabozantinib による克服戦略を一貫して提示した。(1) 既存研究との違い：先行研究の crizotinib ROS1+ NSCLC PROFILE 1001 (Shaw et al. NEnglJMed 2014) は first-in-class ROS1 TKI を確立したが G2032R を阻害できず、lorlatinib (Shaw 2019 ROS1 phase 1-2 ORR 35%・PFS 8.5 months) は G2032R 患者 ORR 0% と limited、entrectinib (Drilon 2020 LancetOncol) も G2032R 阻害不能だった。本研究は対照的に taletrectinib という前臨床で G2032R 阻害可能な分子の human PK + safety + activity を初めて検証し、対称的アプローチとして G2032R 後 second-line として位置づける根拠を提供した。日本 Phase I (Fujiwara 2019 N=15、MTD 600 mg/day、crizotinib-naïve ORR 66.7%、crizotinib-refractory ORR 33.3%) と異なり、weight-adjusted steady-state level が日本人で 32% 高いことが米国 MTD 800 mg vs 日本 600 mg の差を説明する。(2) 新規性：本研究で初めて、(a) taletrectinib の米国患者 MTD = 800 mg QD と PK profile (半減期 37.5 hours、food effect AUC0-24 +23%、free drug が 400 mg QD で G2032R IC90 達成) を確立、(b) crizotinib-refractory ROS1+ NSCLC で ORR 33% という proof-of-concept activity を提示、(c) novel acquired resistance ROS1 L2086F mutation を同定しその ALK L1256F との分子相同性を構造解析で示し、(d) cabozantinib (type II ROS1 TKI) による L2086F 克服を in vitro phospho-ROS1 immunoblot + 患者 PR 13 ヵ月で実証 — これは type I vs type II ROS1 TKI の sequential 治療戦略の臨床的根拠を初提示する novel な findings。(3) 臨床応用：本知見は taletrectinib のその後のグローバル開発 (TRUST-I 中国 Phase II NCT04395677、TRUST-II 米国/日本/欧州 multi-region Phase II) と 2023 年中国 NMPA 承認の科学的根拠となり、bench-to-bedside で「crizotinib 一次 → G2032R 検出 → taletrectinib or repotrectinib 二次 → L2086F 検出 → cabozantinib 三次」という ROS1+ NSCLC sequential precision medicine algorithm を構築するきっかけを与えた。臨床現場では progression biopsy + RNA-based NGS (FoundationOne CDx 等) による on-target resistance mechanism 検出が standard of care となり、本研究の L2086F discovery が ROS1+ NSCLC の治療順序決定で routine consideration となっている。(4) 残された課題：(a) ROS1+ NSCLC 6 例という small sample size のため effect size 推定の precision が限定、その後 TRUST-I (Phase II N=109 で crizotinib-pretreated ORR 51.5% confirmed) で実証された、(b) CNS metastasis 患者は eligibility から除外され brain penetration assessment は本研究では未実施、TRUST-I で CNS ORR 73% が示された、(c) Resistance mechanism の baseline systematic capture が limited で、6 例 crizotinib-refractory cohort の G2032R 有無は未確認、今後の検討として pre-treatment ctDNA genomic profiling が必要、(d) Food effect が FDA bioequivalence 80-125% を超えるため fasted administration を Phase II で採用したが、real-world adherence への影響は今後の研究の方向性、(e) Limitation として first-in-human design の本来の primary endpoint は safety/PK であり efficacy data は exploratory 性質に留まる、(f) NTRK fusion-positive 集団は 1 例 (TPM3-NTRK1 thyroid) のみで larotrectinib/entrectinib との比較は別途必要、(g) NET cohort 12 例で TrkB hypothesis は十分検証できず、別 Phase II 試験 (NCT04835584 等) が必要。
方法
Study design (n=46): 米国多施設 nonrandomized open-label first-in-human Phase I 試験 (NCT02279433、ICH-GCP 準拠、各 site IRB 承認、全例 written informed consent)。3 portions: (a) dose-escalation 35例 (50/100/200/400/800/1,200 mg QD と 400 mg BID coh ort)、(b) food-effect 11例、(c) exploratory ROS1/NTRK expansion 8例 at MTD。Eligibility: ≥18 歳、neuroendocrine tumor or tumor-induced pain or ROS1/NTRK rearrangement+ tumor、ECOG PS 0-1、≥1 extracranial RECIST 1.1 measurable lesion、adequate organ function (platelet ≥100×10⁹/L、Hb ≥9 g/dL、ANC ≥1.5×10⁹/L、creatinine clearance ≥60 mL/min、AST/ALT ≤3×ULN [or ≤5×ULN if liver metastasis]、bilirubin ≤1.5×ULN)。Exclusion: 未治療/有症状 CNS metastasis、活動性 HIV/HBV/HCV、QTcF >450ms、過去 6 ヵ月以内の心筋梗塞、NYHA III/IV CHF。Dose escalation design: Accelerated titration single-subject cohort + 100% dose increment、Grade ≥2 AE または DLT で停止し traditional 3+3 + modified continuous reassessment method + escalation with overdose control (Bayesian logistic regression) に切り替え。STD10 (severely toxic dose in 10% of rats) = 100 mg/kg/day = 600 mg/m²/day、HNSTD (highest nonseverely toxic dose) = 1,200 mg/m²/day in monkeys。Starting dose 50 mg QD (1/10 STD10 + conservative)、21-day cycle、400 mg decrements で dose reduction。PK: standard noncompartmental analysis で Cmax/Tmax/AUC 算出、food effect は ANOVA on log-transformed Cmax/AUC (low-fat meal 400-500 kcal、100-125 kcal from fat、11-14 g fat、25% fat composition)。Pain assessment: Memorial Pain Assessment Card 0-100 visual analogue scale を screening + weekly。In vitro L2086F validation: pLenti6.3 (Invitrogen) + LR clonase で CD74-ROS1 WT または L2086F-mutated を cloning、Fugene HD (Promega) で 293FT cells に transfection、21 時間後に 300 nmol/L の crizotinib/taletrectinib/lorlatinib/cabozantinib を 3 時間処理、1×SDS-lysis buffer (1% SDS + 10% glycerol in 100 mmol/L Tris-HCl pH 7.5) で lysate 調製、anti-phospho-ROS1 Tyr2274 (#3078 CST) + anti-ROS1 (69D6 #3266 CST) + anti-β-actin (Sigma) で immunoblot、1:1,000 dilution。Statistics: ORR = CR + PR の割合、DCR = CR + PR + SD、95%CI は Wilson method (Wilson 1927)、DOR/TTP/PFS は Kaplan-Meier method、SAS 9.4。