戴南利 向明鈞 杜 維 肖澤民▲
1.吉首大學(xué)醫(yī)學(xué)院,湖南吉首 416000;2.湖南省常德市第一人民醫(yī)院腫瘤科,湖南常德 415000;3.湖南省常德市第一人民醫(yī)院病理科,湖南常德 415000
肺癌是全球發(fā)病率及死亡率最高的惡性腫瘤,其中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)占到80%~85%,主要包括腺癌和鱗癌,超過50%的肺癌患者在確診時已為晚期,失去了根治性手術(shù)的機(jī)會[1-2]。由于治療手段有限,晚期NSCLC 的預(yù)后很差,但靶向及免疫治療的發(fā)展改變了這一現(xiàn)狀,提高了晚期NSCLC 生存率[3]。鼠肉瘤病毒癌基因(KRAS)突變?yōu)镹SCLC 中最常見的基因突變之一,其多發(fā)于白種人[4]。
KRAS 基因編碼細(xì)胞內(nèi)鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白,起著鳥苷二磷酸(GDP)/鳥苷三磷酸(GTP)二元開關(guān)的作用,與GTP 結(jié)合激活KRAS,與GDP 結(jié)合使其失活,鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEFs)和鳥嘌呤三磷酸酶活化蛋白(GAPs)調(diào)節(jié)GTP 和GDP 之間的轉(zhuǎn)換[3]。KRAS-GTP 可激活多個信號級聯(lián),其中包括經(jīng)典的RAS-RAF-MEK-ERK 通路和PI3K-AKT-mTOR 通路,調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、分化和凋亡[5]。
Santos 等[6]首次確定了KRAS 基因和肺癌之間的關(guān)系。15%~25%的NSCLC 患者存在KRAS 基因突變,其中97%的KRAS 突變發(fā)生在外顯子2 和3,最常見的是G12C 點(diǎn)突變[7]。KRAS 突變在肺腺癌和吸煙者中更常見[8]。而且KRAS 突變型NSCLC 患者與KRAS 野生型NSCLC 患者相比,無進(jìn)展生存期明顯縮短[9]。雖然KRAS 基因在NSCLC 中突變頻率高,針對KRAS突變肺癌的研究不斷,但是一直沒有有效的靶向藥物面世。
在這篇綜述中,對KRAS 基因突變NSCLC 靶向治療研究進(jìn)展作一簡要概述,以便于臨床醫(yī)師更加深入了解KRAS 突變NSCLC 的靶向治療,從而有利于臨床決策。
KRAS 膜定位依賴于其法尼基化,而法尼基化主要由法尼基轉(zhuǎn)移酶(FTase)催化[10],因此用法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(FTI)來抑制KRAS 膜定位在理論上是可行。實(shí)際中開發(fā)了多種FTI,主要包括Tiparfinib、Lonafarnib和Salirasib,但均被證實(shí)對KRAS 突變NSCLC 人群無效[11-12],其原因可能是香葉基轉(zhuǎn)移酶對KRAS 基因選擇性修飾,致使KRAS 基因擴(kuò)增或脫靶效應(yīng)[13]。另外,RCE1 和ICMT 是兩種CAAX 信號RAS 處理酶,這兩種酶的抑制劑同樣可以破壞KRAS 膜定位,但抑制RCE1 和ICMT 會影響其他蛋白的正常功能,這導(dǎo)致RCE1 和ICMT 抑制劑存在正常組織毒性問題[14]。抑制RCE1 和ICMT 可能與KRAS G12D 的激活同時發(fā)生,導(dǎo)致細(xì)胞增殖增強(qiáng),上皮內(nèi)瘤變增加,因此RCE1或ICMT 抑制劑并不是治療KRAS 突變NSCLC 的良好候選藥物[15]。
直接抑制KRAS 基因在臨床上是有困難的,但KRAS G12C 抑制劑的面世,使上述困難得到改變,對KRAS G12C 的直接不可逆變構(gòu)抑制破壞了天然核苷酸的偏好性,從而使非活性GDP 優(yōu)于活性GTP KRAS[16]。AMG 510 能抑制KRAS G12C 突變型蛋白活性,將KRAS 鎖定在非活性的GDP 結(jié)合狀態(tài),Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示:在10 例可評估的NSCLC 患者中,有5 例(50%)患者獲得部分緩解,有4 例(40%)患者達(dá)到疾病穩(wěn)定,疾病控制率(DCR)達(dá)到90%,且藥物安全性好,正在進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)[17]。MRTX849 是另一種口服的KRAS G12C 突變選擇性小分子抑制劑,其Ⅰ期臨床研究同樣取得了令人滿意的結(jié)果,在NSCLC患者中客觀緩解率(ORR)為50%,DCR 達(dá)到100%[18]。另外,F(xiàn)eng 等[19]最近報(bào)道KRAS G12D 也具有潛在的變構(gòu)小分子結(jié)合位點(diǎn),當(dāng)KRAS 變構(gòu)配體化合物KAL-21404358 與KRAS G12D 結(jié)合后,其與BRAF的相互作用減弱,干擾信號通路,從而抑制KRAS G12D腫瘤的形成。
KRAS 活化可激活下游多個信號通路,主要包括MAPK 通路(RAS-RAF-MEK-ERK) 和PI3K 通路(PI3K-AKT-mTOR),這兩個通路和腫瘤細(xì)胞增殖、存活、遷移和侵襲密切相關(guān)[5]。因此抑制KRAS 下游信號是目前熱門研究之一。KRAS 下游信號主要包括激酶RAF、MEK、PI3K 和mTOR,都是潛在的可干預(yù)靶點(diǎn),它們的抑制劑已在多個NSCLC 的臨床試驗(yàn)中進(jìn)行[15]。
RAF 主要包括A-、B-和C-RAF。目前還不清楚這些單獨(dú)的RAF 激酶是如何促進(jìn)KRAS 突變腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[20]。有研究表明,C-RAF 而不是B-RAF 在介導(dǎo)KRAS 致癌信號中發(fā)揮關(guān)鍵作用[21-22]。靶向C-RAF激酶可以引起KRAS 消融,并有效抑制腫瘤的發(fā)展,而不會在KRAS/Trp53 突變型小鼠肺腺癌模型中產(chǎn)生明顯的毒性[20]。C-RAF 消融完全阻止了KRAS 突變腫瘤的發(fā)生,而B-RAF 消融則沒有,這說明B-RAF 對于KRAS 的致癌信號不是必須的[23]。C-RAF 才是具有潛力的治療靶點(diǎn)。
MEK 是KRAS 下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,因此抑制MEK 可能對KRAS 突變NSCLC 有效,然而在臨床試驗(yàn)中,MEK 抑制劑單藥的療效一直不高[24]。司美替尼是一種高選擇性MEK 抑制劑,在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,接受司美替尼+多西他賽治療并攜帶KRAS G12C 或G12V 突變的患者,與其他KRAS 突變患者相比,總生存期(OS)、無進(jìn)展生存期(PFS)和客觀緩解率(ORR)有更大的改善趨勢[25]。最終SELECT-1 臨床試驗(yàn)表明司美替尼聯(lián)合多西他賽較多西他賽單藥,并不能改善KRAS 突變NSCLC 患者的OS 和PFS,并且副作用較多[26]。曲美替尼是另一種選擇性MEK 抑制劑,在129例KRAS 突變晚期NSCLC 患者中,比較了單藥曲美替尼和多西他賽的療效,兩組患者的PFS 及ORR 比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[27]。另一種口服MEK 抑制劑比尼替尼(MEK162)正在進(jìn)行多項(xiàng)臨床試驗(yàn)中[28]。
PI3K 也是KRAS 下游的效應(yīng)激酶,與細(xì)胞增殖、存活、粘附和瘤變密切相關(guān)[29]。Pictilisib(GDC-0941)是一種口服PI3Ks 抑制劑,在Ⅰ期研究中顯示出良好的安全性和耐受性,但其在NSCLC 的療效尚待臨床試驗(yàn)證[29]。Buparlisib(BKM120)是一種廣譜PI3K 抑制劑,BASALT-1 研究結(jié)果顯示:鱗癌和非鱗癌的12 周無進(jìn)展生存率分別為23.3%和20.0%,PI3K 抑制劑聯(lián)合其他藥物可能比單藥治療更有效[30]。PI3K 抑制劑有望提高KRAS 突變NSCLC 的臨床療效。
mTOR 也是KRAS 下游的效應(yīng)激酶。已經(jīng)研究了幾種mTOR 抑制劑(西羅莫司、依維莫司、地磷莫司)并在NSCLC 中進(jìn)行了臨床試驗(yàn)[31]。臨床研究表明,地磷莫司是治療晚期NSCLC 的良好選擇,其被研究用于KRAS 突變晚期NSCLC 患者,可顯著改善PFS,但OS 無顯著差異[32]。因此,抑制mTOR 是治療KRAS 突變NSCLC 的希望之路,但需要更多的臨床數(shù)據(jù)支持。
有研究發(fā)現(xiàn)抑制KRAS 基因相互作用的協(xié)同致死基因也可殺傷腫瘤細(xì)胞[33]。KRAS 突變NSCLC 細(xì)胞依賴于GATA2,無論在體外還是體內(nèi),失去GATA2都會降低KRAS 突變NSCLC 細(xì)胞的生存能力[34]。另外,Wu 等[35]發(fā)現(xiàn)WT1 影響KRAS 突變NSCLC 細(xì)胞中多個凋亡相關(guān)調(diào)節(jié)因子,WT1 可直接激活KRAS突變細(xì)胞中的cMyc 啟動子,對于KRAS 突變NSCLC的治療,以WT1 和cMyc 為靶點(diǎn)可能是有效的替代治療策略。Barbie 等[36]確定TKB1 是致癌KRAS 的協(xié)同致死基因,TBK1 激活與NF-κB 抗凋亡信號密切相關(guān),NF-κB 蛋白酶抑制劑硼替佐米在KRAS G12D 突變NSCLC 患者中使用,其中位OS 達(dá)到13 個月[37]。
臨床前研究表明,KRAS 突變NSCLC 細(xì)胞對CDK4/6 抑制劑敏感[38]。JUNIPER 研究表明:Abemaciclib 與Erlotinib 比較,在PFS 和ORR 方面有顯著改善,但OS 并無顯著差異[39]。CDK4/6 抑制劑與MEK 抑制劑聯(lián)合的研究正在進(jìn)行中,Shapiro 等[40]在25 例KRAS 突變腫瘤患者中進(jìn)行了CDK4/6 抑制劑Palbociclib 聯(lián)合MEK1/2 抑制劑PD-0325901 的Ⅰ期研究,其中17 例為KRAS 突變NSCLC,1 例NSCLC 患者部分緩解,5 例NSCLC 患者病情控制了6 個月以上。
熱休克蛋白90(HSP90)的功能是作為分子伴侶,促進(jìn)蛋白質(zhì)的折疊、翻轉(zhuǎn)、穩(wěn)定。HSP90 活性在腫瘤細(xì)胞中明顯增高,這使HSP90 有希望成為抗腫瘤藥物靶點(diǎn),但HSP90 抑制劑Ganetespib 在KRAS 突變NSCLC中的臨床試驗(yàn)結(jié)果并不理想[41]。AUY922 是另一種HSP90 抑制劑,體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均證明其能抑制腫瘤生長,Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,AUY922 在NSCLC 患者中是有效的[42]。
目前酪氨酸酶抑制劑和免疫檢查點(diǎn)抑制劑已經(jīng)改變了NSCLC 的治療策略,使NSCLC 患者的預(yù)后得到改善。KRAS 基因突變NSCLC 靶向治療一直具有挑戰(zhàn)性,但是KRAS G12C 抑制劑、KRAS 下游效應(yīng)分子抑制劑都顯現(xiàn)出令人期待的發(fā)展前景,特別是多種靶向KRAS 藥物聯(lián)合,已在臨床前研究中表現(xiàn)出協(xié)同作用,聯(lián)合用藥將成為改善KRAS 突變NSCLC 患者生存的必然趨勢。我們相信KRAS 基因突變NSCLC靶向治療在未來不再是難題。