PIK3CA変異/PTEN発現状態は、上皮成長因子受容体阻害剤セツキシマブに対する結腸癌細胞の反応を予測します

セツキシマブは、ヒトの表皮成長因子受容体（EGFR）を標的とするモノクローナル抗体です。EGFR過剰発現進行進行性結腸直腸癌での使用は承認されていますが、最近の研究では、EGFRの過剰発現とセツキシマブ応答との関連性の欠如が示されており、この薬剤に対する反応を予測する新規バイオマーカーの特定を必要とします。そのために、22の結腸癌細胞株をin vitroでのセツキシマブ応答のためにスクリーニングし、敏感で耐性株が特定されました。敏感な細胞株では、セツキシマブはアポトーシスを誘導せずにG（0）-G（1）停止を誘導しました。特に、セツキシマブ感受性はありますが、セツキシマブ耐性細胞株はEGF刺激成長に優先的に反応しました。一方、EGFRタンパク質/mRNA発現も遺伝子コピー数もセツキシマブ応答と相関していませんが、EGFRの下流のシグナル伝達成分の変異状態の検査は、PIK3CA変異を活性化する細胞株またはPTEN発現の喪失（PTEN NULL）がセトキキシマブに対してより耐性があることを示しました。PIK3CA野生型（WT）/PTENを発現する細胞株（14 +/- 5.0％対38.5 +/- 6.4％成長阻害、平均+/- SE; P = 0.008）。一貫して、PIK3CA変異体同位生成HCT116細胞は、PIK3CA WTコントロールと比較してセツキシマブに対する耐性の増加を示しました。さらに、PIK3CA変異体/PTEN NULLおよびRAS/BRAF変異体であった細胞株は、デュアル変異/PTEN損失のないものと比較してセツキシマブに対して非常に耐性がありました（それぞれ10.8 +/- 4.3％対38.8 +/- 5.9％成長阻害; P= 0.002）、RASおよびPIK3CA経路の構成的および同時の活性化がこのエージェントに最大の抵抗を付与することを示しています。PTEN発現状態とPIK3CAおよびRAS/BRAF変異状態の結腸腫瘍の先験的スクリーニングは、この療法の恩恵を受ける可能性のある患者を層別化するのに役立つ可能性があります。

Cetuximab is a monoclonal antibody that targets the human epidermal growth factor receptor (EGFR). Although approved for use in EGFR-overexpressing advanced colorectal cancer, recent studies have shown a lack of association between EGFR overexpression and cetuximab response, requiring the identification of novel biomarkers predictive of response to this agent. To do so, 22 colon cancer cell lines were screened for cetuximab response in vitro and sensitive and resistant lines were identified. In sensitive cell lines, cetuximab induced a G(0)-G(1) arrest without inducing apoptosis. Notably, cetuximab-sensitive but not cetuximab-resistant cell lines were preferentially responsive to EGF-stimulated growth. Whereas neither EGFR protein/mRNA expression nor gene copy number correlated with cetuximab response, examination of the mutation status of signaling components downstream of EGFR showed that cell lines with activating PIK3CA mutations or loss of PTEN expression (PTEN null) were more resistant to cetuximab than PIK3CA wild type (WT)/PTEN-expressing cell lines (14 +/- 5.0% versus 38.5 +/- 6.4% growth inhibition, mean +/- SE; P = 0.008). Consistently, PIK3CA mutant isogenic HCT116 cells showed increased resistance to cetuximab compared with PIK3CA WT controls. Furthermore, cell lines that were PIK3CA mutant/PTEN null and Ras/BRAF mutant were highly resistant to cetuximab compared with those without dual mutations/PTEN loss (10.8 +/- 4.3% versus 38.8 +/- 5.9% growth inhibition, respectively; P = 0.002), indicating that constitutive and simultaneous activation of the Ras and PIK3CA pathways confers maximal resistance to this agent. A priori screening of colon tumors for PTEN expression status and PIK3CA and Ras/BRAF mutation status could help stratify patients likely to benefit from this therapy.