KRAS、BRAF與結直腸癌的靶向治療

KRAS、BRAF與結直腸癌的靶向治療

KRAS、BRAF與結直腸癌的靶向治療

結直腸癌是世界的第四大腫瘤類型，每年導致50萬的患者死亡。從某種程度講，腸癌也是一種富貴病，食用紅肉和脂肪、缺乏運動會明顯地增加罹患腸癌的風險。晚期腸癌患者通過手術治癒的希望不大，唯一有望的是藉助基因測序技術使用恰當的靶向治療、免疫治療來最大化地獲益。結直腸癌很多是遺傳的，如APC基因突變、DNA錯配修復基因突變的患者（見圖1，與結直腸癌相關的基因突變），一生患結直腸癌的概率非常高，預防結直腸癌一個是做遺傳性結直腸基因檢測，另外是注重生活飲食、每年常規的體檢等。對於腸癌的精準醫療方面的知識不可能通過一篇文章完全闡釋清楚，該貼的初衷是用來回答一個患者家屬的諮詢，結直腸癌的KRAS突變頻率很高，可以像肺癌那樣直接使用下游的MEK抑製劑嗎？如司美替尼、曲美替尼，如果一個病友這樣做效果好，是不是說明這個方式是合適的，因此我們主要圍繞基因，尤其是KRAS基因來做相應的探尋。

1、結直腸癌的相關基因概覽

對於結直腸癌的分子遺傳變異的介紹，我們從多個文獻綜合出了一個圖表，展示出來給大家，需要注意的是這個圖表闡釋的一些基因並沒有包含全面，如EGFR、PIK3CA等。但是一些中心的基因如KRAS、BRAF，以及遺傳易感基因都在這裡了。詳細請見下圖1.

圖1：結直腸癌相關的原癌基因、抑癌基因及其生物學功能

2、腸癌的RAS基因突變

腸癌中一個比較關鍵的基因是KRAS基因，KRAS的第二號外顯子突變存在於45%的結直腸癌中，涉及到腫瘤的發生、增殖和進展等。KRAS的其他外顯子突變、NRAS等突變也佔了10%的比例。目前的臨床研究證實，存在RAS突變的腸癌患者不能從EGFR靶點的靶向治療中受益，不論是EGFR的單抗西妥昔單抗、帕尼單抗，還是小分子酪氨酸酶抑製劑，如厄洛替尼、吉非替尼這些。 KRAS在腸癌的突變頻率很高，針對該基因的靶向治療是一個美麗的理想。但是直接抑制KRAS蛋白比較困難，第一是KRAS蛋白和GTP結合的比較緊密，而且二者經常處於一種結合狀態；第二是KRAS的活性位點缺乏像是口袋一樣的藥物結合區域。一個變通的方式就是攻擊KRAS基因的下游，進而阻斷整條信號通路。但是由於信號通路之間的交聯、下游效應因子的激活、反饋環激活等多種因素（見圖2），單獨抑制MEK某一條信號通路的臨床獲益並不理想。策略是聯合使用靶向MAPK信號通路的多個基因的多種治療藥物，以此來有效地抑制RAS的活性。

圖2：BRAF被反饋後的反饋激活

上面的圖展示的是如果使用某種藥物抑制某個基因，但是腫瘤會進化出一種機制反饋激活上游的靶點。當然邏輯上講下游BRAF抑制了，再怎麼激活上游不也沒有用嗎？其實不是這樣的。即使使用藥物阻斷BRAF，抑製劑也不是把所有的BRAF蛋白的活性都抑制了，另外信號通路之間還有交叉，上游靶點的替代性高表達、高活性，可以通過其他旁路繞過被抑制的靶點，進而促進腫瘤細胞增殖。下面有個例子是講的腸癌患者BRAF基因V600E突變使用維羅非尼和上游的EGFR靶點藥物聯合會較好，單獨抑制BRAF基因則效果不好。

圖3：結直腸癌中MAPK、PI3K和Wnt信號通路的交叉

上面這個圖是腸癌的信號通路，可以看到它們之間存在一定的交叉關係。圖中紅色方框里是MEK抑製劑，用來對付KRAS或BRAF突變的。但是腫瘤細胞進化出很多方法去激活平行的信號通路來拮抗MEK的抑制。在體外的腸癌細胞或老鼠模型里證實，存在KRAS或BRAF突變的情況下，不管PI3K信號通路是否激活，如果在抑制MEK的同時，聯合抑制PI3K信號通路，比如使用mTOR抑製劑（藍色方框的藥物），或者PI3K的抑製劑（綠色方框的藥物），或者AKT的抑製劑（黃色方框的藥物MK2206），再或者IGF-1R的抑製劑（粉紅色的方框的藥物OSI-906），也就是在抑制MEK的同時，在任何一個環節去相應地阻斷PI3K信號通路，則可能緩解MEK抑製劑的耐藥性問題。 同時抑制PI3K和MAPK信號通路的臨床I期試驗表明，同時使用兩個信號通路的抑製劑，腸癌患者的腫瘤縮小範圍再2%-64%，呈現出較好的療效。下圖是目前正在開展的一些臨床試驗，特點都是對結直腸癌患者進行雙重抑制。

圖4：正在開展的針對結直腸癌患者雙重抑制的臨床試驗，聯合用藥基本上都涉及對MEK和PI3K信號通路的雙重抑制。

患者和家屬可以跟進一下上圖的臨床試驗，看是否有參加的可能性，後者跟進一下相應的臨床數據，當然「癌度」也會第一時間跟進並給大家報道。

3、腸癌患者不要一直用EGFR的愛必拓

對於RAS野生型的患者而言，進行EGFR靶點的靶向治療，後續會逐漸產生耐葯，耐葯的一大原因也是RAS或BRAF產生了相應的突變。幾個研究表明這一個概率可以高達96%，也就是96%的最初使用西妥昔單抗或帕尼單抗的患者最後會發展出現了KRAS、NRAS、BRAF的突變，這是一個恐怖的數字。但是2015年的一篇研究發現，如果EGFR靶點的西妥昔單抗導致了KRAS突變的產生，把西妥昔單抗撤掉，則KRAS這一耐葯突變也慢慢消退，腫瘤細胞變得重新對EGFR單抗藥物敏感。這一研究是基於對患者的血漿遊離ctDNA持續健康獲得的，也在後面的第4篇參考文獻里，有興趣的讀者可以讀一下。

圖5：如果移走EGFR靶點的愛必拓，則KRAS耐葯基因突變也逐漸丟失。 所以，當某個靶向藥物耐葯了，就不要一直再用那個藥物了，這不是簡單地加大計量可以解決的問題，加大計量反而更加促進了耐葯基因突變。相反應該移走耐葯基因的選擇壓。這個道理對於EGFR基因的C797S和T790M順式構型突變是一樣的。需要注意的是，這一思維是文獻的研究，沒有寫到指南里，臨床上也沒有醫生會這麼用。

4、BRAF基因V600E突變不能只使用維羅非尼

腸癌患者如果存在BRAF基因V600E的激活突變，使用維羅非尼。因為這個藥物批准用於BRAF基因V600E突變的黑色素瘤患者，所以按照精準醫療的理念，同樣存在BRAF基因V600E的結直腸癌患者應該也用維羅非尼才對。其實往往效果不是很好，因為結直腸癌細胞會反饋激活EGFR靶點，使得儘管存在BRAF抑製劑的情況下，EGFG的激活仍可以驅動腫瘤增殖，如果同時使用上BRAF抑製劑聯合EGFR的抑製劑（西妥昔單抗或吉非替尼、厄洛替尼都行），結果就可以產生協同效應，至於為何維羅非尼在黑色素瘤可以那麼好地抑制BRAF的V600E，原因是黑色素瘤里的EGFR基因表達量較低，所以反饋激活耐葯不起作用。這一研究是發表在Nature雜誌的研究論文，可不是小雜誌，是讓我自己比較大跌眼鏡的，我一直以為基因突變需要抑制的是下游，而上游是沒有必要去管的。

圖6：BRAF和EGFR抑製劑聯合使用，可有效抑制結直腸癌細胞的增殖。

見上圖，WiDr和VACO432是兩種存在BRAF突變的結直腸癌細胞，如果維羅非尼（PLX4032）和吉非替尼、厄洛替尼聯合使用的話，可以導致腸癌細胞的凋亡，降解產生的PARP片段出現。而C和D圖是老鼠的模型里，西妥昔單抗聯合維羅非尼（PLX4032）可以導致腫瘤細胞縮小。

5、總結

現在我們回到寫這個文章的初衷，就是結直腸癌患者既然存在那麼高的RAS基因突變，是否可以直接使用AZD6244（司美替尼），或曲美替尼這些MEK抑製劑，如果BRAF突變是否可以直接使用維羅非尼，這在基因檢測報告里都是會這麼建議的。如果您通篇看完帖子，應該會理解不是這麼簡單。如果單用MEK抑製劑有效，那麼是屬於幸運，如果無效不敏感，或者可以試試聯合PI3K信號通路的藥物，如mTOR的依維莫司、雷帕黴素等。如果BRAF突變無效，則可以考慮下聯合EGFR靶點的靶向藥物，以解決可能出現的反饋激活的問題，這都是有在進行的臨床試驗，或相應的高水平文獻發布的，可不是瞎胡指揮，如果單獨MEK抑製劑無效了，可以往這兩個方向去思考，但是究竟該聯合哪一種？這個誰也說不情況。一個方式是儘可能最快捷、準確地判斷出這些信號通路的基因突變情況，包含基因突變、蛋白高表達等，當然這需要及時準確地獲取樣本，使用恰當有效的檢測手段，如果不能實現這一點，就是屬於盲試了，這個需要有一種恰當的監控療效的方式，如腫瘤標誌物，或者影像學指標等。

參考文獻：

1、Munteanu I,et al. Journal of Medicine and Life Vol. 7, Issue 4, October-December 2014, pp.507-511.

2、Prahallad A, et al. Nature, 2012 Jan 26;483(7387):100-103.

3、Daniel H Ahn, et al. World J Gastroenterol 2016 July 7; 22(25): 5668-5677.

4、Siravegna G, et al., Nat Med. 2015 Jul;21(7):795-801.

5、Hoeflich, K.P, et al., Cancer Res. 2012, 72, 210–219.

6、Shimizu, T, et al., Clin. Cancer Res.2012, 18, 2316–2325.

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