未分化リンパ腫キナーゼ（ALK）融合遺伝子は.EGFR 遺伝子変異後の非小細胞肺がん（NSCLC）において.標的薬物療法を行うもう一つの腫瘍ドライバー遺伝子である。ALK融合遺伝子に対する標的治療薬であるクリゾチニブは.前臨床試験.早期臨床試験.販売承認をわずか4年で完了しており.標的が明確で検出方法が成熟した標的治療薬の成功例と言える。
しかし.EGFR変異型EGFR-TKIと同様に治療抵抗性は避けられず.ALK陽性患者におけるクリゾチニブの無増悪生存期間と客観的効率は良好であるものの.最終的には薬剤耐性による治療失敗の運命は避けられなくなった。ALK+ NSCLCに対する標的治療の耐性メカニズムと治療戦略は.現在ホットトピックとなっている。
I. ALK+ NSCLCにおける後天性薬剤耐性のメカニズム
ALK遺伝子再配列はNSCLCの3～7％に認められ.若年非喫煙腺がん患者に多く.通常EGFRまたはKRAS変異の発生とは相互に排他的である。NSCLC患者におけるALK遺伝子再配列の発見は.このサブタイプの患者の臨床予後を大幅に改善した。クリゾチニブ治療は.60％の客観的奏効率（ORR）.8～10カ月の無増悪生存期間（PFS）.および全生存期間を有意に延長しています。ALK+肺がん患者における明らかな有用性にもかかわらず.この患者群は1-2年以内にクリゾチニブに対する耐性を獲得することが多く.中枢神経系における再発進行がより一般的です。耐性のメカニズムは多様であり.大きく2つに分類されます。ALK耐性変異と他のシグナル伝達経路の変換（＝シグナル伝達バイパスの活性化）です。これまでに確認されている主な薬剤耐性機序は以下の通りです。
1.ALK耐性変異
(1) ALKキナーゼ領域変異。In vitroおよび患者を対象とした研究により.一部のALK+肺がん患者におけるクリゾチニブに対する耐性メカニズムが明らかになっており.最も早く明確な耐性メカニズムがALKキナーゼ領域変異であることが判明しています。T790M変異が主な耐性メカニズムであることが知られている上皮成長因子受容体（EGFR）変異陽性患者とは異なり.ALK遺伝子再配列を有する患者ではいくつかのALKキナーゼ領域変異が確認されており.ハウスキーピング遺伝子であるT790Mと同様のL1196Mが数的にわずかに優勢であることが分かっています。実際.ALKキナーゼ領域には.L1196M.G1269A.S1206Y.G1202R.1151Tins.L1152R.C1156Yなどいくつかの異なるアミノ酸部位変異が確認されている。Doebeleらは.クリゾチニブ治療に対して獲得耐性を示した14人のALK+ NSCLC患者の検体を調べ.患者の3分の1がALKキナーゼ領域に二次変異を有することを明らかにした。同様に.片山らは.クリゾチニブに対して後天性耐性を示した18名の患者の臨床的および分子生物学的特徴を分析し.患者の約3分の1がALKキナーゼ領域の二次変異またはALK遺伝子増幅を有することを示唆し.これらの変異がクリゾチニブの耐性につながることをin vitroアッセイで確認しています。
薬剤耐性変異の多様性は.患者さんや医師にとって課題となります。第一に.既知の変異をすべて同定できる正確なアッセイを見つけることは困難です。第二に.腫瘍組織が耐性時に複数の変異を有している可能性があります。初めて公に報告されたクリゾチニブ耐性の症例では.2つの異なる変異（C1156YとL1196M）が同じ腫瘍サンプルに認められました。腫瘍検体に複数の変異がある場合.腫瘍細胞の大部分に1つの優勢な変異がなければ.ダイレクトシークエンスでは偽陰性が得られる可能性がある。
(2)？ALK融合遺伝子コピー数増加。ALK融合遺伝子コピー数増加は.ALK+細胞株がクリゾチニブに対して耐性を示したときに初めて確認された。その後.クリゾチニブに耐性を示す患者の検体でもコピー数の増加が確認され.腫瘍細胞の薬剤耐性に関与している可能性が示唆されています。ALK融合遺伝子のキナーゼ領域が変異していたり.コピー数が増加していたりすると.ALKシグナル伝達経路が温存される傾向があるため.腫瘍細胞はALK融合遺伝子の中毒状態を維持すると予想されます。このように.より強力で有効な第二世代のALK阻害剤は.このような細胞抵抗性機構を克服できる可能性があります。このような耐性は.ALK優性耐性と呼ばれています。
2. シグナル伝達の迂回による活性化
(1）他のシグナル伝達経路の変換（シグナル伝達バイパスの活性化）。他のシグナル伝達経路の転換（シグナルバイパスの活性化）と呼ばれるタイプもあり.これは主に.腫瘍細胞のALK経路への依存に代わって他のシグナル伝達経路が出現し.ALK阻害剤が腫瘍細胞の増殖を十分に抑制できなくなることを意味します。このタイプの耐性は.ALK欠損型耐性とも呼ばれています。複数の代替シグナル伝達経路が同定されており.例えば.活性化 EGFR または KRAS 変異の存在は.クリゾチニブ治療を受けていない患者とクリゾチニブ治療を受けている患者の両方で確認されている。In vitro の研究では.EGFR と他の HER ファミリーの受容体チロシンキナーゼは.リガンドを介した ALK 受容体の活性化により薬剤耐性につながることが示唆されている。これらのシグナル伝達経路のうち.最初にEGFR経路がバイパスされることは.いくつかの研究で報告されている。Massachusetts General Hospital でクリゾチニブに対して後天性耐性を示した 18 標本のうち.17 標本で EGFR リン酸化が免疫組織化学的に検出され.さまざまな程度の EGFR 経路活性化が存在することが示唆された。さらに重要なことは.EGFR を阻害することで.細胞株試験において耐性細胞株のクリゾチニブに対する感受性が回復することが判明したことである。2 番目に活性化されたシグナル伝達バイパスは.c-KIT 経路であった。マサチューセッツ総合病院でクリゾチニブに対する後天性耐性を示した 18 検体のうち.2 検体で FISH 法による高レベルの c-KIT 遺伝子増幅が検出された。c-KIT の過剰発現の存在は.さらに免疫組織化学で確認された。また.薬剤耐性検体の固形成分の間葉系細胞では.免疫組織化学的にc-KITリガンドである幹細胞因子（SCF）の発現が増加していることが確認された。c-KITの過剰発現はその耐性を促進するためにSCFを必要とし.イマチニブとクリゾチニブの併用でこの耐性が回復することがin vitroの実験で確認された。
(2) 腫瘍の不均一性：ALK+肺がんにおけるクリゾチニブへの耐性を克服しようとする場合.腫瘍の不均一性が問題をさらに複雑にしています。実際.腫瘍の不均一性は.様々な細胞性薬剤耐性で観察されています。ある患者の検体では.2種類のキナーゼ領域変異が同定されたが.腫瘍細胞のサブセットには変異がなかった。別の患者の検体では.コピー数の増加と突然変異の両方が確認されたが.これらの突然変異がすべて同じ細胞に存在するかどうかは不明である。さらに.ある患者は異なる病変の生検を2回同時に受けたが.それぞれの生検部位で異なる分子所見の存在を示している。生検組織の小さな断片から得られた分子結果が腫瘍組織全体を代表しているのか.現在の限られた分子アッセイですべてのタイプの細胞抵抗性を明らかにできるのか.という疑問が必然的に生じてくる。このことは.薬剤耐性後の分子メカニズムの検出とそれに対応する治療戦略の開発をさらに複雑なものにするだろう。
II. ALK+ NSCLCにおける獲得薬剤耐性を克服するための薬剤と戦略
1. 第二世代のALK阻害剤？前臨床試験により.第二世代ALK阻害剤（例えばCH5424802）は.EML4-ALK融合遺伝子を持つ腫瘍細胞だけでなく.同定された様々なALKキナーゼ領域耐性変異に対して活性を示すことが明らかになっています。LDK378.AP26113.CH5424802の初期の前臨床データから.これらの薬剤はクリゾチニブ未投与患者およびクリゾチニブ耐性患者の両方で活性があり.それぞれの薬剤は脳転移に対する有効性を裏付ける部分データを有していることが示唆されています。
ノバルティス社が開発したALK阻害剤であるLDK378は.ALK酵素に対する半阻害濃度（IC50）が対照薬のクリゾチニブの3nMに対してわずか0.15nMであり.in vitro試験でALKに対して優れた活性を示すことが確認されました。さらに.ALK耐性細胞株を用いた試験で.クリゾチニブよりも優れた活性が示唆されました。これに基づき.研究者らは.標準治療に失敗した進行性腫瘍のALK陽性患者を登録する第I相臨床試験（NCT01283516）を計画し.LDK378の投与量を50mg/日から750mg/日に漸増させた。合計131名の患者さんが登録され.3群に分けられました。ALK TKIによる治療歴のあるALK+肺がん.ALK TKIによる治療歴のないALK+肺がん.ALK TKIによる治療歴のあるALK+肺がんの3群に分けられました。ALK+肺がん.肺がん以外のALK+悪性腫瘍に対するALK TKI治療。2012年11月8日現在.130名の患者さんが登録され.そのうち59名は最大耐量（MTD）750mg/日を確認した用量クリープ群.71名はその後のMTD拡大群に属しています。LDK378を400～750mg/日の用量範囲で投与された114人のNSCLC患者の有効性を評価することができ.ORRは58％でした（66例は確定.20例は確定せずカウントされず）。クリゾチニブに耐性のあるALK+ NSCLC患者79名のサブグループでは.ORRは57%でした（確定45例.未確定17例.未集計）。残りのクリゾチニブ未治療のALK+ NSCLC患者35人では.ORRは60%でした（確認済み21人.未確認3人.未集計）。本試験では.LDK378が中枢神経系病変を有する患者にも有効であることが示されました。NSCLC患者114名の全グループにおいて.PFS中央値は8.6ヶ月（95％信頼区間：5.7～9.9）でした。主な副作用（n=130）は.悪心（73％）.下痢（72％）.嘔吐（58％）.倦怠感（41％）で.主なG3/4の副作用は.アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）上昇（9%）.アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）上昇（10%）.下痢（8%）などであった。本試験の結果.LDK378は400～750mg/日の用量範囲（クリゾチニブとの併用または併用なし）で強い抗腫瘍活性と中枢神経病変における活性を示し.主な副作用は吐き気.下痢.嘔吐.倦怠感で.ほとんどがグレード1または2で患者さんの耐容性は良好でした。FDAの承認を受けたLDK378は.複数の第II相および第III相臨床試験が実施されています。
CH5424802は.中外製薬が開発した第2世代のALK阻害剤の1つです。日本で実施された第I/II相臨床試験では.クリゾチニブの投与を受けていないALK+ NSCLC患者46名が最大耐用量群に登録され.そのうち43名が客観的寛解（CR2名.PR41名）を達成し.客観的寛解率は93.5%.CI82%~98.6%と報告されています。グレード3以上の副作用は.好中球減少.血中クレアチンキナーゼ値上昇など12/46例（26%）に発現した。
アリアドネ社がALKとEGFRのデュアルターゲット阻害剤として開発した新規低分子標的薬AP26113も.ALK+ NSCLC患者を対象とした初期試験において.クリゾチニブの前治療にかかわらず.73%の客観有効率でより優れた有効性を示しました。要約すると.第二世代のALK阻害剤は.依然としてドライバー遺伝子としてALKシグナル経路に依存している腫瘍に対して最良の選択となる可能性があるということである。
2. 合理的な併用療法か化学療法か？シグナルバイパス活性化による耐性が依然として存在するため.ALK阻害剤と他のシグナル伝達経路を同時に適用することで.臨床転帰を改善できる可能性があります。有望な戦略として.以下が挙げられる。ALK阻害剤と熱ショックタンパク質90（HSP90）阻害剤/MEK阻害剤/MTOR阻害剤/EGFR阻害剤との併用。
有望な治療戦略の1つは.分子シャペロンである熱ショックタンパク質90（HSP90）を阻害するGanetespibを使用することです。Ganetespibは.ALK+未治療細胞株とクリゾチニブ耐性細胞株の両方において.in vitro細胞株試験で活性があることが確認されました。HSP90阻害剤は.ALK（腫瘍細胞の増殖と生存に関与）などの腫瘍シグナル伝達経路タンパク質の分解を促進するため.クリゾチニブ耐性で二次変異がない患者に対する治療戦略の可能性を提供します。HSP90阻害剤と選択的ALK阻害剤を併用する一連の臨床試験が進行中です（NCT 01712217およびNCT01579994）。
ALK+のNSCLCに対してどの化学療法剤が最適かについてはいくつかの研究が報告されており.ALK+肺がんに対してクリゾチニブは最大65.7%（n=172）のORRを示す一方.化学療法剤ではペメトレキセドのレジメンはORRがわずか29.3%（n=99）.ドセタキセルは最も効果が低くORRわずか6.9%（n=72）であることが示されています。ペメトレキセドを含むレジメンは.ALK+肺がんにおいてより優れた活性を示しており.クリゾチニブに抵抗性を示す患者が他の臨床試験に参加できない場合に.妥当な選択肢となり得る。
EGFR TKI に抵抗性を示す EGFR 変異陽性 NSCLC 患者における研究により.EGFR TKI 治療を直ちに中止すると.おそらく腫瘍の「ブラスト進行」または「フラッシュオーバー」につながることが判明しています。これは.EGFR TKI療法の中止後にEGFR TKI感受性の高い高速増殖細胞が再増殖し.腫瘍のバースト的な増殖につながるためと考えられる。同様に.クリゾチニブ感受性のALK+ NSCLCにおいても.同様の経過をたどる可能性があります。したがって.この患者群でクリゾチニブに対する獲得耐性が生じた場合.全身化学療法と並行してクリゾチニブ療法を継続する必要があるかどうかについて明確な答えはなく.多くの前向き臨床試験がこの疑問に答える一助となる可能性があります。SWOG1300試験は.クリゾチニブ耐性を獲得したALK+患者を対象に.ペメトレキセド単剤治療群またはペメトレキセドとクリゾチニブの併用治療群にランダムに割り付ける試験です。興味深いのは.本試験では.ペメトレキセド単独療法が不成功に終わった場合.患者さんは再びクリゾチニブを投与することが許可される点です。また.本試験に基づき.「腫瘍ドライバー遺伝子が明確な患者において.獲得薬剤耐性が発現した後.2つの異なる治療法のどちらが良いか悪いか（元の低分子標的薬と全身化学療法との併用を継続 vs. –疾患進行後に元の低分子標的薬と全身化学療法の併用を継続するか.低分子標的薬の「再チャレンジ」が良いか」という疑問にも答えることが可能である。この研究結果は.臨床の現場に重要な示唆を与えるものであり.これから見ていくことになります。
3. 薬剤耐性パターンの違いによる治療戦略？標的薬で治療したドライバー遺伝子を持つNSCLCで病勢進行が起こった場合.その後の治療戦略は異なる状況に応じて開発する必要がある。標的薬に対して後天的に耐性を獲得した患者さんでは.この耐性が不完全であることが多く.病気が進行しても標的薬によって抑制され続ける腫瘍細胞があることを考慮することが重要なポイントになります。治療法を変更する前に.検出可能な病勢進行のみか.臨床的に有意な進行かを区別することが重要である。なぜなら.患者さんの中には.局所的で無症状の進行を経験しながらも.標的治療を受ける前と比較して.腫瘍負荷のコントロールが良好な方もいらっしゃるからです。また.病勢進行が確認された後にTKIを中止した患者さんでは.劇症型病勢進行が確認されました。このとき.同じTKI.あるいは同じターゲットに作用する別のTKIを投与すると.再び病勢を良好にコントロールすることができた。この現象は.TKIが感受性のある腫瘍細胞の亜集団をまだ抑制できることを示しています。したがって.異なる耐性パターンを区別することは.その後の治療にとって極めて重要です。病変が1つまたは数個にしか進行しない場合.クリゾチニブの継続とともに局所療法（例えば.放射線治療.手術.ラジオ波焼灼術）を使用することがより良い選択と思われる。その最も代表的な例は.局所脳転移の進行です。患者さんは.脳病変を除く全身疾患が十分にコントロールされていることが多く.脳転移の進行は.血液脳関門の存在により.脳脊髄液中のTKI薬剤の濃度が低くなることが原因である可能性があります。病勢の進行が緩やかな場合.あるいは極めて緩やかな場合には.現在の治療を継続し.綿密なフォローアップを行うことが推奨されます。急速かつ広範な病勢進行が生じた場合は.TKIによる腫瘍増殖の抑制ができなくなったことを意味し.標的薬療法の中止が推奨される。そのような患者さんでは.生検を繰り返すことで組織学的な変化や新たな変異が明らかになり.それに応じて有効な薬剤を選択することができるかもしれません。
腫瘍ドライバー遺伝子の発見とそれに対応する標的薬剤の適用により.患者の予後は大きく改善された。しかし.腫瘍細胞固有の特性により.治療までの道のりは長く困難であり.まだまだ最適な方法を模索する必要があると思われます