劉蕾 魏素菊
肺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因。非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占所有肺癌患者中的80%-85%,其中腺癌是 NSCLC中最常見的病理類型,往往伴有致癌驅(qū)動(dòng)突變?nèi)绫砥どL因子受體突變(epidermal growth factor receptor, EGFR)和棘皮動(dòng)物微管相關(guān)蛋白和間變性淋巴瘤激酶(echinoderm microtubuleassociated protein-like 4-anaplastic lymphoma kinase, EML4-ALK)融合,并已研制出有效的酪氨酸激酶抑制劑和ALK抑制劑,改變了對(duì)NSCLC治療策略。然而,15%-25%的NSCLC存在Kirsten大鼠肉瘤病毒基因同源物(KRAS)突變,其中白人比亞洲人群突變率更高(分別為25%-50%和5%-15%)[1,2]。到目前為止KRAS致癌作用依然不明,并且沒有一個(gè)有效針對(duì)這靶點(diǎn)的藥物,進(jìn)而KRAS突變的NSCLC患者的最佳治療仍然是一個(gè)懸而未決的問題[3]。因此本文就KRAS突變的NSCLC的臨床進(jìn)展進(jìn)行綜述,有利于醫(yī)護(hù)工作者提高對(duì)KRAS突變NSCLC的認(rèn)知。
KRAS在1984年NSCLC基因中首次被描述,是一種膜結(jié)合型的蛋白,定位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè);同時(shí)位于EGFR信號(hào)通路上,對(duì)于腫瘤的發(fā)生及發(fā)展非常重要,正常情況下KRAS蛋白和CDP結(jié)合沒有活性,當(dāng)細(xì)胞外的生長分化因子把信號(hào)傳到KRAS蛋白時(shí),增強(qiáng)了其與GTP結(jié)合活性,使蛋白和GTP結(jié)合成為激活狀態(tài),信號(hào)系統(tǒng)開放。腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、血管生成等過程都需要細(xì)胞內(nèi)蛋白進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo),而KRAS基因是傳導(dǎo)蛋白的決定因素,KRAS突變型編碼異常的蛋白,刺激促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞生長和擴(kuò)散;并且不受上游EGFR的信號(hào)影響[4-6]。
眾所周知KRAS突變?cè)诎橛形鼰熓泛徒M織類型是腺癌的年輕女性患者中突變率較高[7]。而KRAS突變包含顛換突變(嘌呤核苷酸替代嘧啶或反之亦然)或轉(zhuǎn)移突變(嘌呤至嘌呤或嘧啶至嘧啶取代)兩種類型。顛換突變?cè)谖鼰煹幕颊咧懈鼮槌R?;而轉(zhuǎn)移突變?cè)诓晃鼰熁颊咧懈鼮槌R奫4]。絕大多數(shù)KRAS突變涉及外顯子為12或13(G12C,G12D和G12V)置換突變,其中最常見G12C突變,其次是G12V突變。不同的基因突變可激活不同的信號(hào)通路,G12V和G12C點(diǎn)突變與增強(qiáng)的Ral下游信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān);而G12D突變可激活磷酸肌醇3激酶(PI3K)途徑[8]。在轉(zhuǎn)移方面,KRAS突變型與KRAS野生型患者的轉(zhuǎn)移部位或轉(zhuǎn)移部位數(shù)量方面無差異,而一項(xiàng)納入174例患者研究中表明KRAS突變是腦轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P=0.007)[9]。
此外,以前推測KRAS突變與EGFR突變和EML4-ALK易位是相互排斥的。然而最近數(shù)據(jù)顯示伴KRAS突變的NSCLC可能是一個(gè)分子多樣的實(shí)體,可以與EGFR突變或EML4-ALK易位同時(shí)存在[10]。Ulivi等[10]對(duì)380例患者進(jìn)行EGFR及ALK基因檢測,同時(shí)282例患者也進(jìn)行KRAS突變分析,發(fā)現(xiàn)KRAS和EGFR以及KRAS和EML4-ALK雙突變的患者分別占到1.1%和2.5%。其他分子基因如TP53/STK11突變與KRAS突變相關(guān)基因表達(dá)有明顯相關(guān)性,TP53和STK11腫瘤抑制基因可能通過不同的機(jī)制促進(jìn)腫瘤進(jìn)展,其中TP53突變導(dǎo)致更大的增殖反應(yīng),STK11突變可抑制腫瘤免疫監(jiān)視[11]。
KRAS突變狀態(tài)作為預(yù)后標(biāo)志物仍然存在爭議。多數(shù)研究顯示KRAS突變是NSCLC中的陰性預(yù)后指標(biāo)。一項(xiàng)薈萃分析顯示KRAS突變NSCLC存活率較低(HR=0.35;95%CI: 16-1.56)[7]。目前認(rèn)為KRAS突變作為預(yù)后標(biāo)志物取決兩個(gè)方面,其一,為KRAS基因不同的突變狀態(tài)。在一項(xiàng)包括677例患者的研究中,Yu等[12]證實(shí)G12C/G12V突變腫瘤患者的中位總生存期與其他所有點(diǎn)突變患者的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,兩者均為1.2年(P=0.74)。與KRAS密碼子12突變的患者相比,密碼子13突變患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)增加(HR=1.50; 95%CI: 1.11-2.04;P=0.009)。在控制年齡,性別和吸煙史的多因素分析中,KRAS密碼13突變的總體生存期較KRAS密碼子12突變短。其二,腫瘤的分期也是KRAS作為預(yù)后標(biāo)記物的影響因素。對(duì)于可切除的腫瘤,KRAS的預(yù)后價(jià)值似乎很小。在早期切除的NSCLC四項(xiàng)輔助化療中的預(yù)后和預(yù)測效果分析數(shù)據(jù)中顯示[7],不同KRAS突變狀態(tài)下300例患者的總生存期無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。值得注意的是,在少數(shù)伴密碼子13突變患者中,輔助化療使其總體生存期縮短。此外Tomasini等[13]發(fā)現(xiàn),局部治療后KRAS患者相對(duì)于EGFR突變型和野生型腫瘤的腦轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)率較低。
3.1KRAS突變對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效的預(yù)測意義 最近Chen等[14]的研究納入216例NSCLC患者,69例為EGFR/ALK野生型肺腺癌患者,其中19例患者攜帶KRAS突變。通過傾向匹配評(píng)分分析后與50例EGFR/ALK/KRAS野生型患者中38例患者的基線特征相匹配。最后,通過免疫組織化學(xué)檢測匹配后的57例患者組織中的細(xì)胞程式死亡-配體1(programmed cell death 1 ligand 1, PD-L1)表達(dá)。表明肺腺癌伴KRAS突變患者PDL-1表達(dá)明顯高于KRAS野生型,并且發(fā)現(xiàn)KRASG12D突變激活了磷酸化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(phosphorylated extracellular regulated kinase 1/2, p-ERK1/2)和磷酸化AKT(p-AKT),應(yīng)用ERK1/2抑制劑(SCH772984)抑制p-ERK,進(jìn)一步導(dǎo)致PD-L1表達(dá)的降低。表明PD-L1表達(dá)受KRAS G12D突變的調(diào)控。此外Dong等[15]研究支持TP53和KRAS突變可作為指導(dǎo)抗PD-1/PD-L1免疫治療的一對(duì)潛在預(yù)測因素。Scheel等[16]發(fā)現(xiàn)具有突變型KRAS,突變型TP53和野生型STK11的標(biāo)本中PD-L1陽性表達(dá)最高。相反,具有野生型KRAS,野生型TP53和突變型STK11的標(biāo)本PD-L1陽性表達(dá)最低。
3.2KRAS突變對(duì)EGFR抑制劑療效的預(yù)測意義 由于KRAS位于EGFR受體的下游,因此KRAS突變會(huì)使EGFR酪氨酸激酶抑制劑(TKI)的治療效果降低。12項(xiàng)前瞻研究表明KRAS突變可以作為EGFR-TKIs治療反應(yīng)的不良預(yù)測分子標(biāo)志物,此外的證據(jù)表明KRAS狀態(tài)位點(diǎn)的特異性可能導(dǎo)致對(duì)EGFR-TKI的敏感性差異[17]。Zer等[18]在接受EGFRTKI治療的275例KRAS突變患者的臨床研究中證實(shí)鳥嘌呤-胸腺嘧啶核苷轉(zhuǎn)換突變的患者比具有鳥嘌呤-腺嘌呤轉(zhuǎn)換突變的OS更長(P=0.01)。其中G12C/G12VKRAS突變患者經(jīng)EGFR-TKI的治療后預(yù)后差,而G12D/G12S KRAS突變患者可以從EGFR-TKI中獲益,但由于數(shù)量少,約占總KRAS突變的50%,觀察結(jié)果需要進(jìn)一步證實(shí)。
3.3KRAS突變對(duì)臨床化療療效的預(yù)測意義 常規(guī)的細(xì)胞毒性化療仍然推薦用于KRAS突變NSCLC患者,但KRAS突變作為化療預(yù)測標(biāo)志存在很大爭議。最近相關(guān)研究表明不同的KRAS突變類型在化療中的敏感性不同。Park等[19]觀察到KRASG12C突變與順鉑的反應(yīng)降低和培美曲塞的反應(yīng)增加密切相關(guān),然而G12V突變對(duì)順鉑的敏感較高,對(duì)培美曲塞的反應(yīng)略低。相關(guān)研究顯示在G12V患者中,觀察到紫杉烷類藥物的ORR明顯改善(P<0.01),表示G12V患者對(duì)紫杉烷治療反應(yīng)較好[20]??傊?,不同KRAS突變類型可能影響對(duì)化療的反應(yīng)性。
由于KRAS突變?cè)贜SCLC中的較高的表達(dá),越來越引起專家及學(xué)者的重視。盡管肺癌靶向治療取得了飛速發(fā)展。但是,直接針對(duì)KRAS靶點(diǎn)抑制劑的藥物研發(fā)受到KRAS生物化學(xué)復(fù)雜性的挑戰(zhàn),未能取得良好療效。如上述KRAS下游的信號(hào)傳導(dǎo)是肺腫瘤發(fā)生的根本驅(qū)動(dòng)因素,因此抑制KRAS下游通路可能是種有效的治療策略,其抑制途徑包括RAF-MEK-ERK和PI3K-AKT-mTOR途徑的抑制。
4.1 抑制焦點(diǎn)粘附激酶(FAK) FAK是KRAS信號(hào)傳導(dǎo)的下游效應(yīng)因子。臨床前數(shù)據(jù)顯示,在突變KRASNSCLC細(xì)胞中,F(xiàn)AK抑制導(dǎo)致持續(xù)的DNA損傷[21]。FAK抑制劑defactinib的II期針對(duì)實(shí)體瘤的試驗(yàn)中,晚期預(yù)處理的KRAS陽性NSCLC患者根據(jù)生物標(biāo)志物如p16和p53分為5組。用defactinib治療耐受良好,呼吸困難和惡心是最常見的3級(jí)不良事件(各為7.3%),PFS為11.7周,DCR為61%[22]。
4.2 MEK抑制劑 MEK(絲裂原活化蛋白激酶)是MAPK信號(hào)級(jí)聯(lián)的下游效應(yīng)物。由于KRAS不易于定位,所以最初認(rèn)為MEK可能是一個(gè)合適的目標(biāo)。然而,MEK抑制劑作為單一療法在臨床試驗(yàn)中的療效局限[23]。Selumetinib(AZD6244)是一種有效,高選擇性的MEK抑制劑。臨床前研究結(jié)果表明,Selumetinib在體內(nèi)顯著抑制了KRAS突變NSCLC異種移植瘤的腫瘤生長。II期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示與多西紫杉醇聯(lián)合能提高NSCLC患者的中位PFS(5.3個(gè)月vs2.1個(gè)月)[24]。但名為SELECT-1的雙盲、隨機(jī)III期臨床試驗(yàn)中數(shù)據(jù)說明selumetinib聯(lián)合多西他賽較單獨(dú)應(yīng)用多西他賽并不能改善攜帶KRAS突變的NSCLC患者的總體生存期和無進(jìn)展生存期,并且副作用較為顯著,因此目前迫切需要開發(fā)其他新藥來治療這一類NSCLC[25]。
4.3 PI3K通路抑制劑 PI3K是KRAS下游的效應(yīng)激酶,并且是PI3K/AKT/mTOR途徑的一部分,是多個(gè)途徑融合的場所,因此對(duì)其調(diào)節(jié)是復(fù)雜的。大約2%的NSCLC發(fā)現(xiàn)PI3KCA突變,并且獨(dú)立于KRAS激活導(dǎo)致細(xì)胞增殖和存活。研究顯示使用BKM120抑制EGFR和KRAS下游PI3K途徑從而抑制KRAS突變的NSCLC細(xì)胞系的生長[26]。
4.4 mTOR抑制劑 mTOR是PI3K/AKT/mTOR途徑中PI3K下游的絲氨酸/蘇氨酸激酶。臨床前數(shù)據(jù)表明,mTOR抑制劑阻斷KRAS突變型肺腺癌小鼠模型中的腫瘤生長。已經(jīng)在NSCLC治療中研究了幾種mTOR抑制劑(例如依維莫司,阿糖胞苷)。Ridaforolimus(Deforolimus/MK-8669)是一種新的雷帕霉素類似物,是一種新型有效的mTOR選擇性抑制劑。在II期臨床試驗(yàn)中,70例KRAS突變NSCLC患者接受了8周的Ridaforolimus。8周后,28例被認(rèn)為穩(wěn)定性疾病的患者被隨機(jī)分配接受安慰劑或繼續(xù)Ridaforolimus,與對(duì)照組相比,Ridaforolimus的PFS顯著升高(4個(gè)月vs2個(gè)月;HR=0.36;P=0.133),OS更好(18個(gè)月vs5個(gè)月;HR=0.46;P=0.09)[27]。因此,mTOR是治療KRAS突變NSCLC的有希望的靶標(biāo)。
5.1 阿帕替尼 血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)信號(hào)通過激活VEGF受體(VEGF receptor, VEGFR)促進(jìn)血管生成,VEGF受體是癌癥治療的關(guān)鍵目標(biāo)。在晚期肺腺癌,尤其是KRAS突變患者中,抗血管生成藥物單一療法作為二線治療后的證據(jù)很少。阿帕替尼是VEGFR-2酪氨酸激酶的口服小分子抑制劑。以前的報(bào)道已經(jīng)證明了其在晚期乳腺癌和胃癌治療中的效率,在Zeng等[28]研究中共納入4例患者,所有患者均為KRAS突變的年齡在56歲-81歲之間男性IV期腺癌。在口服阿帕替尼治療(250 mg/d)之前,所有患者接受一線和二線化療。阿帕替尼單藥治療1個(gè)月后,3例患者出現(xiàn)SD,1例患者出現(xiàn)PD。3例患者的無進(jìn)展生存期(progression-free survival, PFS)分別為1.5個(gè)月、4.5個(gè)月和5.5個(gè)月。只有1例患者表現(xiàn)出可控的聲音嘶啞和咯血(1級(jí))。因此在晚期KRAS突變的腺癌患者中,阿帕替尼或許可作為挽救治療的選擇。但是,在KRAS突變的NSCLC患者中進(jìn)行關(guān)于阿帕替尼的大規(guī)模隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證。
5.2 CDK4/6抑制劑 在KRAS突變的肺腺癌模型中,發(fā)現(xiàn)KRAS和CDK4共表達(dá)促進(jìn)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(Rb)磷酸化,最終導(dǎo)致人類腫瘤發(fā)生。因此,抑制CDK4可能是KRAS突變陽性NSCLC治療中最有吸引力的靶點(diǎn),其中Abemaciclib(LY2835219)是一種選擇性CDK4/6抑制劑,有效抑制細(xì)胞培養(yǎng)中癌細(xì)胞的生長,在KRAS突變NSCLC的模型中顯示出治療效力[29]。此外Tao等[30]研究顯示palbociclib與trametinib的組合被證明在KRAS突變的NSCLC患者中具有顯著療效。目前正在具有KRAS突變的NSCLC患者中進(jìn)行隨機(jī)III期臨床試驗(yàn),比較abemaciclib(一種有效的CDK4/6抑制劑)聯(lián)合最佳支持治療(BSC)與厄洛替尼聯(lián)合BSC的療效。
5.3 多激酶抑制劑 在治療KRAS突變的NSCLC研究最多的是索拉非尼,一種多激酶抑制劑。其抑制VEGFR,血小板衍生生長因子受體(platelet-derived growth factor receptor,PDGFR),B-RAF的絲氨酸/蘇氨酸激酶活性和RAF-1,并被批準(zhǔn)用于腎細(xì)胞癌,肝細(xì)胞癌和分化型甲狀腺癌。索拉非尼具有雙重的抗腫瘤作用,通過作用于VEGFR抑制新生血管的形成,通過阻斷由RAF/MEK/ERK介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路而直接抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,在Li等[31]研究中表明索拉非尼可顯著抑制KRAS突變的NSCLC細(xì)胞的生長。此外,索拉非尼與培美曲塞聯(lián)合治療KRAS突變的NSCLC時(shí)具有顯著協(xié)同作用。
使用PD-1/PD-L1抑制劑能夠恢復(fù)抗腫瘤的免疫力,并且已經(jīng)在廣泛的腫瘤類型(鱗狀、腺癌)中表現(xiàn)出功效。涉及3,025例患者的薈萃分析顯示免疫檢查抑制劑延長KRAS突變亞組的總生存期(HR=0.65; 95%CI:0.44-0.97;P=0.03)[32]。而在Diwakar Davar的報(bào)告中,描述了在伴KRAS突變綜合治療后的晚期肺腺癌患者,單劑量nivolumab治療后復(fù)查發(fā)現(xiàn)所有病變均明顯縮小(接近完全緩解),2個(gè)非靶病變(左胸膜結(jié)節(jié)和食管旁淋巴結(jié))完全消失[33]。有理由相信免疫檢驗(yàn)點(diǎn)抑制劑將來成為征服KRAS突變NSCLC的希望。
目前新型藥物如TKI和免疫檢查點(diǎn)抑制劑已經(jīng)迅速改變了NSCLC的治療策略并改善了患者預(yù)后。但針對(duì)KRAS突變的臨床治療方式仍面臨困難,目前臨床研究顯示組合方法是可行的。并且本綜述所示,多項(xiàng)證據(jù)表明,KRAS基因的不同基因突變顯示出不同的預(yù)測意義,今后需要針對(duì)不同的患者使用的高度特異性靶向藥物才能實(shí)現(xiàn)療效的最大化。目前靶向治療和常規(guī)治療相聯(lián)合是一個(gè)具有前景的治療方式。總之,我們期待著不久的將來,KRAS突變的 NSCLC的臨床治療不再是難題。