This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

AXL: A key regulator of EMT and clinical implications

JOSEPHINE  A.  TAVERNA,  MD

DRUG  DEVELOPMENT  FELLOW  

CTRC‐UTHSCSA

Financial Disclosure

Josephine Taverna, MD, has no relevant financial relationships with commercial interests to disclose. 

AXLAXL belongs to the TAM (Tyro3, AXL, Mer) RTK family 

Key regulator of EMT

AXL activation : Growth arrest specific 6 (Gas6) ligand binds to its extracellular domain and  activation of important downstream signaling pathways

EMT and Tumor Progression

Thiery JP Cell 2009;139:871‐90

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

E-cadherin-mediated cell–cell adherens junctions and cell–ECM integrin-mediated

adhesions

Canel et al. J Cell Sci. 2013 Jan 15;126(Pt 2):393‐401.

High Axl expression results from pharmacologic selective pressure to chemotherapy and targeted agents and accessed the mechanism of acquired drug resistance‐Resistance phenotype frequently accompanied by EMT and can be reverted by AXL

AXL expression indirectly correlates with overall survival in cholangiocarcinoma

Li et al. Cancer Letters 2014. 

Inhibiting RTK AXL reduces GBM growth, migration, and invasion 

Onken et al. Oncotarget 2015. 

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

AXL expression and tumor expressionTumor type Tumor Biology References

Esophageal SCC Adverse prognosis and distant metastasis Hsieh et al. Oncotarget 2016.  

Cholangiocarcinoma Significant correlation between high YAP1 and AXL expression levels and worse prognosis.  Li et al. Cancer Letters 2014

Glioblastoma  Inhibiting RTK AXL reduces glioblastoma growth, migration, and invasion  Onken et al. Oncotarget 2015. 

Hepatocellular carcinoma Axl pathway promotes tumor invasion through the transcriptional activation of Slug Lee et al. Carcinogenesis 2014

Head and Neck cancer Tumor‐Associated Macrophages Promotes tumor progression through AXL activation  Lee et al. Ann Surg Oncol. 2014

B‐cell CLL The novel receptor tyrosine kinase Axl is constitutively active Ghosh et al. Blood 2011

AML Axl is important for constitutive FLT3 phosphorylation in FLT3‐ITD1 +  AML Park et al. Myeloid Neoplasia 2016.

NSCLC Mer or Axl receptor tyrosine kinase inhibition promotes apoptosis,blocks growth and enhances chemosensitivity

Linger et al. Oncogene 2013. 

Melanoma shRNA‐mediated inhibition of MERTK resulted in increased cell death, decreased proliferation, decreased colony formation, decreased migration, and decreased tumor formation in xenografts

Schlegel et al. J Clin Invest 2013. Tworkoski et al. Pigment CellMelanoma Res 2013

Ovarian adenocarcinoma Novel Axl‐driven signaling pathway predicts poor clinical outcome. Genetic inhibition of AXL in human metastatic ovarian tumor cells prevent the initiation of metastatic disease in vivo.

Rea et al. Oncotarget 2015. Rankin et al.  Cancer Research 2010. 

Pancreatic Cancer AXL‐knockdown Panc‐1 cells decreased in vitro cell migration, survival, proliferation, growth Leconet et al. Oncogene 2014. 

Prostate Cancer GAS6/AXL axis regulates prostate cancer invasion, proliferation, and survival Shiozawa et al. Neoplasia 2010.

Renal Cell Cancer  Direct regulation of GAS6/AXL signaling by HIF promotes through SRC and MET Rankin et al. Proc Natl Acad Natl Sci2014.

AXL and Treatment Resistance Drug Resistance Mechanisms of Resistance References

HNSCC &Esophageal SCC

AXL Mediates Resistance to PI3Ka Inhibition byActivating the EGFR/PKC/mTOR Axis

Elkabets et al. Cancer Cell 2015 

Ovarian cancer cells Targeting Axl and Tyro3 receptor tyrosine kinases can circumvent taxol resistance  Suh et al. Internat J Oncol2015. 

NCSLC  Cisplatin was associated with epithelial–mesenchymal transition (EMT) mediated drug resistance and AXL tyrosine kinase‐mediated increased cell motility.

Kurokawa et al. Cancer Science 2013. 

TNBC, NSCLC • AXL inhibition sensitizes mesenchymal cancer cells to antimitotic drugs• Anti‐Axl mAb can enhance the therapeutic efficacy of anti‐VEGF,EGFR small‐molecule inhibitors  and chemotherapy

Wilson et al. Cancer Research 2014.

TNBC, NSCLC Anti‐Axl mAb can enhance the therapeutic efficacy of anti‐VEGF,EGFR small‐molecule inhibitors as well as chemotherapy

Ye et al. Oncogene 2010.

Breast Cancer Gas6/Axl Axis Contributes to Chemoresistance and Metastasis through Akt/GSK‐3β/β‐catenin Signaling

Wang et al. Theranostics2016. 

chronic myeloid leukaemia(CML) cells.

TAM receptor AXL and the cytoplasmic kinases LYN and SYK is involved in nilotinib‐resistance Gioia et al. J Pathology 2015. 

Triple negative breast cancer (TNBC)‐accounts for 10% to 27% of breast cancer(BC)

‐characterized by an absence of HER‐2, ER/PR receptor

‐no targeted therapies exist!

‐TNBC displays an aggressive tumor biology driven by EMT and has a high propensity for the development of distant metastasis

AXL: an essential EMT‐induced regulator of breast cancer metastasis and patient survival60% primary BC do not express Axl

Axl is overexpressed in metastatic sites and is required for lymphatic and/or hematogenousspread in both BC patients and mice xenograft models

High Axl expression in primary BC tumors independently predicts poor OS in BC patients 

AXL is detected at higher levels in metastases compared to normal tissues or primary tumors

Axl not down prevent spread of highly metastatic breast cancer cells from mammary glands to lymph nodes and several major organs thereby increasing overall survival

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

Axial expression investigated in a panel of 190 breast cancers and sized matched group of tumors detected by mammography screening

Gjerdrum et al. PNAS 2010

Axl is up‐regulated by EMT inducers in breast epithelial cells. 

Gjerdrum et al. PNAS 2010

Drug Sensitivity of Axl inhibitors in resistant TNBC cell linesMPCD84111 is a quinolinyloxyphenylsulfonamides TKI patented as an AXL inhibitor

study demonstrates the impact of TKI (MPCD84111)  on Axl phosphorylation and the migration as well as viability of   MDA‐MB‐231, BT549, Hs5785

Cellular target profiling assay:◦ MPCD84111 demonstrated 50% decrease in the activity of SFK (Src, Lyn, Fyn, Yes) and other kinases (Abl, PTK5, EGFR, ErbB4, Lok, Tie2)

◦ MPCD84111 generally affected the Met‐related kinases (Met, Ron) and the Aurora kinases (Aurora A/B/C)

Penzes et al. Cancer Biology & Therapy 2014

Axl is constitutively active in B‐cell chroniclymphocytic leukemia and acts as a docking site of nonreceptor kinases

P‐Axl was correlated with the other constitutively phosphorylated kinases ‐ Lyn, PI3K, SyK, phospholipase Cg2 in CLL B cells

Gosh et al. found that these intracellular signaling molecules were complexed with P‐Axl in primary CLL B cells

When Axl and Src kinases were targeted by a Src/Abl kinase inhibitor, bosutinib (SKI‐606), or a specific‐inhibitor of Axl (R428), robust induction of CLL B‐cell apoptosis was observed in both a dose‐ and time‐dependent manner

Axl is a novel RTK identified in CLL B cells which appears to work as a docking site for multiple non‐RTKs and drives leukemic cell survival signals

Ghosh et al. Blood 2011

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

AML: AXL overexpression confers drug resistance

Hong et al. Cancer Letters 268 (2008) 314–324

In vitro studies

AXL Mediates Resistance to PI3Ka Inhibition by Activating the EGFR/PKC/mTOR Axis

What is the role of AXL inhibitor therapy in treatment resistant TNBC cell lines?

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

Sensitivity of TNBC cell lines to the anti‐proliferative and cytotoxic effects of MTAs

Risinger, Dybal‐Hargreaves and Mooberry et al. Anticancer Res 2015

TP‐0903 alone HCC1937 BT‐549 MDA‐MB‐231GI50 89 nM 36 nM 17 nMTGI 163 nM 162 nM 136 nMLC50 5,611 nM 732 nM 630 nM

Sensitivity of treatment resistant TNBC cell lines to the anti‐proliferative and cytotoxic effects of TP‐0903 (specific axl inhibitor)

AXL and the immune system1. Efferocytosis induced activation of MERTK in macrophages also promotes the immunosuppressive and wound‐healing (M2) phenotype over the inflammatory (M1) phenotype.

2. AXL is induced following Toll‐like receptor (TLR) signaling in antigen‐presenting cells (APCs) which leads to the suppression of TLR signaling and pro‐inflammatory cytokine release.

3. Activated T cells transcriptionally upregulate vitamin K‐dependent protein S (PROS1) which combined with externalized phosphatidyl serine creates a complex ligand that binds to APCs and suppresses their activity through interaction with TAM receptor tyrosine kinases.

4. TAM RTKs suppresses natural killer (NK) cell function, which promotes enhanced metastasis.

Company Compound Targets Indication Clinical status

Servier S49076(kinase inhibitor)

MET, AXL, FGFR1/2/3 Advanced solid tumors Phase I2013‐003079‐37

Mirati Therapeutics Inc. MGCD516(kinase inhibitor)

MET, AXL, members of VEGFR, PDGFR, DDR2, TRK, and Eph Families

Advanced solid tumors Phase INCT02219711

Mirati Therapeutics Inc. MGCD265(kinase inhibitor)

MET/AXL Advanced malignancies Phase INTC00697632

Betta Pharmaceuticals Co., Ltd

BPI‐9016M(kinase inhibitor)

MET/AXL Advanced solid tumors Phase INCT02478866

BerGenBio AS BGB324(R428; kinase inhibitor)

AXL NSCLC and AML Phase I/IINCT02488408NCT02424617

*ToleroPharmaceuticals

TP‐0903(kinase inhibitor)

AXL Advanced solid tumors Phase INCT02729298

Anti‐AXL agents in clinical development

This presentation is the intellectual property of the author. Contact them for permission to reprint and/or distribute.

A Phase I, First‐in‐human, Open‐label, Dose‐escalation, Safety, Pharmacokinetic, and Pharmacodynamic Study of Oral TP‐0903 Administered Daily for 21 Days to Patients with Advanced Solid Tumors 

Misiones San Jose