Đột biến T790M thứ phát gây kháng thuốc ức chế hoạt tính EGFR tyrosine kinase ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ tại Việt Nam

TCNCYH 97 (5) - 2015 123
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
ĐỘT BIẾN T790M THỨ PHÁT GÂY KHÁNG THUỐC ỨC CHẾ
HOẠT TÍNH EGFR TYROSINE KINASE Ở BỆNH NHÂN
UNG THƯ PHỔI KHÔNG TẾ BÀO NHỎ TẠI VIỆT NAM
Lê Hoàn, Nguyễn Minh Hà, Trần Vân Khánh, Vương Ngọc Dương,
Ngô Quý Châu, Mai Trọng Khoa, Tạ Thành Văn, Trần Huy Thịnh
Trường Đại học Y Hà Nội
Tình trạng kháng thứ phát với thuốc ức chế hoạt tính tyrosine kinase (TKI, tyrosine kinase inhibitor) của
EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) ở bệnh ung thư phổi khiến bệnh tiến triển trở lại. Tình trạng này
xảy ra sau khoảng 10 - 20 tháng điều trị ở hầu hết các bệnh nhân có đáp ứng tốt ban đầu với TKI. Nguyên
nhân được xác định là do những biến đổi gen, trong đó sự xuất hiện của đột biến mới T790M trên gen EGFR
chiếm 50% các trường hợp. Chúng tôi báo cáo một trường hợp lâm sàng điển hình của hiện tượng kháng
TKI: bệnh nhân ung thư phổi thể biểu mô tuyến giai đoạn muộn di căn phổi đối bên và di căn xương, có đột
biến LREA exon 19 gen EGFR gây tăng đáp ứng với erlotinib; sau 15 tháng điều trị bằng erlotinib, bệnh tiến
triển, chẩn đoán phân tử trên mảnh mô sinh thiết lại từ khối u đã phát hiện đột biến mới T790M exon 20 gen
EGFR gây kháng TKI. Nghiên cứu đã khẳng định tầm quan trọng của chẩn đoán phân tử cho tình trạng
kháng TKI thông qua tái sinh thiết khối u khi bệnh tiến triển trở lại.
Từ khóa: Ung thư phổi không tế bào nhỏ, Kháng TKI, Đột biến T790M
Địa chỉ liên hệ: Lê Hoàn, Bộ môn Nội tổng hợp, Trường
Đại học Y Hà Nội
Email: lehoanac@yahoo.com
Ngày nhận: 8/8/2015
Ngày được chấp thuận: 10/9/2015
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư phổi hiện có tỷ lệ mắc và tử vong
đứng hàng đầu trong các loại ung thư ở cả hai
giới. Bệnh đang có xu hướng tăng nhanh ở
các nước đang phát triển, trong đó có Việt
Nam. Dù nhiều thành tựu trong chẩn đoán và
điều trị được ứng dụng, vẫn có khoảng 70%
bệnh nhân phát hiện bệnh ở giai đoạn muộn
với hiệu quả điều trị hạn chế và giảm chất
lượng sống.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ y
sinh học phân tử đã khơi nguồn cho phương
pháp điều trị nhắm trúng các đích phân tử
nằm trên con đường tín hiệu chi phối sự tăng
trưởng, tăng sinh, biệt hóa và chết theo
chương trình của tế bào ung thư. Với sự ra
đời của các chất ức chế hoạt tính tyrosine
kinase (TKI) của con đường tín hiệu khởi
nguồn từ thụ thể yếu tố phát triển biểu mô
(EGFR), việc lựa chọn liệu pháp điều trị cho
bệnh ung thư phổi không tế bào nhỏ giai đoạn
muộn đã được mở rộng. Chỉ định liệu pháp
điều trị thích hợp cho nhóm bệnh nhân này
(EGFR TKI đường uống hoặc hóa trị truyền
thống) được dựa trên các bằng chứng về tình
trạng phân tử của bệnh hơn là các tiêu chuẩn
lâm sàng [1].
Nhiều nghiên cứu cho thấy bệnh nhân ung
thư phổi không tế bào nhỏ giai đoạn muộn
mang đột biến gen EGFR làm tăng tính nhạy
cảm với EGFR TKI có tỷ lệ đáp ứng với thuốc
EGFR TKI rất cao, trên 60%, và kéo dài được
thời gian sống bệnh không tiến triển (PFS)
trung bình trên 9 tháng [2]. Tuy nhiên, dưới áp
lực chọn lọc của các tế bào khối u với thuốc,
124 TCNCYH 97 (5) - 2015
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
sau khoảng 10- 20 tháng điều trị, bệnh tiến
triển trở lại ở hầu hết các bệnh nhân có đáp
ứng tốt ban đầu, thể hiện tình trạng “trơ” của
tế bào khối u với thuốc [3]. Y học đã ghi nhận
một số cơ chế gây nên tình trạng kháng thuốc
EGFR TKI; trong đó có sự xuất hiện một số
đột biến mới tại chính phân tử EGFR (đột biến
T790M tại exon 20, đột biến L747S hoặc
D761Y tại exon 19, đột biến T854A tại exon
21), sự khuếch đại gen cMET (gen mã hóa
thụ thế yếu tố phát triển tế bào gan), sự
chuyển dạng biểu mô - trung mô hoặc sự
chuyển từ dạng không tế bào nhỏ sang dạng
tế bào nhỏ [4 - 6]. Đột biến thứ phát T790M
trên exon 20 gen EGFR là nguyên nhân phổ
biến nhất, chiếm khoảng 50% các trường hợp
[4; 5; 7; 8]. Chẩn đoán phân tử thông qua tái
sinh thiết khối u để xác định cơ chế kháng
thuốc từ đó lựa chọn hướng điều trị mới cho
bệnh nhân đóng vai trò quan trọng.
II. GIỚI THIỆU MỘT TRƯỜNG HỢP
UNG THƯ PHỔI KHÔNG TẾ BÀO
NHỎ KHÁNG THUỐC ĐIỀU TRỊ ĐÍCH
Bệnh nhân nữ, là nhân viên văn phòng.
Bản thân bệnh nhân và chồng không hút
thuốc lá và tiền sử gia đình không có ai mắc
bệnh ung thư. Bệnh nhân được chẩn đoán
ung thư phổi không tế bào nhỏ vào tháng 12
năm 2013, khi 40 tuổi. Tại thời điểm chẩn
đoán, bệnh nhân đau vùng cột sống nhiều,
không tự đi lại được. Hình ảnh PET - CT cho
thấy khối u thùy dưới phổi trái, kích thước 3,0
x 2,7 cm tăng hấp thu FDG max SUV = 8,57,
tổn thương xương đa ổ tăng hấp thu FDG
mạnh, đặc biệt tại xương sườn số 6 trái và đốt
sống ngực 7 - 8 (Hình 1A). Sinh thiết khối u
phổi trái dưới hướng dẫn của CT, giải phẫu
bệnh cho kết quả ung thư thể biểu mô tuyến,
xét nghiệm gen được tách chiết từ mẫu mô
sinh thiết đúc paraffin tìm đột biến gen EGFR
bằng kỹ thuật PCR khuếch đại đặc hiệu alen
đột biến với mồi Scorpion (Scorpion-ARMS,
Therascreen kit, Qiagen) với độ nhạy phát
hiện 1 DNA đột biến/100 DNA. Xét nghiệm
gen tại Trung tâm Nghiên cứu Gen-Protein,
Trường Đại học Y Hà Nội ghi nhận bệnh nhân
có đột biến mất đoạn điển hình LREA tại exon
19 làm tăng tính nhạy cảm với thuốc EGFR
TKI, không kèm theo đột biến nào khác trên
gen EGFR (Hình 2A). Bệnh nhân được chẩn
đoán ung thư phổi không tế bào nhỏ giai đoạn
IV (T2N0M1) thể biểu mô tuyến và được điều trị
tại Trung tâm Y học hạt nhân và Ung Bướu-
Bệnh viện Bạch Mai, theo dõi đáp ứng thuốc
theo tiêu chuẩn RECIST v1.1, thời gian PFS
được tính từ lúc bệnh nhân tiếp nhận điều trị
đích cho đến khi bệnh tiến triển.
Tháng 1 năm 2014, bệnh nhân được chỉ
định điều trị bằng erlotinib bước 1 đường
uống 150mg/ngày, kết hợp với bisphospho-
nate và điều trị triệu chứng. Sau 6 tháng điều
trị, bệnh nhân hoàn toàn hết đau, đã quay trở
lại công việc, bệnh đạt đáp ứng một phần (các
tổn thương tại phổi đã xóa gần hết, hình ảnh
đặc xương tại vị trí tổn thương di căn trước
đây ở xương sườn, thân đốt sống) (Hình 1B).
Sau 14 tháng điều trị, bệnh đạt mức ổn định.
Tại thời điểm tháng thứ 15 sau điều trị liên tục
erlotinib, bệnh nhân xuất hiện đau ngực trái và
đau vùng cột sống ngực, kết quả PET - CT ghi
nhận tổn thương di căn mới ở phổi đối bên và
cột sống (Hình 1C). Nghi ngờ có tình trạng
kháng erlotinib, bệnh nhân được tái sinh thiết
ở cùng vị trí tổn thương phổi trái và kết quả
giải phẫu bệnh xác định là ung thư thể biểu
mô tuyến, kết quả phân tích gen EGFR cho
thấy xuất hiện thêm đột biến T790M tại exon
20, bên cạnh đột biến xóa đoạn LREA ban
đầu (Hình 2B).
TCNCYH 97 (5) - 2015 125
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
A B C
Hình 1. Hình ảnh PET - CT của bệnh nhân
A: Tại thời điểm chẩn đoán, PET - CT ghi nhận khối u thùy dưới phổi trái, kích thước 3.0 x 2.7
cm tăng hấp thu FDG max SUV = 8,57, tổn thương xương đa ổ tăng hấp thu FDG mạnh, đặc biệt
tại xương sườn số 6 trái và đốt sống ngực 7 - 8.
B: Tại thời điểm 6 tháng sau điều trị erlotinib, u thùy giữa phổi trái xơ hóa gần như hoàn toàn,
hình ảnh đặc xương tại vị trí tổn thương di căn trước đây ở xương sườn, thân đốt sống.
C: Tại thời điểm 15 tháng sau điều trị erlotinib, bệnh có dấu hiệu tiến triển với tổn thương di
căn mới ở phổi phải và cột sống.
Hình 2. Kết quả xác định đột biến gen EGFR bằng kỹ thuật Scorpion ARMS
126 TCNCYH 97 (5) - 2015
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
A: Tại thời điểm trước điều trị erlotinib, khi phân tích mẫu DNA bằng kỹ thuật Scorpion ARMS,
xuất hiện đường cong tín hiệu của đột biến xóa đoạn LREA exon 19 bên cạnh đường cong tín
hiệu của gen nội chuẩn. Không xuất hiện thêm bất kỳ đường cong tín hiệu tương ứng với bất kỳ
đột biến gen EGFR nào khác, chứng tỏ tại thời điểm này, bệnh nhân chỉ có đột biến LREA làm
tăng tính nhạy cảm với thuốc EGFR TKI.
B: Tại thời điểm bệnh tiến triển, khi phân tích mẫu DNA bằng kỹ thuật Scorpion ARMS, bên
cạnh đường cong tín hiệu của gen nội chuẩn và của đột biến LREA, đã xuất hiện thêm đường
cong tín hiệu của đột biến T790M exon 20, chứng tỏ tại thời điểm này, bệnh nhân đã xuất hiện
thêm đột biến thứ phát T790M gây kháng thuốc EGFR TKI.
Đạo đức trong nghiên cứu
Đối tượng tham gia nghiên cứu là hoàn
toàn tự nguyện và có quyền rút khỏi nghiên
cứu khi không muốn tham gia nghiên cứu.
Các thông tin liên quan đến người tham gia
nghiên cứu được đảm bảo bí mật. Đề tài đã
được thông qua hội đồng đạo đức của
Trường Đại học Y Hà Nội.
III. BÀN LUẬN
Đây là một trường hợp lâm sàng điển hình,
là bằng chứng minh họa cho tình trạng phát
triển đột biến thứ phát dưới áp lực chọn lọc
thuốc điều trị của tế bào ung thư. Khi chưa
điều trị erlotinib, khối u phổi nguyên phát có
đột biến xóa đoạn LREA exon 19 trên gen
EGFR, đột biến làm mất 15 nucleotid tại exon
19 của gen EGFR và mất tương ứng 5 acid
amin (được mã hóa từ codon 746 đến codon
750) của phân tử protein EGFR. Sự biến đổi
cấu trúc tại vùng giữ chức năng tyrosine
kinase (exon 18 - 21) của protein EGFR gây
giảm ái lực của protein EGFR với ATP tại khe
gắn ATP. Do đó, phân tử thuốc EGFR TKI
không phải cạnh tranh với ATP và EGFR trở
nên nhạy cảm hơn với thuốc [1]. Theo thời
gian tiếp xúc liên tục với một EGFR TKI, trong
trường hợp này là erlotinib, gen EGFR của tế
bào ung thư đã xuất hiện một đột biến mới là
đột biến điểm T790M. So sánh với trình tự
gen EGFR lành tính, nucleotid cytosine (C) tại
vị trí 2369 trên exon 20 bị biến đổi thành
nucleotid thymidine (T), dẫn đến acid amin
threonine (T) trên phân tử protein EGFR
(được mã hóa bởi codon 790 trên exon 20), bị
biến đổi thành acid amin methionine (M).
Được xếp vào loại đột biến “gác
cổng” (gatekeeper mutation), sự biến đổi cấu
trúc protein EGFR tại vị trí đột biến T790M
không tạo ra sự phong tỏa về vị trí không gian
đối với thuốc TKI mà nó làm hồi sinh ái lực
của EGFR với ATP, đối kháng lại cơ chế ức
chế kinase theo kiểu cạnh tranh ATP của TKI
[6]. Theo đó, các TKI ức chế thuận nghịch như
erlotinib hoặc gefitinib có hiệu quả rất giới hạn
với thể đột biến T790M, trong khi các TKI
không thuận nghịch như afatinib có thể vượt
qua hiện tượng này nhờ hình thành các nối
cộng hóa trị với vùng gắn ATP, do đó giúp kéo
dài hiệu quả ức chế hoạt tính tyrosine kinase
[7]. Thử nghiệm in vitro cho thấy nồng độ tối
thiểu của gefitinib, erlotinib trong máu để ức
chế protein EGFR có đột biến T790M cao gấp
300 lần nồng độ cần thiết để ức chế protein
EGFR chỉ có đột biến LREA hoặc L858R [8].
Hệ quả là dòng tế bào ung thư phổi không tế
bào nhỏ mang đột biến T790M (dòng H1975)
có khả năng chịu đựng với gefitinib, erlotinib
tốt hơn nhiều so với dòng tế bào ung thư phổi
không tế bào nhỏ mang đột biến LREA (dòng
H3255) hoặc L858R (dòng HCC827).
Vai trò tiên đoán âm tính của thể đột biến
TCNCYH 97 (5) - 2015 127
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
T790M đối với thuốc EGFR TKI thế hệ 1
(erlotinib và gefitinib) đã được đề cập khi các
bằng chứng lâm sàng cho thấy bệnh nhân
mang đột biến T790M nguyên phát được
hưởng lợi rất ít từ liệu pháp erlotinib và có thời
gian PFS ngắn hơn đáng kể so với các bệnh
nhân không có đột biến T790M [9; 10]. Như
vậy, việc sớm xác định được các biến đổi
phân tử trên gen EGFR sẽ giúp chỉ định liệu
pháp điều trị hiệu quả, ngay cả khi tồn tại đột
biến kháng thuốc T790M.
Các phân tích đặc điểm phân tử của khối u
cho thấy rằng tại mỗi thời điểm trong tiến trình
của bệnh, các đánh giá đáp ứng lâm sàng của
bệnh nhân đều được giải thích bởi các kết
quả xét nghiệm gen, không chỉ gen EGFR mà
trong tương lai, còn có nhiều đích phân tử
tiềm năng khác như KRAS, ALK, METNgoài
nguyên nhân do đột biến thứ phát T790M,
điều hòa ngược dòng HER2 hoặc khuếch đại
gen cMET là những cơ chế thường gặp gây
kháng thứ phát với thuốc EGFR TKI thế hệ 1
[4]. Trên bệnh nhân này, các rối loạn phân tử
khác chưa được xác định ngoài đột biến gen
EGFR. Hy vọng trong thời gian tới, các phòng
xét nghiệm sinh học phân tử ung thư tại nước
ta sẽ có đầy đủ nhân lực cũng như trang thiết
bị để xác định được các rối loạn phân tử này,
để bệnh nhân được hưởng lợi ích cao nhất từ
liệu pháp cá thể hóa điều trị đích trong bệnh
ung thư phổi không tế bào nhỏ.
Quyết định lựa chọn loại thuốc điều trị đích
dựa trên các bằng chứng về sinh học phân tử
sẽ dẫn đến những đáp ứng trong tế bào và
biểu hiện lâm sàng bên ngoài tương ứng. Do
đó, sinh thiết ban đầu và tái sinh thiết mỗi khi
quyết định thay đổi thuốc điều trị đích là vô
cùng cần thiết. Dù là một thủ thuật xâm lấn,
nhưng việc tái sinh thiết khối u có thể cung
cấp những dữ kiện xác thực và đáng tin cậy
nhất về tiến triển của bệnh ở cấp độ phân tử,
từ đó mở ra cho bệnh nhân cơ hội được chỉ
định sử dụng những thuốc điều trị đích mang
lại không chỉ hiệu quả về kéo dài thời gian
sống mà còn cả nâng cao chất lượng sống.
IV. KẾT LUẬN
Thông qua một trường hợp ung thư phổi
không tế bào nhỏ kháng lại erlotinib điển hình
sau 15 tháng điều trị được phát hiện sự xuất
hiện đột biến mới T790M tại gen EGFR. Tầm
quan trọng của chẩn đoán phân tử thông qua
tái sinh thiết khối u khi bệnh tiến triển được
ghi nhận.
Lời cảm ơn
Nhóm nghiên cứu trân trọng cảm ơn Trung
tâm Y học hạt nhân và Ung Bướu - Bệnh viện
Bạch Mai đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện
nghiên cứu. Đề tài được thực hiện với sự hỗ
trợ kinh phí của đề tài cấp nhà nước “Nghiên
cứu những biến đổi trong bộ gen tế bào ung
thư phổi và lơ-xê-mi kinh dòng hạt kháng
thuốc điều trị đích” thuộc chương trình
KC.04.16/11-15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dienstmann R., Martinez P., Felip E.
(2011). Personalizing therapy with targeted
agents in non-small cell lung cancer.
Oncotarget, 2(3), 165 – 177.
2. Ohashi K., Maruvka Y., Michor F. and
Pao W (2013). Epidermal Growth Factor Re-
ceptor Tyrosine Kinase Inhibitor–Resistant
Disease. J Clin Oncol, 31, 1 - 12.
3. Nurwidya F., Takahashi F., Murakami
A et al (2014). Acquired resistance of non-
small cell lung cancer to epidermal growth
factor receptor tyrosine kinase inhibitors.
Respiratory Investigation, 52(2), 81 - 91.
4. Engelman J.A., Zejnullahu K., Mitsu-
domi T et al (2007). MET amplification leads
128 TCNCYH 97 (5) - 2015
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
to gefitinib resistance in lung cancer by activa-
ting ERBB3 signaling. Science, 316, 1039 -
1043.
5. Sequist L.V., Waltman B.A., Dias-
Santagata D et al (2011).Genotypic and
histological evolution of lung cancers acquiring
resistance to EGFR inhibitors. Sci Transl Med,
375, 26.
6. Yun C.H., Mengwasser K.E., Toms A.V
et al (2008). The T790Mmutation in EGFR
kinase causes drug resistance by increasing-
the affinity for ATP. Proceedings of the Na-
tional Academy ofSciences of the United
States of America, 105(6), 2070 - 2075.
7. Li D., Ambrogio L., Shimamura T et al
(2008). BIBW2992, anirreversible EGFR/
HER2 inhibitor highly effective in preclinical
lung cancer models. Oncogene, 27(34),
4702 - 4711.
8. Avizienyte E., Ward R.A. and Garner
A.P. (2008). Comparison of the EGFR
resistance mutation profiles generated by
EGFR-targeted tyrosine kinase inhibitors and
the impact of drug combinations.Biochem J,
415(2),197 - 206.
9. Su K.Y., Chen H.Y., Li K.C et al (2012).
Pretreatment epidermal growth factor receptor
(EGFR) T790M mutation predicts shorter
EGFR tyrosine kinase inhibitor response dura-
tion in patients with non - small-cell lung can-
cer. Journal Clin Oncol, 30(4), 433 - 440.
10. Rosell R., Molina M.A., Costa C et al
(2011). Pretreatment EGFR T790M mutation
and BRCA1 mRNA expression in erlotinib-
treated advanced non-small-cell lung cancer
patients with EGFR mutations. Clin Cancer
Res, 17(5), 1160 – 1168.
Summary
ACQUIRED RESISTANCE TO EGFR TYROSINE KINASE
INHIBITORS BY THE EGFR T790M MUTATION IN A NON - SMALL CELL
LUNG CANCER PATIENT IN VIETNAM
Acquired resistance of EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) tyrosine kinase inhibitors
(TKIs) in non-small cell lung cancer patients cause recurrent of the disease. This phenomenon
prevails after 10 - 20 months of treatment in most of the patients that were the primary responded
to EGFR TKIs. It was shown to be related to several genetic alterations in which the most frequent
(50%) is the secondary mutation T790M in exon 20 of the EGFR gene. This study reports a typi-
cal clinical case with TKI acquired resistance: patient with the advanced adenocarcinoma of the
lung which had already metastasized to the bone and the latter lung, harbored an LREA deletion
mutation in exon 19 of the EGFR gene. The tumor progressed after 15 months of erlotinib treat-
ment. The re-biopsy tumor revealed a secondary T790M mutation in exon 20, conferring resis-
tance to erlotinib. The study demonstrated a critical role of molecular diagnostics for TKI acquired
resistance through rebiopsies at the time of disease progressions.
Keywords: Non-small cell lung cancer, TKI acquired resistance, Secondary T790M mutation