RAS基因突变型转移性结直肠癌的治疗研究进展

李雪梅，杨林

国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院肿瘤内科，北京1000210

结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一，中国恶性肿瘤发病和死亡分析显示，中国结直肠癌的发病率居癌症谱的第4位，病死率居第5位，严重威胁国民健康[1]。由于结直肠癌起病隐匿，症状无特异性，部分结直肠癌患者在确诊时已发生远处转移。化疗、靶向治疗及多学科综合治疗可改善这部分患者的预后。约40.6%的结直肠癌患者伴有大鼠肉瘤病毒（rat sarcoma，RAS）基因突变[2]，是表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）单抗治疗效果的负向预测指标[3-4]。RAS家族包括KRAS、NRAS和HRAS，其中KRAS基因突变率最高，其最常突变的位点为12、13位密码子。RAS基因编码RAS蛋白，其为膜结合型的鸟苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）/鸟苷二磷 酸（guanosine diphosphate，GDP）结合蛋白，是EGFR信号通路的一个重要组成部分。在信号转导过程中，RAS蛋白磷酸化后进入活化状态，从而进行信号转导，而RAS蛋白内在的GTP酶活性又能使GTP去磷酸化为GDP，使其恢复至无活性状态。RAS基因发生突变后，抑制了其内在的GTP酶活性，使KRAS蛋白一直处于活化状态，导致迅速加速纤维肉瘤蛋白（rapidly accelerated fibrosarcoma，RAF）-MEK信号通路不再依赖EGFR上游信号的指令而持续异常激活。激活的RAS蛋白也可以直接将磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）募集到细胞表面，激活PI3K-蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称为AKT）信号通路。通过激活这些不同的细胞内蛋白质，KRAS可以引起细胞持续生长，从而发生癌变[5]。因此也可以解释抗EGFR治疗在此种情况下无临床获益的原因。但KRAS G13D突变型转移性结直肠癌（metastatic colorectal cancer，mCRC）是否能从EGFR单抗中获益尚存在争议[6-7]。目前RAS基因突变型mCRC的临床治疗方案主要为化疗和抗血管生成的靶向药物治疗，针对RAS基因突变的新药研究尚无突破性进展。因此，RAS基因突变型mCRC的治疗存在诸多难点。本文主要对RAS基因突变型mCRC的治疗进行总结。

1 抗血管生成的靶向药物治疗

贝伐珠单抗是与血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）结合的重组人源化单克隆抗体，其与内源性VEGF竞争性结合VEGF受体，抑制VEGF促血管生成的活性，从而抑制新生血管的形成，抑制肿瘤生长。国外多项大型随机临床对照试验已经先后确认了贝伐珠单抗联合化疗一线、二线、跨线治疗mCRC的疗效[8-10]，且其疗效不受KRAS基因状态的影响[11-12]。近年来也有临床研究对比了不同KRAS基因状态与贝伐珠单抗疗效之间的关系。捷克一项大样本研究共纳入1622例一线接受贝伐珠单抗联合化疗的晚期结直肠癌患者，其中有40.6%的患者存在KRAS基因突变，结果显示KRAS野生型与KRAS突变型患者的中位无进展生存期（median progression-free survival，mPFS）分别为11.5个月和11.4个月，中位总生存期（median overall survival，mOS）分别为30.7个月和28.4个月，两者比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）[2]。中国一项前瞻性、非干预性、全国多中心临床研究（REACT）中，使用贝伐珠单抗联合化疗作为晚期结直肠癌一线或二线治疗方案，已知KRAS基因状态的亚组分析显示KRAS野生型（n=88）和KRAS突变型（n=105）患者的mPFS分别为9.8个月和8.6个月，mOS分别为25.7个月和14.3个月，两者比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）[13]。

阿柏西普（aflibercept）是一种具有抗血管生成作用的人重组融合蛋白，可与VEGFA、VEGFB和胎盘生长因子结合，抑制肿瘤血管生成。VE-LOUR研究纳入经含奥沙利铂方案一线治疗失败的1226例mCRC患者，对比阿柏西普（n=612）和安慰剂（n=614）联合5-氟尿嘧啶、亚叶酸钙和伊立替康（5-fluorouracil，leucovorin，irinotecan，FOLFIRI）方案二线治疗mCRC的疗效。结果显示，无论之前是否使用贝伐珠单抗，阿柏西普组患者的mPFS和mOS分别为6.90个月和13.50个月，均明显长于安慰剂组患者的4.67个月和12.06个月（P＜0.01）[14]。2017年美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology，ASCO）年会展示的VELOUR研究后续亚组分析显示，482例患者通过二代基因测序获得了RAS基因检测结果，其中KRAS基因突变型患者（n=201）与KRAS基因野生型患者（n=281）均可从阿柏西普联合FOLFIRI方案治疗中获益[15]。

雷莫芦单抗（ramucirumab）是一种针对血管内皮生长因子受体2（vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR2）的人免疫球蛋白 G1（immunoglobulin G1，IgG1）单克隆抗体，可以抑制肿瘤血管生成。RAISE研究共纳入1072例在贝伐珠单抗联合奥沙利铂和氟嘧啶一线治疗期间或之后进展的mCRC患者，比较雷莫芦单抗治疗（n=536）和安慰剂（n=536）联合FOLFIRI方案治疗的疗效。结果显示，雷莫芦单抗组患者的mOS和mPFS分别为13.3个月和5.7个月，均长于安慰剂组患者的11.7个月和4.5个月（P＜0.05）[16]。亚组分析显示，虽然KRAS野生型患者（n=542）从雷莫芦单抗治疗中获益更多，但KRAS突变型患者（n=530）亦能从中获益[17]。

瑞戈非尼（regorafenib）是一种新型口服多激酶抑制剂，能抑制肿瘤细胞增殖和血管新生，调控肿瘤微环境。CORRECT研究纳入全球760例经多线标准治疗后进展的mCRC患者，对比了瑞戈非尼治疗（n=505）和安慰剂联合最佳支持治疗（n=255）的疗效，结果显示，瑞戈非尼组患者的mOS为6.4个月，明显长于安慰剂组的5.0个月（P＜0.01）。此外瑞戈非尼在野生型（n=299）及突变型（n=430）KRAS亚组中表现出了相似的获益，提示其疗效与KRAS基因状态无关[18]。在亚洲患者中进行的CONCUR研究得出了类似的结果[19]。

呋喹替尼（fruquintinib）是中国自主研发的一种口服VEGFR拮抗剂。FRESCO研究是一项随机、双盲、安慰剂对照的多中心Ⅲ期临床试验，是迄今为止中国最大规模的针对晚期结直肠癌的临床研究，共纳入416例既往至少接受过2轮化疗失败的晚期结肠癌患者，对比呋喹替尼治疗（n=278）和安慰剂联合最佳支持治疗（n=138）在这部分患者中的疗效。结果显示呋喹替尼组患者的mOS较安慰剂组延长了2.7个月。KRAS基因突变亚组中，呋喹替尼组患者（n=121）较安慰剂组患者（n=64）死亡风险下降25%[20]。

2 免疫治疗

2016年12月18日一项重磅研究发表于新英格兰医学杂志，在这项研究中，研究者在一位KRAS基因突变肠癌患者的肺转移结节内发现了肿瘤浸润淋巴细胞中可特异性识别突变型KRAS G12D的CD8+T细胞，通过实验室分离扩增后，将细胞静脉回输至患者体内，结果显示患者肺部的7个转移灶全部消退，且消退时间持续了9个月。9个月后仅有1个病灶进展，将该进展病灶手术切除后，发现该病灶已经丢失了包括HLA-C*08∶02基因的6号染色体片段。该基因参与抗原呈递，由细胞产生的抗原通过其表达于细胞表面并由此“呈递”至免疫系统。如果免疫系统将抗原识别为异常或外来的抗原，则针对其进行免疫应答。该患者的进展病灶6号染色体片段缺失，免疫系统未将肿瘤细胞识别为异常，使肿瘤细胞逃脱免疫攻击并继续增殖。手术切除病灶后，该患者已经继续无疾病生存超过8个月[21]。虽然这仅是一项个案报道，该方法用于其他KRAS突变型mCRC患者的疗效尚不可知，但无疑为KRAS突变型mCRC患者带来了新的希望。

此外，程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称PD-1）/程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）抑制剂在多种类型肿瘤治疗中均已显示出了临床获益。在结直肠癌中，目前获益人群主要为微卫星高度不稳定患者。CheckMate 142研究是一项多队列Ⅱ期临床研究，旨在评估纳武利尤单抗（nivolumab，PD-1抑制剂）联合伊匹单抗[ipilimumab，细胞毒性T细胞抗原-4（cytotoxic T-cell lymphocyte antigen-4，CTLA-4）抑制剂]用于微卫星不稳定mCRC患者的疗效和安全性[22-23]。在2018年欧洲肿瘤内科学会（European Society for Medical Oncology，ESMO）年会上公布的一线治疗队列中的临床试验数据显示，在可评估的45例患者中，客观缓解率达到60%。其中有10例（22%）为KRAS突变型，亚组分析显示，无论KRAS状态如何均有获益[24]。

3 新药研究

RAS基因抑制剂的研发一直是热点和难点，目前仍没有研制出直接以RAS基因为靶点的靶向药物，抑制RAS下游的信号蛋白是目前吸引了最多注意力的针对RAS的药物研发策略。主要涉及两条信号通路：RAF-MEK-细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和PI3KAKT信号通路。在RAF-MEK-ERK通路中，RAF激酶首先被RAS激活，包括ARAF、BRAF和CRAF[25]。其中，BRAF抑制剂维莫非尼（vemurafenib）和达拉非尼（dabrafenib）已经被美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准用于治疗携带BRAF突变的黑色素瘤。但是，这两个药物在携带RAS突变的肿瘤治疗中不起作用。主要原因是RAS突变能够导致BRAF和CRAF的二聚物形成，抑制BRAF反而能够激活CRAF，从而使BRAF抑制剂失去抗肿瘤作用。目前关于泛RAF抑制剂（如LY3009120）的研究正在进行中，理论上可以有效抑制下游的MEK和ERK的活性[26]。MEK的选择性抑制剂，包括曲美替尼（trametinib）和考比替尼（cobimetinib）也已经被FDA批准用于治疗携带BRAF突变的黑色素瘤。但是，它们对于RAS突变的肿瘤同样不起作用。因为在RAF-MEK的信号转导过程中有一个反馈机制，当MEK被抑制后，细胞能够加强RAF的活性，直到能够克服对MEK的抑制。因此，针于RAS突变的药物研发转向研究更下游的ERK激酶，结果仍有待临床试验数据证实。临床前试验表明，在PI3K-AKT通路中PI3K抑制剂BKM120联合西妥昔单抗可以抑制KRAS突变型结直肠癌细胞增殖[27]，但其进一步的疗效仍有待后续临床研究证实。微小RNA（microRNA，miRNA）是一类内生、长度为20～24个核苷酸的非编码小RNA，其在细胞内具有多种重要的调节作用。研究表明，KRAS基因突变可以导致miRNA表达失调，而经鉴定筛选后认为miRNA-4689是RAFMEK-ERK通路的有效抑制剂，同时可以抑制AKT1表达[28]，因此，其可以抑制KRAS突变型CRC细胞的增殖，可能是RAS突变型mCRC具有前景的药物。

针对其他靶点的尝试目前亦多未取得阳性结果。simtuzumab是抗赖氨酰氧化酶样2（lysyl oxidase-like 2，LOXL2）的人源化免疫球蛋白G4（immunoglobulin G4，IgG4）单克隆抗体，在体外实验中显示其可阻断结直肠癌细胞中的促结缔组织反应，抑制肿瘤生长，并且在KRAS突变的细胞系中反应更明显，但在联合化疗二线治疗KRAS突变型mCRC的Ⅱ期临床研究中未得到阳性结果[29]。一项Ⅱ期和Ⅲ期临床研究中评价了抗人胰岛素样生长因子1受体（insulin-like growth factor type 1 receptor，IGF-1R）单抗dalotuzumab对KRAS外显子2突变的结直肠癌的疗效，同样未取得阳性结果[30]。

4 小结

RAS基因突变是结直肠癌治疗中的研究难点。目前临床用于RAS基因突变型晚期结直肠癌的靶向药物仍以抗血管生成药为主，贝伐珠单抗于2010年在中国上市，在RAS突变型mCRC的一线、二线、跨线及维持治疗中均积累了较多经验。瑞戈非尼和呋喹替尼也已经在中国批准上市，可用于RAS突变型mCRC的后线治疗。免疫治疗是目前的研究热点，根据目前证据，RAS突变型mCRC患者若伴有微卫星不稳定，可从抗PD-1治疗中获益。随着更多临床证据的积累，免疫治疗会带来更多福音。针对RAS基因及其下游通路的新药研究目前尚未有突破性进展。目前亦有多靶点联合治疗的尝试，结果值得期待。随着分子机制研究的逐渐深入，许多相关的肿瘤生物标志物相继被发现，但如何有效利用目前已有的生物标志物是RAS基因突变型mCRC患者精准治疗中急需解决的问题。