Luận án tiến sĩ: Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và kháng thuốc ức chế TKI EGFR ở bệnh nhân ung thư phổi có đột biến gen - Lê Hoàn (ĐH Y Hà Nội, 2020)

Liệu pháp nhắm trúng đích phân tử đã thay đổi hoàn toàn cục diện điều trị ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC) giai đoạn tiến xa. Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) là một thụ thể xuyên màng có hoạt tính tyrosine kinase nội bào. Khi gắn phối tử, EGFR kích hoạt các dòng thác tín hiệu nội bào quan trọng gồm MAPK/ERK và PI3K/AKT/mTOR. Các con đường này kiểm soát sự tăng sinh, sống sót, xâm lấn và di căn của tế bào u. Đột biến sinh ung tại miền tyrosine kinase của gen EGFR khiến thụ thể luôn ở trạng thái tự phosphoryl hóa liên tục. Tế bào khối u bị kích thích phân chia mất kiểm soát. Các thuốc phân tử nhỏ ức chế cạnh tranh với ATP tại vị trí liên kết của thụ thể. Quá trình phosphoryl hóa bị chặn đứng, từ đó ức chế hoàn toàn tín hiệu sống còn của tế bào ung thư. Nhờ cơ chế tác động chính xác, liệu pháp này mang lại hiệu quả vượt trội so với hóa trị độc tế bào truyền thống.

Các nhóm thuốc TKI thế hệ 1 2 3 đã được phát triển và phê duyệt qua từng giai đoạn nhằm nâng cao hiệu quả ức chế thụ thể. Thuốc TKI thế hệ 1 gồm Gefitinib và Erlotinib. Đây là các chất ức chế gắn thuận nghịch và cạnh tranh trực tiếp với phân tử ATP tại miền kinase của EGFR. Nhóm thuốc này cho đáp ứng tốt trên các đột biến nhạy cảm cổ điển nhưng không ngăn được đột biến kháng thứ phát. Thuốc TKI thế hệ 2 gồm Afatinib và Dacomitinib. Nhóm này gắn cộng hóa trị không thuận nghịch vào thụ thể EGFR cũng như các thành viên khác thuộc họ ErbB (HER2, HER4). Dù có hoạt tính mạnh hơn, thuốc thế hệ 2 gây nhiều tác dụng phụ do ức chế mạnh cả EGFR kiểu dại (wild-type). Thuốc TKI thế hệ 3, đại diện tiêu biểu là Osimertinib, gắn chọn lọc cộng hóa trị với cystein 797. Thuốc ức chế cả đột biến nhạy cảm ban đầu lẫn đột biến kháng thuốc T790M, đồng thời ít gây độc tính trên mô lành.

Trong thực hành lâm sàng, tình trạng kháng thuốc EGFR TKI được chia thành hai nhóm chính: kháng thuốc tiên phát và kháng thuốc thứ phát (mắc phải). Kháng thuốc tiên phát xảy ra khi khối u không hề đáp ứng ngay từ đầu hoặc tiến triển bệnh trong vòng 3 tháng đầu dùng thuốc. Nguyên nhân thường do các đột biến hiếm như đột biến chèn đoạn exon 20, mất gen PTEN, hoặc đồng đột biến gen KRAS, PIK3CA, MET. Ngược lại, kháng thuốc thứ phát xuất hiện sau khi bệnh nhân đã đạt được đáp ứng một phần hoặc bệnh ổn định kéo dài trên 6 tháng. Tiêu chuẩn Jackman được áp dụng rộng rãi để xác định kháng mắc phải trên lâm sàng. Kháng thứ phát phát sinh do áp lực chọn lọc của thuốc, khiến các dòng tế bào mang đột biến mới tăng sinh. Việc phân biệt rõ hai loại hình kháng thuốc giúp bác sĩ đưa ra quyết định thay đổi phác đồ kịp thời và chính xác.

Đột biến T790M xảy ra do sự chuyển đổi nucleotide C thành T tại codon 790 thuộc exon 20 của gen EGFR. Sự thay đổi này dẫn đến việc thay thế acid amin Threonine bằng Methionine có kích thước chuỗi bên cồng kềnh hơn. Chuỗi bên Methionine tạo ra lực cản không gian trực tiếp ở lối vào túi liên kết ATP. Lực cản này ngăn chặn sự xâm nhập của các phân tử Gefitinib hoặc Erlotinib vào vị trí hoạt động. Đồng thời, đột biến T790M làm tăng đáng kể ái lực liên kết của EGFR đối với phân tử ATP nội sinh. Ái lực tăng cao giúp ATP dễ dàng cạnh tranh và đẩy bật các thuốc ức chế thuận nghịch ra khỏi thụ thể. Kết quả là hoạt tính phosphoryl hóa của thụ thể được khôi phục hoàn toàn, thúc đẩy tế bào ung thư tiếp tục phát triển bất chấp sự hiện diện của thuốc thế hệ 1 và thế hệ 2.

Các nghiên cứu lâm sàng quy mô lớn ghi nhận đột biến T790M xuất hiện với tần suất từ 50% đến 65% sau khi thất bại với thuốc TKI thế hệ 1 hoặc thế hệ 2. Thời gian trung vị từ khi bắt đầu dùng thuốc bước một đến khi phát hiện đột biến kháng thuốc dao động từ 9 đến 13 tháng. Bệnh nhân có đột biến mất đoạn exon 19 ban đầu thường có xu hướng phát triển T790M cao hơn so với bệnh nhân mang đột biến L858R exon 21. Đáng chú ý, một số ít trường hợp có thể mang đột biến T790M tiên phát ở mức độ dưới dòng tế bào trước khi điều trị. Dưới áp lực của thuốc TKI, các dòng tế bào mang T790M được chọn lọc tự nhiên và phát triển chiếm ưu thế. Việc phát hiện kịp thời đột biến này cho phép bệnh nhân chuyển đổi ngay sang thuốc ức chế thế hệ 3, giúp kéo dài thời gian sống thêm không tiến triển bệnh thêm từ 10 đến 15 tháng.

Khuếch đại gen MET (MET amplification) là cơ chế kháng thuốc không phụ thuộc EGFR phổ biến nhất sau điều trị Osimertinib. Hiện tượng này xuất hiện ở khoảng 15% đến 25% bệnh nhân kháng Osimertinib bước một và bước hai. Sự khuếch đại số lượng bản sao của gen MET dẫn đến tăng biểu hiện quá mức thụ thể MET kinase trên bề mặt tế bào. Thụ thể MET tự phosphoryl hóa và dị hóa với thụ thể HER3. Phức hợp này kích hoạt trực tiếp dòng thác tín hiệu PI3K/AKT xuôi dòng mà không cần sự tham gia của EGFR. Do đó, tế bào khối u vẫn duy trì tín hiệu sinh tồn và tăng sinh mạnh mẽ dù EGFR bị ức chế hoàn toàn. Để khắc phục hiện tượng này, các thử nghiệm lâm sàng kết hợp Osimertinib với thuốc ức chế MET như Savolitinib, Tepotinib hoặc Capmatinib đang cho thấy tỷ lệ đáp ứng rất khả quan.

Bên cạnh khuếch đại MET, tế bào u có thể kháng Osimertinib qua các đột biến điểm thứ cấp trên chính gen EGFR hoặc qua các đường dẫn truyền tín hiệu song song khác. Các đột biến điểm trên EGFR bao gồm L718Q, G796R, L792H và đặc biệt là C797S. Những đột biến này làm suy giảm khả năng liên kết của Osimertinib với thụ thể. Về các con đường tín hiệu song song, khối u có thể kích hoạt đột biến sinh ung tại các gen KRAS, NRAS, BRAF (như đột biến BRAF V600E) hoặc PIK3CA. Ngoài ra, khuếch đại gen HER2, khuếch đại FGFR1, hoặc các dung hợp gen RET, ALK, NTRK1 cũng được ghi nhận. Sự đa dạng phân tử này chứng minh khả năng thích nghi cao của khối u dưới áp lực điều trị trúng đích liên tục.

Sinh thiết lỏng phân tích DNA khối u lưu hành (ctDNA) tự do trong huyết tương của bệnh nhân ung thư. Khi tế bào ung thư bị hoại tử hoặc chết theo chương trình, các đoạn ctDNA mang đột biến đặc hiệu được giải phóng vào tuần hoàn máu. Lấy mẫu máu là thủ thuật không xâm lấn, dễ thực hiện lặp lại nhiều lần trong suốt quá trình điều trị. Phương pháp này giúp khắc phục hoàn toàn nhược điểm của sinh thiết mô về tính không đồng nhất không gian giữa các ổ di căn. Nồng độ ctDNA trong máu phản ánh chính xác gánh nặng khối u và mức độ đáp ứng với thuốc. Đột biến kháng thuốc T790M hoặc các biến đổi di truyền mới có thể được phát hiện qua ctDNA trước khi hình ảnh học ghi nhận tiến triển bệnh từ 1 đến 3 tháng. Nhờ vậy, sinh thiết lỏng trở thành công cụ đắc lực trong giám sát điều trị.

Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) cho phép phân tích đồng thời hàng trăm gen đích từ một lượng mẫu DNA rất nhỏ. Khác với các kỹ thuật PCR truyền thống chỉ khảo sát từng đột biến đơn lẻ, NGS có khả năng phát hiện toàn diện mọi biến đổi di truyền. Các biến đổi này bao gồm đột biến điểm, mất đoạn, chèn đoạn, khuếch đại gen và dung hợp gen. Đối với bệnh nhân kháng thuốc EGFR TKI, NGS cung cấp bức tranh toàn cảnh về hệ gen của khối u. Kỹ thuật này giúp phát hiện đồng thời đột biến T790M, C797S, khuếch đại gen MET, đột biến PIK3CA, hay các tái sắp xếp gen hiếm gặp. Việc lập hồ sơ bộ gen toàn diện là cơ sở then chốt để hội đồng ung thư lựa chọn các phác đồ phối hợp thuốc trúng đích hoặc giới thiệu bệnh nhân tham gia các thử nghiệm lâm sàng phù hợp.

Đột biến C797S tại exon 20 là cơ chế kháng tại chỗ phổ biến nhất đối với Osimertinib, chiếm khoảng 10% đến 26% các trường hợp kháng thuốc bước hai. Đột biến này thay thế acid amin Cysteine tại vị trí 797 bằng Serine. Cysteine 797 là vị trí gắn cộng hóa trị thiết yếu của Osimertinib. Khi mất đi liên kết này, Osimertinib không còn khả năng ức chế thụ thể EGFR. Chiến lược điều trị phụ thuộc vào cấu hình không gian giữa đột biến C797S và T790M. Nếu hai đột biến nằm trên hai alen khác nhau (cấu hình trans), sự kết hợp giữa thuốc thế hệ 1 (Gefitinib/Erlotinib) và thế hệ 3 (Osimertinib) có thể tái kiểm soát khối u. Nếu hai đột biến nằm trên cùng một alen (cấu hình cis), khối u sẽ kháng toàn bộ các thuốc TKI thế hệ 1, 2 và 3 hiện có. Trường hợp này bắt buộc phải chuyển sang hóa trị hoặc nghiên cứu các thuốc TKI thế hệ 4 thế hệ mới.

Chuyển dạng ung thư phổi tế bào nhỏ (SCLC) là hiện tượng chuyển đổi mô học từ ung thư biểu mô tuyến sang ung thư biểu mô tế bào nhỏ. Cơ chế này xảy ra ở khoảng 3% đến 10% bệnh nhân kháng thuốc EGFR TKI bất kể thế hệ thuốc. Tế bào chuyển dạng vẫn giữ nguyên đột biến gen EGFR ban đầu nhưng mất hoàn toàn sự phụ thuộc vào dòng tín hiệu EGFR kinase. Về mặt sinh học phân tử, hiện tượng chuyển dạng thường đi kèm với sự bất hoạt đồng thời của hai gen ức chế khối u quan trọng là TP53 và RB1. Khi đã chuyển dạng sang SCLC, khối u phát triển rất nhanh và hoàn toàn trơ với các thuốc EGFR TKI. Bệnh nhân cần được chỉ định sinh thiết lại mô u để nhuộm hóa mô miễn dịch với các dấu ấn thần kinh nội tiết (Synaptophysin, Chromogranin A, CD56). Phác đồ điều trị lúc này phải chuyển ngay sang phác đồ điều trị SCLC chuẩn với Platinum kết hợp Etoposide.