C1156Y

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C1156YALK 基因酪氨酸激酶结构域中的一种错义突变,具体为第 1156 位的半胱氨酸(Cys)被酪氨酸(Tyr)取代。它是 ALK 阳性非小细胞肺癌(NSCLC)患者在接受第一代 TKI 克唑替尼 治疗后常见的获得性耐药机制之一(约占 2%~5%)。与“溶剂前沿突变”G1202R 不同,C1156Y 属于“构象突变”,它虽导致克唑替尼耐药,但通常对第二代(如阿来替尼)和第三代(洛拉替尼)药物保持敏感。C1156Y 最著名的临床意义在于它常作为“底色突变”,与后续产生的 L1198F 形成复合突变,导致神奇的“药物敏感性逆转”。

C1156Y
ALK Conformational Mutation (点击展开)
                   [Image:ALK_C1156Y_mutation_location_structure.png]
改变口袋形状,而非堵死大门
涉及基因 ALK (Exon 22)
氨基酸改变 Cys1156 → Tyr
位置特征 ATP结合口袋附近
(αC-helix 旁)
耐药药物 克唑替尼
敏感药物 阿来替尼, 塞瑞替尼
洛拉替尼
演化风险 易进化为 复合突变
相似位点 ROS1 S1986Y/F

分子机制:构象微调

C1156 位于 ATP 结合口袋的底部,紧邻控制激酶活性的关键结构——N-端叶的 $\alpha$C-螺旋。

  • 位阻效应较弱: 与直接位于“大门口”的 L1196M(守门员)不同,C1156Y 并不直接阻挡药物进入。
  • 构象改变: 突变为大侧链的酪氨酸(Y)后,推挤了 $\alpha$C-螺旋和 P-loop(富甘氨酸环),轻微改变了 ATP 口袋的形状。这种微小的形变足以破坏第一代药物克唑替尼的结合(亲和力下降),但第二代和第三代药物由于分子设计更灵活或结合位点不同,通常不受影响。

临床意义:承上启下的关键点

不是终点,而是跳板

单一的 C1156Y 突变并不难治,大多数二代药都能搞定。它的危险之处在于,它是肿瘤细胞通向“洛拉替尼耐药”的中间阶梯。

突变状态 对克唑替尼 对二/三代药 临床策略
C1156Y (单突变) 耐药 敏感 换用阿来替尼、布格替尼或洛拉替尼。
C1156Y + L1198F 高度敏感 (复敏) 耐药 回用克唑替尼 (经典案例)。
C1156Y + G1202R 耐药 耐药 需探索四代药 (NVL-655) 或化疗。

经典的“轮回”案例

C1156Y 是 ALK 靶向治疗史上一段著名“佳话”的主角之一(发表于 NEJM):

  • 第一阶段: 患者使用克唑替尼,产生了 C1156Y 突变 → 克唑替尼耐药。
  • 第二阶段: 医生换用二代药物(Ceritinib),随后换用三代药物(Lorlatinib)。
  • 第三阶段: 肿瘤在洛拉替尼压力下再次进化,在 C1156Y 的基础上增加了一个 L1198F 突变。
  • 结局: 复合突变(C1156Y + L1198F)导致洛拉替尼耐药,但 L1198F 的大侧链意外地改变了口袋构象,使得 C1156Y 的负面影响被抵消,肿瘤重新对克唑替尼敏感。患者回用一代药后病情再次缓解。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Shaw AT, et al. (2016). Resensitization to Crizotinib by the Lorlatinib ALK Resistance Mutation L1198F. New England Journal of Medicine.
[核心文献]:报道了 C1156Y-L1198F 复合突变导致的药物敏感性逆转,强调了在耐药后进行重复活检和基因测序的重要性。

[2] Gainor JF, et al. (2016). Molecular Mechanisms of Resistance to First- and Second-Generation ALK Inhibitors in ALK-Rearranged Lung Cancer. Cancer Discovery.
[耐药图谱]:统计显示 C1156Y 是克唑替尼耐药的常见机制之一(约 2%),且通常对阿来替尼敏感。

[3] Okada K, et al. (2019). Prediction of ALK inhibitors sensitivity by molecular dynamics simulation. Scientific Reports.
[结构生物学]:通过计算机模拟证实,C1156Y 通过影响 P-loop 的柔性降低了克唑替尼结合能,但不足以阻挡更强效的二三代抑制剂。

           C1156Y · 知识图谱
突变属性 一代耐药 • 二代敏感 • 构象突变
演化路径 ALK+ → 克唑替尼 → C1156Y → 洛拉替尼 → C1156Y/L1198F
治疗首选 阿来替尼布格替尼 • 洛拉替尼
关键伴侣 L1198F 形成顺式(cis)复合突变