BRAF突变晚期NSCLC的靶向和免疫治疗研究进展

2021-11-05李娜徐艳珺范云

中国肺癌杂志 2021年10期

李娜徐艳珺范云

肺癌是全球癌症中发病率和死亡率最高的癌症之一[1]。其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）的发生率为85%-90%，主要包括腺癌（占40%-50%）和鳞癌（占20%-30%）[2]。大约30%的NSCLC患者存在对靶向治疗敏感的基因改变［如表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）突变、间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase,ALK）重排和c-ros肉瘤致癌因子-受体酪氨酸激酶（ROS protooncogene 1, receptor tyrosine kinase,ROS1）融合］[3]，在肺腺癌中甚至高达45%[4]。随着精准医疗和基因检测技术的发展，越来越多的基因被发现与NSCLC相关，其中鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B1（v-raf murine sar-coma viral oncogene homolog B1,BRAF）基因可能是NSCLC中又一个重要的驱动基因[5]。美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network, NCCN）指南已将其作为有效靶点进行常规筛查推荐[6]。并且，联合应用BRAF和MEK抑制剂也已成BRAFV600E突变NSCLC患者的标准治疗。然而对于非BRAFV600E突变的肺癌患者仍然遵循无驱动基因的治疗方案，缺乏有效的靶向治疗策略。免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor, ICI）目前是另一个治疗驱动基因野生型肺癌的重要手段[7]。目前已有研究提示ICI治疗BRAF阳性的NSCLC有部分获益。本文将针对BRAF阳性晚期NSCLC患者的靶向和免疫治疗研究进展作一综述。

1 BRAF基因概述

1.1BRAF基因的生物学特征BRAF基因是一种重要的原癌基因，定位于7号染色体，有18个外显子，编码BRAF蛋白，与A-RAF和C-RAF同属于RAF家族[8]，是RAS-RAFMEK-ERK通路的上游调节因子，参与丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）级联反应，在调控细胞生长和繁殖中发挥重要作用。MAPK通路信号异常主要由RAS和BRAF突变所导致，当突变发生时，BRAF蛋白磷酸化并使下游细胞外调节激酶（extracellular regulated kinases, ERK）持续激活，最终导致肿瘤的发生[8,9]。所有RAF蛋白都能磷酸化MEK，但BRAF的激酶活性最高[10]。

BRAF基因突变主要发生于CR3激酶结构域的外显子11和15，根据激活RAS的信号机制和激酶活性可以将BRAF突变分为三个功能类别：激酶激活单体V600突变（I类）、激酶激活二聚体非V600突变（II类）和激酶受损的非V600突变异二聚体（III类）[11]。常见的V600E突变是第600位氨基酸上的缬氨酸（V）取代谷氨酸（E），允许BRAF作为结构性活性单体发挥作用[12]；非V600突变可以增加或削弱BRAF激酶活性，以CRAF介导的方式激活ERK通路[13]。临床前研究[11]提示，与I类突变相比，II类和III类BRAF突变更有可能与RAS基因突变共存，即非V600突变更有可能发生RAS共突变，一项大型回顾性研究也得出了这一结论。Planchard教授[14]在2020年美国临床肿瘤学会年会（American Society of Clinical Oncology, ASCO）的报道提示BRAF突变同时具有KRASG13C、cMET14跳读、PIK3CA等共突变的患者接受靶向治疗同样显示疗效。

1.2BRAF突变的临床特征BRAF基因突变是一种广谱的基因突变，最早发现于人类尤文氏肉瘤，在恶性实体瘤中的发生率约为7%[9]，恶性黑色素瘤中约为50%[8]、甲状腺乳头状癌为36%-53%、散发性结直肠癌为5%-22%，低级别卵巢浆液性癌约为30%[15]。BRAF突变在肺癌中的检出率为1%-3%，以肺腺癌多见[16]，在不同国家和人种中没有显著差异[17-19]，其中V600E突变和非V600E突变各占BRAF突变肺癌的50%[20]。

一项回顾性研究分析了1,837例EGFR突变NSCLC患者的临床和分子特征，发现在相同驱动基因的NSCLC患者中，不同的突变亚群可能具有不同的临床特征，并且他们从相同治疗中获益的程度可能存在差异[21]。另有一项纳入了1,046例NSCLC患者的回顾性研究发现，BRAFV600E突变肺癌患者多为女性、不吸烟者，且80%的V600E突变肿瘤具有微乳头特征，与较短的无病生存期（disease-free survival, DFS）和总生存期（overall survival,OS）显著相关，而非V600E突变者均有吸烟史，与预后无明显相关性[17,18]。最近的一项荟萃分析[22]报告了BRAF突变NSCLC的临床特征，纳入了16项研究共11,711例NSCLC患者，研究提示女性患者中的BRAF突变率略高于男性（3.02%vs2.43%,P=0.02），但这与另一项研究[23]中的荟萃分析结果相反，而V600E突变患者多无吸烟史，这与以往的研究结果相同。以上回顾性研究提示，与BRAF非V600E突变相比，V600E突变与NSCLC不良预后相关，一线化疗的DFS和OS较短，但两者在性别、年龄方面无显著差异[24]。2012年-2013年法国国家癌症中心的一项晚期NSCLC分子筛查项目（n=17,664）对其中的230例BRAF突变患者进行了为期1年的治疗效果跟踪评估[25]，结果发现以化疗为主的这部分人群一线缓解率仅为23%，二线缓解率仅为9%，且与EGFR阳性或ALK阳性人群相比，其中位OS及无进展生存期（progression-free survival, PFS）均较短，这项结果显示BRAF突变NSCLC患者以化疗为主的治疗预后较差。

1.3BRAF突变的检测目前NCCN指南推荐的BRAF突变检测方法有Sanger测序、实时聚合酶联反应（real-time polymerase chain reaction, RT-PCR）、二代测序（nextgeneration senquencing, NGS）等。Sanger测序属于一代测序，主要用于点突变和小变异突变，可以检测V600突变及罕见突变，但其灵敏度较低，无法检测到染色体拷贝数和易位的变化[26]，对肿瘤细胞的含量要求较高（>20%）[27]。RT-PCR是一种能够检测已知突变的有针对性的方法，它的检测下限较低，能检测7%的突变DNA拷贝数，且价格低廉，灵敏度达到97.5%，对于V600E和V600K的检出率较高，主要缺点是罕见的BRAF突变亚型经常被遗漏[28,29]。NGS能够同时进行多基因检测，包括所有可能的变异类型，比如突变、插入和扩增，其DNA检测下限为5%，可以获得更广泛的分子图谱，确定患者可能获得靶向治疗的其他罕见基因驱动突变，缺点是耗时较长[30]。免疫组化（immunohistochemistry, IHC）是检测BRAFV600E突变的另一个可选方法，最常用的抗体是单克隆抗体VE1，具有较高的敏感性和特异性[31]，对于所有BRAF非V600E突变的检测特异性也能达到100%。它的主要缺点在于由于BRAFV600E的高度异质性或低丰度可能出现假阴性，并且目前缺乏BRAFV600K或其他变异体的抗体，这种诊断测试不能确定是否存在其他突变。此外，由于IHC识别蛋白质而不是DNA，因此IHC和基于DNA的检测结果之间可能存在差异[28]。上述检测方法均以组织活检为基础，但近年来液体活检发展迅速，成为许多无法获取组织标本患者的替代选择。但由于血液缺乏解剖学特异性，血液中BRAF突变DNA的存在并不能提示肿瘤的数量或肿瘤的来源，液体活检仍存在局限性[28]。

2 BRAF突变NSCLC的靶向治疗

BRAF阳性NSCLC患者的靶向治疗药物主要包括BRAF抑制剂和MEK抑制剂，既往的研究发现两种靶向药物联合治疗疗效优于单药[32-34]。

2.1 BRAF抑制剂

2.1.1 维罗非尼（Vemurafenib）维罗非尼是BRAF的选择性抑制剂，能有效抑制BRAF V600E的活性，半数抑制浓度（half maximal inhibitory concentration, IC50）可达到31 nmol/L，2011年被美国食品药物监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）批准治疗含有BRAFV600E突变的不可切除或转移性恶性黑色素瘤。维罗非尼治疗NSCLC有抗肿瘤活性的第一个确凿证据来自一项针对BRAFV600E阳性非黑色素瘤癌症的篮子研究[35]。这项研究中的NSCLC队列入组了19例BRAFV600E阳性的经治患者，接受维罗非尼单药治疗，第8周客观缓解率（objective response rate, ORR）达到42%，中位PFS为7.3个月，12个月OS为66%。研究结果达到了预设终点，随后进行了队列扩展，共纳入62例NSCLC患者，其中包括54例经治患者和8例初治患者[36]。经过平均10.7个月的随访，经治患者ORR为37.0%（95%CI: 24.3%-51.3%），中位PFS为6.1个月，中位OS达到15.4个月。初治患者的ORR为37.5%（95%CI: 8.5%-75.5%），中位PFS为12.9个月，中位OS未成熟，最常见的不良反应是恶心（40%）。与经治患者相比，维罗非尼作为初治患者一线治疗时的PFS延长了1倍。

在一项回顾性EURAF队列研究中，共纳入35例BRAF突变晚期NSCLC患者，其中包括29例V600E突变、6例非V600E突变，接受不同的BRAF抑制剂治疗，包括维罗非尼、达拉非尼或索拉非尼[16]。31例患者接受一种BRAF抑制剂，4例患者前后接受了两种抑制剂。接受BRAF单药靶向治疗患者的ORR为53%（95%CI: 35.1%-70.2%），疾病控制率（disease control rate, DCR）为85%（95%CI:68.9%-95.0%）。其中24例接受维罗非尼治疗的可评价患者，ORR为54%（95%CI: 32.8%-74.4%），DCR为96%（95%CI: 78.9%-99.9%）。总体人群的中位PFS为5个月，OS为10.8个月；V600E突变组的PFS为9.3个月，非V600E突变组PFS为1.5个月。

法国国家癌症研究所有一项关于维罗非尼的篮子试验[37]，以评估维罗非尼对BRAF阳性实体瘤的疗效和安全性。在NSCLC队列中有118例患者，包括101例BRAFV600突变，17例BRAF非V600突变，BRAFV600突变分别为97例V600E、2例V600K、1例V600D和1例V600M，中位随访时间为23.9个月。在BRAF非V600队列中，没有观察到客观反应，该队列被停止。在BRAFV600队列中，ORR为44.9%，中位PFS为5.2个月（95%CI: 3.8-6.8），OS为10个月（95%CI: 6.8-15.7）。以上研究均提示BRAFV600E突变肺腺癌患者相比非V600E突变的患者更能从靶向治疗中获益。

2.1.2 达拉非尼（Dabrafenib）达拉非尼是BRAF激酶的可逆性抑制剂，通过抑制失控的BRAF蛋白抑制肿瘤生长。达拉非尼对BRAF突变NSCLC患者有效，最初是在一项I期试验[38]中发现的，该试验招募BRAF突变实体瘤患者。在这项研究中，唯一的BRAFV600E突变NSCLC患者对该治疗有反应，后来的全球研究中发现其作用类似于维罗非尼，2013年FDA批准其用于治疗BRAFV600E突变黑色素瘤。

Planchard教授[32]发起的BRF113828 II期临床研究中，84例BRAFV600突变NSCLC患者接受单药达拉非尼治疗，其中包括78例经治患者和6例初治患者。结果显示达拉非尼的ORR为33%，DCR为58%，中位PFS为5.5个月，中位OS为12.7个月。84例患者中有35例（42%）发生了严重不良事件，但大多数不良反应是可耐受的。这项二期临床研究提示达拉非尼单药治疗在BRAFV600E阳性NSCLC患者中有一定的抗肿瘤活性，但治疗效果有限。

2.2 达拉非尼联合Trametinib BRAF抑制剂单药的耐药机制可能与MAPK通路的重新激活有关，如果在BRAF抑制剂中加入MEK抑制剂，可能通过阻断ERK信号通路，从而延长了患者的疾病控制时间[9]。达拉非尼联合Trametinib在治疗BRAFV600E突变的NSCLC患者中表现出协同效应[39]。

BRF113928是一项达拉非尼单药或联合曲美替尼治疗BRAFV600E突变经治或初治晚期NSCLC患者的II期临床研究，研究分为三个队列：队列A是达拉菲尼单药组，队列B是达拉非尼与曲美替尼联合治疗经治患者组，队列C是联合治疗初治患者组。

队列B入组了57例患者，ORR达到了63.2%（95%CI:49.3%-75.6%），中位PFS为9.7个月（95%CI: 6.9-19.6），6个月OS为65%（95%CI: 51%-76%），数据截止时，中位OS不成熟[33]。初治组中共36例患者接受一线达拉非尼加曲美替尼治疗，经过中位15.9个月随访，ORR为64%（95%CI: 46%-79%），DCR为75%（95%CI: 58%-88%），中位PFS为10.9个月（95%CI: 7.0-16.6），中位OS为24.6个月（95%CI: 12.3-未达），最常见的不良反应是发热[34]。队列C中共36例初治患者接受一线联合治疗，中位PFS为10.9个月（95%CI: 7.0-16.6），中位OS为24.6个月，ORR达到64%[34]。与单药BRAF靶向治疗相比，双靶联合在一线和后线治疗BRAFV600E突变的NSCLC中均显示出获益。基于这项研究，2017年FDA批准了BRAF-MEK双靶治疗BRAFV600E突变的晚期NSCLC患者[4]。

法国的GFPC真实世界研究[40]纳入了40例既往经治或未治的晚期BRAFV600E突变NSCLC患者，接受达拉非尼联合曲美替尼治疗。结果显示，中位PFS和OS分别为17.5个月（95%CI: 7.1-23.0）和25.5个月（95%CI: 16.6-未达）。9例接受一线治疗患者的中位PFS为16.8个月（95%CI: 6.1-23.2），中位OS为21.8个月（95%CI: 1.0-未达），31例接受二线及以上治疗的患者中位PFS和OS分别为16.8个月（95%CI: 6.1-23.2）和25.5个月（95%CI: 16.6-未达），其中不良事件导致7例患者（18%）永久停止治疗，8例患者（20%）中断治疗，研究提示达拉非尼联合曲美替尼治疗经治或未治的BRAF V600E晚期NSCLC表现出客观的有效性和可控的安全性。

在一项中国NSCLC患者的回顾性研究[41]中，共纳入65例患者，其中54例存在BRAFV600E突变，11例是非V600E突变。在接受BRAF抑制剂治疗的30例V600E突变患者中，维罗非尼单药、达拉非尼单药以及达拉非尼联合曲美替尼治疗的中位PFS分别为7.8个月、5.8个月和6个月（P=0.970）。对于一线化疗，V600E和非V600E患者的中位PFS相似（5.4个月vs5.4个月，P=0.825）。这项研究提示BRAF靶向治疗对携带BRAFV600E突变的中国NSCLC患者有临床获益。

2.3 其他新药 Lifirafenib（BGB-232）是一种新型的RAF家族关键激酶和EGFR抑制剂，它对BRAFV600突变的实体瘤的疗效评估正处于一期临床试验阶段[42]。在这项一期研究中，53例BRAF突变实体瘤患者中，8例（15.1%）获得部分缓解（partial response, PR），27例（50.9%）为疾病稳定（stable disease, SD），结果提示Lifirafenib治疗BRAFV600突变实体瘤患者有一定程度的获益，但有必要进一步研究Lifirafenib单药治疗或联合使用的安全性和有效性。目前Lifirafenib联合MEK抑制剂治疗BRAF突变实体瘤的I期/II期试验已经开始招募（NCT03905148）。

所有的BRAF突变都会激活ERK磷酸化，因此推测ERK信号通路调控的转录因子是BRAF突变的潜在下游靶点[9]，BRAF和MEK抑制剂的获得性耐药可能与MAPK信号通路中ERK的重新激活有关。临床前证据也发现小分子ERK抑制剂能延缓耐药性的出现。在一项多中心I期剂量递增和扩展的临床试验（NCT01781429）[43]中，BRAF基因突变患者共91例，ERK激酶抑制剂Ulixertinib在BRAFV600和非V600突变的实体瘤中均显示出抗肿瘤活性，其中28例BRAF非V600突变中50%有客观反应。这项研究首次提供了临床证据，提示BRAF非V600突变可能通过下游ERK抑制而起作用，这为治疗BRAF非V600突变的实体瘤患者提供了新的研究靶点。

磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白（phosphoinositide-3 kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin, PI3K/AKT/mTOR）通路参与了多种实体肿瘤的发生，包括黑色素瘤、NSCLC、乳腺癌、结肠癌等，可能是BRAF-MEK靶向治疗获得性耐药机制之一。PX-866是一种不可逆异构体PI3K抑制剂，与BRAF抑制剂联合应用对黑色素瘤细胞株的增殖有协同抑制作用。Yam等[44]在晚期BRAFV600突变肿瘤患者中进行了PX-866和维罗非尼联合用药的多中心I期研究，以确定PX-866和维罗非尼的联合用药的安全性。由于这项研究没有招募到BRAF突变的NSCLC患者，联合用药对这类患者的疗效是未知的，但联合使用PI3K抑制剂和BRAF抑制剂可能是治疗BRAFV600突变肺癌患者的另一种新的尝试。

3 BRAF突变NSCLC的免疫治疗

在驱动基因阳性的NSCLC患者中，ICI的活性相当弱，对于未经选择的NSCLC患者有效率为14%-20%[45]。因此，免疫治疗在驱动基因阳性肺癌患者中的疗效仍在探索阶段，免疫治疗在携带BRAF突变的NSCLC患者中的有效性也尚不明确。

IMMUNOTARGET是一项回顾性分析免疫治疗在驱动基因阳性晚期NSCLC中疗效的临床研究[46]。研究纳入551例各类驱动基因阳性肺癌患者，其中BRAF队列中入组了43例，中位治疗线数为二线，程序性细胞死亡受体配体1（programmed cell death ligand 1, PD-L1）中位表达水平是50%，ORR为24%，中位PFS为3.1个月，中位OS为13.6个月，这项研究提示免疫治疗对BRAF突变的NSCLC患者的疗效有限，BRAFV600E与其他BRAF突变的生存获益也没有统计学差异。在另一项GFPC研究[47]中也得出了相似的结论。

表1 BRAF突变晚期NSCLC靶向治疗临床研究汇总Tab 1 Summary of clinical study of targeted treatment for BRAF-mutant advanced NSCLC

在另一项以色列多中心回顾性研究[48]中，入组了39例BRAF突变晚期NSCLC患者，队列包括21例BRAFV600E突变患者（A组）和18例BRAF非V600E突变患者（B组）。A组和B组中分别有42%和50%的病例PD-L1高表达（TPS≥50%）（P=0.05）。在39例患者中，22例患者（A组57%，B组55%）接受了免疫治疗（Nivolumab,n=11;Pembrolizumab,n=10; Atezolizumab,n=1）。结果表明免疫治疗的ORR为28%，在V600E和非V600E突变队列中免疫治疗疗效与PD-L1表达水平之间无显著相关性。这项研究的局限性是缺乏接受ICI治疗的BRAF野生型患者作为对照，在意大利的一项回顾性研究[49]中补充了这一不足，这项研究共1,588例NSCLC患者接受Nivolumab二线治疗，BRAF状态未知人群OS为11.0个月，而BRAF野生型亚组和BRAF突变亚组的OS分别为11.2个月和10.3个月，ORR分别为9.1%和19.6%。因此，BRAF突变患者二线使用Nivolumab治疗疗效有限。

在2020年中国的一项多中心回顾性研究[50]中，收集了4,178例患者免疫治疗的信息，探索免疫治疗在BRAF突变NSCLC患者中的疗效。在BRAF突变型和BRAF野生型亚组分析中，野生型的PD-L1表达高于突变型（P=0.198），而突变型的TMB高于野生型（P=0.009），但OS在两组之间没有差异（P=0.334）。进一步分析发现BRAF非V600E组的中位OS远高于BRAFV600E组（14个月vs5个月），且达到了统计学差异（P=0.017）。

综上，免疫治疗在靶向治疗耐药的BRAF突变型患者的二线或后线治疗中，疗效与未经选择的患者无显著差异，BRAF突变型NSCLC患者从免疫治疗中有一定获益，但非常有限[49]。笔者收集了目前国内外针对或者包含BRAF突变NSCLC患者的靶向或者免疫治疗的临床研究，如表2所示。所有资料均来源于https://www.chinadrugtrials.org.cn和https://www.clinicaltrials.gov。

表2 BRAF突变晚期NSCLC患者的靶向或免疫临床研究概况Tab 2Summary of clinical studyof targeted treatment andimmunotherapy for BRAF-mutant advanced NSCLC

4 探索与展望

目前BRAF抑制剂联合MEK抑制剂是治疗BRAFV600E突变的晚期NSCLC患者最有效的策略，且不受治疗线数的影响[51]。对于靶向治疗耐药的患者，免疫治疗对其有一定疗效，但获益有限，双靶治疗联合免疫治疗仍处于研究探索阶段。

尽管靶向治疗已经取得了显著的疗效，但大部分患者的耐药仍不可避免。目前对黑色素瘤的获得性耐药机制研究较多，对NSCLC患者的BRAF靶向耐药机制尚未完全阐明。在对BRAF抑制剂耐药的黑色素瘤患者中检测到了PTEN缺失，且具有PTEN缺失的患者接受BRAF抑制剂治疗的PFS更短，这或许提示PTEN缺失与BRAF抑制剂原发耐药有关[51]。有相关研究[52-54]报道BRAFV600E突变NSCLC患者靶向治疗出现耐药，涉及KRASG12D、KRASG12V或NRASQ61K突变的出现，且最初的BRAFV600E驱动突变并未消失，因此RAS抑制剂联合BRAF抑制剂双靶治疗减少耐药的发生可能是一种新的研究方向。此外，BRAFV600E突变也被发现可能是第三代TKI奥希替尼的耐药机制之一，有病例报道使用奥西替尼耐药的EGFR突变患者接受达拉非尼、曲美替尼和奥希替尼三靶治疗获得了13.4个月的临床应答[55]，但其安全性及有效性仍有待后续大样本的研究。

目前针对BRAF非V600E突变的NSCLC的治疗策略尚未有系统的靶向治疗方案，化疗仍是其首选的治疗方案。一项基础研究[24]发现MEK抑制剂和EGFR抑制剂联合应用可以使BRAF非V600E突变型小鼠肺癌瘤体显著退缩。可能的机制是，在激酶活性升高的BRAF非V600E细胞中，EGFR通过野生型CRAF激活MAPK信号，使RAS强烈激活，但EGFR抑制剂可以中断此途径。因此，EGFR突变在激活MAPK信号中起关键作用，在激酶活性降低的BRAF非V600E突变细胞中也是MAPK信号的主要调节因子。EGFR抑制剂联合MEK抑制剂或许可以使BRAF非V600E患者受益，但需要进一步的临床研究证实。