KRAS基因突變的非小細(xì)胞肺癌靶向治療進(jìn)展

張煜坤++++++戈偉

[摘要] 肺癌是最致命的惡性腫瘤之一，高居全球腫瘤相關(guān)死亡的首位。隨著多學(xué)科綜合治療的發(fā)展，肺癌患者的死亡率仍居高不下。KRAS基因突變是非小細(xì)胞肺癌最常見的突變類型。目前對(duì)KRAS基因突變的靶向治療主要通過直接抑制KRAS基因、改變KRAS膜定位、抑制KRAS下游效應(yīng)分子及抑制KRAS突變協(xié)同致死基因等方面進(jìn)行研究。本文對(duì)KRAS基因突變的非小細(xì)胞肺癌靶向治療的現(xiàn)況和進(jìn)展進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 非小細(xì)胞肺癌；KRAS基因突變；抑制KRAS下游效應(yīng)分子；靶向治療

[中圖分類號(hào)] R734.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）06（a）-0032-04

Progress in targeted therapy of KRAS mutations in non-small cell lung cancer

ZHANG Yukun GE Wei▲

The Two Department of Oncology， Renmin Hospital of Wuhan University， Hubei Province， Wuhan 430060， China

[Abstract] Lung cancer is one of the most deadly malignancies， ranking the first in global cancer-related death. With the development of multidisciplinary comprehensive treatment， the mortality rate of patients with lung cancer is still high. KRAS gene mutations are the most common type of mutations in non-small cell lung. At present， the targeted therapy of KRAS gene mutation mainly through the direct inhibition of KRAS gene， change the KRAS membrane localization， inhibition of KRAS downstream effector molecules， inhibition of KRAS mutant synergistic lethal genes and other aspects of research. In this review， the status and progress of KRAS mutations in non-small cell lung cancer targeted therapy are briefly reviewed.

[Key words] Non-small cell lung cancer； KRAS gene mutation； Inhibition of KRAS downstream effector molecule； Targeting therapy

肺癌居世界范圍內(nèi)惡性腫瘤死因的第一位，每年有超過100萬(wàn)人因肺癌死亡[1]。其中非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）是最常見的組織學(xué)類型，占所有肺癌的85%[2]。超過40%的患者確診時(shí)已是局部晚期或晚期，失去了手術(shù)機(jī)會(huì)。目前肺癌的治療逐漸多元化，包括手術(shù)、放化療、靶向治療、生物免疫治療等，對(duì)于晚期NSCLC的一線化療方案是以鉑類為基礎(chǔ)的兩藥聯(lián)合，但其療效已經(jīng)達(dá)到治療平臺(tái)，隨著醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，分子靶向治療為NSCLC患者帶來(lái)了新的希望。靶向表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）和間變性淋巴瘤激酶（ALK）已廣泛應(yīng)用于NSCLC的治療中。然而，10%～30% KRAS突變型肺癌患者無(wú)法從EGFR抑制劑中獲益。此外，盡管早已確定了NSCLC中存在KRAS突變，但這仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的靶向治療目標(biāo)。

1 治療方法

1.1 直接抑制KRAS基因

直接抑制KRAS基因已經(jīng)被證明在臨床上是有困難的。但也有學(xué)者通過抑制KRAS G12C和GTP結(jié)合，促進(jìn)其與GDP的結(jié)合，及抑制KRAS和其下游效應(yīng)分子Braf結(jié)合來(lái)抑制KRAS基因的活性，如，Ostrem等[3]發(fā)現(xiàn)了一個(gè)KRAS G12C突變體特異性抑制劑，該抑制劑能有效抑制KRAS G12C突變體和GTP結(jié)合，促進(jìn)其與GDP的結(jié)合，使突變KRAS基因失活。Lim等[4]報(bào)道了另一個(gè)KRAS G12C抑制劑，在不影響正常KRAS的情況下特異性結(jié)合突變的KRAS基因，使突變的KRAS失去活性。

1.2 改變KRAS膜定位

抑制KRAS膜定位，包括多種酶，如法尼基蛋白轉(zhuǎn)移酶抑制劑（FTIs）、香葉基轉(zhuǎn)移酶、RAS轉(zhuǎn)換酶1（RCE1）、ICMT。第1代FTIs如Tipifarnib和Lonafarnib，雖然耐受性良好，但表現(xiàn)出較差的臨床效應(yīng)。盡管缺乏有效性認(rèn)為是由于香葉基轉(zhuǎn)移酶對(duì)KRAS基因選擇性異戊烯化，但FTIs和香葉基轉(zhuǎn)移酶的雙重抑制也沒有任何效果[5]。第2代FTIs如Salirasib[6]，在臨床上對(duì)肺癌患者無(wú)效。這種無(wú)效性可能通過香葉基轉(zhuǎn)移酶對(duì)KRAS基因選擇性異戊烯化或選擇性耐藥機(jī)制來(lái)解釋，如KRAS基因擴(kuò)增或脫靶效應(yīng)[7]。此外，一些RCE1和ICMT抑制劑，已在小鼠模型中有了可喜的成果，但是這些藥物還需進(jìn)一步優(yōu)化才能進(jìn)行人體試驗(yàn)。

1.3 抑制KRAS下游效應(yīng)分子

1.3.1 PI3K PI3K是KRAS下游的一種胞質(zhì)分子，也是PI3K/AKT/mTOR通路的一部分，它是一個(gè)多途徑融合的位點(diǎn)。在NSCLC中發(fā)現(xiàn)約2%的PI3KCA突變。PI3K通路也可以通過PTEN的缺失、上游酪氨酸激酶受體擴(kuò)增或KRAS基因突變被上調(diào)[8]。新型PI3K抑制劑（例如BKM120、GDC0941和XL147）在第一階段臨床試驗(yàn)中開發(fā)并初步顯示出有希望的結(jié)果。這些藥物目前正用于PI3KCA突變的晚期NSCLC患者進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗(yàn)（NCT01297491、NCT01493843）中。然而，盡管KRAS基因活性依賴于下游PI3K活性，但初步數(shù)據(jù)表明，KRAS突變的腫瘤對(duì)PI3K抑制劑單藥治療是不敏感的[9]。因此，單獨(dú)抑制PI3K通路治療KRAS突變的NSCLC是不足的，可嘗試給予多個(gè)KRAS下游信號(hào)通路的抑制劑聯(lián)合治療。

1.3.2 BRAF BRAF是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，可直接作用于結(jié)合GTP的KRAS基因及激活BRAF/MEK/ERK/MAPK途徑。BRAF基因突變?cè)贜SCLC中占1%～4%，其中50%的突變?yōu)閂600E[10]。BRAF抑制劑達(dá)拉菲尼（Dabrafenib）和危羅菲尼（Vemurafenib），首先在BRAFV600E突變的黑色素瘤中做了研究，而且黑色素瘤V600E突變占BRAF突變的百分比超過80%[11-12]，研究證明V600E BRAF突變的晚期NSCLC中，Dabrafenib估計(jì)反應(yīng)率為40%[13]。一開放標(biāo)簽，多中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)中（NCT01336634），Dabrafenib加曲美替尼（Trametinib）治療BRAF突變（V600E）的NSCLC可達(dá)到50%總反應(yīng)率，且中位無(wú)進(jìn)展生存期>9個(gè)月。Dabrafenib加Trametinib治療BRAF突變（V600E）的NSCLC是很有前途的新療法，可獲得較高的總療效，更可觀的是延長(zhǎng)了DOR[14]。

1.3.3 mTOR 在PI3K/AKT/mTOR中，mTOR是另外一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，也是PI3K家族的成員。臨床前數(shù)據(jù)表明，在KRAS基因突變的肺腺癌小鼠模型中，抑制mTOR基因可抑制腫瘤的生長(zhǎng)[15]。一些mTOR抑制劑（例如依維莫司、Ridaforolimus）已在NSCLC的治療研究獲得了有前景的結(jié)果。一個(gè)Ⅱ期臨床試驗(yàn)，70例患者KRAS突變的NSCLC患者接受Ridaforolimus治療8周，在8周后，28例患者病情是穩(wěn)定的，隨后被隨機(jī)分配接受安慰劑或繼續(xù)維持Ridaforolimus治療。最終，接受Ridaforolimus治療的PFS是明顯高于安慰劑組（4個(gè)月和2個(gè)月，HR=0.36，P=0.013），而且其OS有一個(gè)更好的趨勢(shì)（18個(gè)月和5個(gè)月，HR=0.46，P=0.009）[16]。但是Ridaforolimus治療的臨床推廣，仍需要更大型的Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證其在改善PFS、OS上的作用。

1.3.4 MEK 在RAS/RAF/MEK/ERK通路中，MEK蛋白激酶是KRAS和BRAF下游信號(hào)，也被稱為MAP激酶級(jí)聯(lián)。磷酸化BRAF激活絲氨酸/蘇氨酸激酶MEK，進(jìn)而激活絲氨酸/蘇氨酸激酶ERK，從而激活轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程和細(xì)胞增殖[17]。已經(jīng)開發(fā)的幾個(gè)小分子選擇性抑制MEK，如CI-1040、RO5126766和PD-0325901，都沒有較好的臨床療效。最近，其他MEK-1和MEK-2抑制劑已被開發(fā)，如司美替尼和Trametinib已用于KRAS突變的NSCLC治療研究中。在臨床前期研究中，司美替尼對(duì)BRAF和KRAS突變的細(xì)胞系有生長(zhǎng)抑制作用，而且在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證明，司美替尼可抑制小鼠皮下異種移植瘤的生長(zhǎng)。通過Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)確定了司美替尼的口服劑量為100 mg，每日兩次。在對(duì)未經(jīng)篩選的NSCLC患者進(jìn)行的一些Ⅱ期研究中，比較司美替尼與培美曲塞在作為二線及三線方案的療效，雖然其起到了一定的臨床療效，但與培美曲塞相比在延長(zhǎng)生存期上沒有優(yōu)勢(shì)。這表明進(jìn)一步研究需要在BRAF或KRAS突變的NSCLC患者中研究?；谂R床前期實(shí)驗(yàn)及報(bào)告的在服用司美替尼后出現(xiàn)的不良事件（腹瀉、惡心、嘔吐等）的條件下，對(duì)KRAS突變的NSCLC患者進(jìn)行了一個(gè)Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)，比較司美替尼聯(lián)合多西紫杉醇與多西紫杉醇單藥治療的效果，聯(lián)合組大大提高了反應(yīng)率（37%和0%，P < 0.01）和PFS（5.3個(gè)月和2.1個(gè)月，P=0.014），但是OS并沒有明顯改善（9.4個(gè)月和2.1個(gè)月，P=0.21）[18]。進(jìn)而對(duì)KRAS突變的NSCLC患者進(jìn)行了Ⅲ期臨床試驗(yàn)，比較多西他賽加司美替尼與多西他賽單藥化療的療效，但是并沒有明顯改善RR、PFS或OS[19]。司美替尼/多西他賽Ⅱ期試驗(yàn)亞組分析表明，G12C突變使用司美替尼治療可能比其他突變型有更高的反應(yīng)率和PFS[20]。也有研究證明司美替尼聯(lián)合厄洛替尼治療KRAS突變型或野生型NSCLC，與厄洛替尼單藥治療相比，預(yù)后并無(wú)改善。

KRAS基因可以激活PI3K/AKT/mTOR和BRAF/MEK/ERK通路，因此抑制這兩條信號(hào)通路可能需要完全阻斷KRAS基因，有一些前期臨床實(shí)驗(yàn)嘗試了PI3K抑制劑或MEK抑制劑聯(lián)合mTOR抑制劑治療NSCLC，患者有較好的耐受性，但這些結(jié)果需要行Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步論證，但也給治療NSCLC帶來(lái)了新思路。

1.4 抑制KRAS突變協(xié)同致死基因

KRAS突變可使癌細(xì)胞獲得特殊的生物學(xué)行為，即其生長(zhǎng)和存活依賴于其他協(xié)同基因的共同作用，因而抑制這些基因能殺死KRAS突變的癌細(xì)胞 ，所以抑制這些協(xié)同致死基因是殺死腫瘤細(xì)胞的一個(gè)間接、有效的策略。這些因子有很多，包括WT1、GATA2或參與NF-κB通路的小分子，并對(duì)這些因子作為靶點(diǎn)及特異性抑制劑做了一些臨床前期研究。Vicent等[21]分析了大量樣本，發(fā)現(xiàn)WT1基因高表達(dá)可能參與KRAS突變的致瘤作用。Kumar等[22]發(fā)現(xiàn)GATA-2是這些KRAS突變NSCLC腫瘤細(xì)胞存活所必要的基因。硼替佐米是NF-κB的蛋白酶體抑制劑，目前主要用于多發(fā)性骨髓瘤的治療。在對(duì)16例KRAS G12D突變的肺腺癌進(jìn)行的Ⅱ期研究中發(fā)現(xiàn)，患者的中位生存期達(dá)到了13個(gè)月[23]。

此外，Puyol等[24]在NSCLC的小鼠腫瘤模型中，發(fā)現(xiàn)KRAS基因和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4（CDK4）有合成致死效應(yīng)。Mao等[25]利用KRAS與CDK4基因之間的合成致死效應(yīng)，使用攜載有針對(duì)CDK4siRNA（siCDK4）的混合膠束顆粒對(duì)荷瘤小鼠進(jìn)行治療。結(jié)果顯示，攜載有siCDK4的KRAS突變的腫瘤生長(zhǎng)有顯著抑制效果，KRAS野生型的腫瘤生長(zhǎng)則沒有受到顯著影響，證實(shí)該治療方案的特異性、高效性和安全性，為進(jìn)一步開發(fā)針對(duì)KRAS突變的siRNA藥物提供了新策略。

1.5 其他

MET是一個(gè)跨膜酪氨酸激酶受體，主要在腫瘤侵襲、增殖、血管生成和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，也可以參與激活KRAS信號(hào)通路。在肺腺癌中MET擴(kuò)增約4%，通過激活RAS/PI3K/AKT/mTOR通路，導(dǎo)致EGFR-TKIs獲得性耐藥。在所有NSCLC的研究中MET作為靶點(diǎn)及KRAS信號(hào)激活劑做了研究，目前對(duì)肺癌效果較好的抑制劑包括小分子c-Met受體酪氨酸激酶抑制劑（Tivantinib）及MET受體單克隆抗體（onartuzumab）。有研究顯示，Tivantinib聯(lián)合厄洛替尼并沒有改善晚期NSCLC患者的預(yù)后，但患者的PFS有明顯的改善（P < 0.01）[26]。雖然Ⅲ期研究因缺乏療效過早終止，但初步分析亞組似乎證實(shí)了上述結(jié)果。一個(gè)初期的Ⅱ期研究表明，onartuzumab聯(lián)合厄洛替尼治療MET陽(yáng)性的NSCLC患者，有較好的預(yù)后[27]。

熱休克蛋白（HSP）是分子伴侶，參與蛋白質(zhì)的翻譯后折疊和合成。HSP90抑制劑可干擾致癌驅(qū)動(dòng)基因的正常功能，包括突變的EGFR、BRAF、HER2和EML4-ALK。有研究報(bào)道，HSP90抑制劑ganetespib聯(lián)合多西他賽治療KRAS突變的NSCLC，未能改善患者的PFS和OS，且HSP90抑制劑ganetespib聯(lián)合MEK和PI3K/mTOR抑制劑的研究中發(fā)現(xiàn)，其加大了對(duì)KRAS突變細(xì)胞的細(xì)胞毒活性[28]。

局部黏著斑激酶（FAK）也作為治療的靶點(diǎn)被研究過，主要黏附于細(xì)胞外基質(zhì)。其中KRAS-RHOA-FAK通路在TP53滅活和CDKN2A缺失的肺癌中，與肺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。一個(gè)Ⅱ期臨床研究評(píng)估FAK抑制劑：VS-6063（Defactinib）對(duì)KRAS突變型NSCLC（NCT01951690）的療效，得到了極低的反應(yīng)率（1/44例），但是12周的PFS率為36%，因此，研究人員認(rèn)為該抑制劑是有研究前景的[29]。

2 展望

盡管隨著醫(yī)學(xué)發(fā)展，肺癌的治療取得了飛速發(fā)展，尤其是NSCLC的靶向治療取得了突破性的進(jìn)展，但對(duì)于KRAS基因突變的NSCLC靶向治療仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)及吸引力的靶向治療目標(biāo)。但是抑制KRAS下游效應(yīng)分子（PI3K、BRAF、mTOR、MEK）顯現(xiàn)出令人期待的發(fā)展前景，特別是下游效應(yīng)分子抑制劑聯(lián)合使用會(huì)有較大的發(fā)展空間，我相信在不久的將來(lái)針對(duì)KRAS基因的靶向治療會(huì)為NSCLC患者帶來(lái)更有效的治療。

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（收稿日期：2016-12-28 本文編輯：李亞聰）