CDK46阻害剤パルボシクリブが非小細胞肺がん（NSCLC）における第3世代EGFR阻害剤オシメルチニブに対する後天的抵抗性を克服

CDK46 inhibitor palbociclib overcomes acquired resistance to third-generation EGFR inhibitor osimertinib in non-small cell lung cancer (NSCLC).

• Qiong Qin
• Xiaoqing Li
• Xingmei Liang
• Lili Zeng
• Jing Wang
• Linlin Sun
• Diansheng Zhong

抄録

背景:

オシメルチニブに代表される第三世代EGFR-TKIは臨床で広く使用されているが、最終的には抵抗性が出現する。現在のところ，後天的な抵抗性には細胞周期の異常が関与しているのか，パルボシクリブ（CDK4/6阻害剤）とオシメルチニブの併用で第三世代TKI抵抗性を克服できるのかは不明である。

BACKGROUND: The third-generation EGFR-TKI, represented by osimertinib, has been widely used in clinical practice; however, resistance eventually emerges. At present, it remains unclear whether an abnormal cell cycle is involved in acquired resistance, and whether the combination of palbociclib (CDK4/6 inhibitor) and osimertinib can overcome the third-generation TKI resistance.

方法:

EGFR変異NSCLC細胞H1975に由来するオシメルチニブ耐性細胞（H1975 OR）を樹立した。細胞に対する薬剤効果は、Cell Counting Kit-8（CCK8）を用いて評価した。タンパク質の変化をウエスタンブロット分析で検出した。遺伝子mRNAの違いを評価するためにRT-PCRを用いた。H1975 S 細胞と H1975 OR 細胞の細胞周期分布をフローサイトメトリーを用いて比較した。

METHODS: We established osimertinib-resistant cells (H1975 OR) derived from EGFR-mutant NSCLC cells H1975. Drug effects on cells were assessed with Cell Counting Kit-8 (CCK8). Protein alterations were detected with western blot analysis. RT-PCR was used to evaluate the differences of gene mRNA. Cell cycle distribution of H1975 S and H1975 OR cells was compared using flow cytometry.

結果:

H1975ORのCDK4/6阻害剤に対する感受性は、H1975ORと比較して増加し、G1期の細胞の割合は減少した。H1975ORでは、CDK4, CDK 6のmRNAレベルとCDK4, pRBのタンパク質レベルが上昇した。H1975OR細胞では、パルボシクリブがG1期細胞の割合を有意に増加させた。オシメルチニブとパルボシクリブの併用は、H1975ORの細胞周期停止による生存率を相乗的に低下させた。併用投与により、CDK4/6の機能を阻害してRBの初期リン酸化を抑制し、p-RBのレベルを有意に低下させ、細胞増殖を阻害することが明らかになった。

RESULTS: Compared with H1975, the sensitivity of H1975OR to the CDK4/6 inhibitor was increased and the proportion of cells in G1 phase was decreased. The mRNA level of CDK4, CDK 6 and the protein level of CDK4, pRB were increased in H1975OR. In the H1975OR cells, palbociclib significantly increased the proportion of G1 phase cells. The combination of osimertinib and palbociclib synergistically decreased the survival of H1975OR by cell cycle arrest. Combined treatment was found to inhibit the initial phosphorylation of RB by inhibiting the function of CDK4/6, significantly reducing the level of p-RB, and blocking cell proliferation.

結論:

オシメルチニブ後天性抵抗性細胞株（H1975OR）の樹立に成功した。H1975ORでは、細胞周期関連遺伝子の発現が変化した。H1975OR細胞では、CDK4の発現とCDK4/6の下流分子であるRbのリン酸化が増加した。CDK4/6阻害剤パルボシクリブとオシメルチニブを併用することで、オシメルチニブの後天的抵抗性を克服することができた。

CONCLUSIONS: An osimertinib acquired resistance cell line (H1975 OR) was successfully established. The expression of cell cycle related genes was altered in H1975OR. The expression of CDK4 and the phosphorylation of Rb, the downstream molecule of CDK4/6, was increased in H1975OR cells. The combination of CDK4/6 inhibitor palbociclib and osimertinib could overcome the acquired resistance of osimertinib.

© 2020 The Authors. Thoracic Cancer published by China Lung Oncology Group and John Wiley & Sons Australia, Ltd.