同样是KRAS G12C突变， 为什么NSCLC仅需单药治疗！ 而CRC却需要双靶联合治疗？
KRAS是人类癌症中最常见的突变致癌基因之一，特别是在非小细胞肺癌，结直肠癌和胰腺癌中。KRAS突变亚型有多种，主要集中在第12/13和61号密码子位置，如G12D、G12V、G12C、G12R、G12A和G13D等。
▲ KRAS在常见癌种中的突变类型和比例 近40年来，KRAS一直被认为是“不可成药”靶点。直至2013年，美国科学家首次发现针对KRAS G12C突变的共价选择性抑制剂，加速了KRAS G12C靶向药物的开发。 重大里程碑式突破发生在2021年。2021年5月28日，美国FDA加速批准全球首款KRAS G12C靶向药物Sotorasib（坊间名：索托拉西布）上市，单药后线治疗携带KRAS G12C突变NSCLC患者。1 随后2022年12月12日，美国FDA加速批准全球第二款KRAS G12C靶向药物Adagrasib（坊间名：阿达格拉西布）上市，单药后线治疗KRAS G12C突变NSCLC患者。2 自此，KRAS G12C突变有了两款上市靶向药物。在拿下肺癌这个大癌种之后，结直肠癌便顺其自然成为其下一个攻克的目标。 2024年6月21日，美国FDA加速批准Adagrasib（阿达格拉西布）联合cetuximab（西妥昔单抗）用于治疗既往接受过氟尿嘧啶、奥沙利铂和伊立替康化疗的KRAS G12C突变局晚或转移性结直肠癌患者。3 值得注意的是，这是FDA批准的首个针对于结直肠癌KRAS G12C突变的靶向疗法，同时还是双靶联合治疗方案。
▲ FDA批准双靶联合方案治疗KRAS G12C突变CRC 为什么同样都是KRAS G12C突变，在NSCLC中是KRAS抑制剂单药治疗？而在结直肠癌中却需要KRAS抑制剂联合EGFR抑制剂治疗呢？ 先了解结直肠癌的EGFR靶向治疗。 EGFR表达于普通及恶性上皮细胞，在肿瘤的生物学过程中具有重要作用。在40%-70%的结直肠癌中能检测到EGFR高表达，可促进结直肠癌细胞的增殖和转移。因此，EGFR单抗（西妥昔单抗或帕尼单抗）是结直肠癌中最常用的靶向药物。 值得注意的是，虽然大多数结直肠癌都会高表达EGFR，但它却不能预测EGFR单抗的疗效，它需要看EGFR信号通路下游节点的KRAS/NRAS/BRAF突变情况，野生型才可能对EGFR单抗治疗有效。这也是我们之前一直强调的，需要注意区分药物作用靶点和药物疗效靶点，基因检测不全只是检测药物作用靶点，结直肠癌就是这样一个特殊例子。
▲ EGFR主要下游信号通路 接着往下说。 RAS/RAF野生型可以使用EGFR单抗，但如果RAS或RAF突变了怎么办呢？ 早在2020年4月8日，美国FDA就已经批准双靶联合疗法（BRAF抑制剂（康奈非尼）+ EGFR抑制剂（西妥昔单抗））用于后线治疗BRAF V600E突变的结直肠癌。4 这也意味着联合EGFR单抗确实能提高临床疗效。 因此，针对KRAS G12C突变结直肠癌，在某种程度上也重现了BRAF V600E突变结直肠癌的临床研究和批准道路，事实也确实如此（FDA现已批准KRAS抑制剂（阿达格拉西布）+ EGFR抑制剂（西妥昔单抗）用于治疗KRAS G12C突变结直肠癌）。 结直肠癌中，EGFR下游的RAS-RAF-MEK-ERK是一条经典的MAPK信号通路，下游任何节点分子改变都会导至EGFR单抗耐药。KRAS G12C突变导至的KRAS蛋白永久性激活可导至EGFR单抗耐药，在结直肠癌中占据约3%的比例，因此，针对KRAS G12C的抑制剂是治疗KRAS G12C突变结直肠癌的有效药物。 阿达格拉西布是一款针对KRAS G12C突变的靶向药物，共价结合GDP-KRAS，锁定KRAS G12C突变型在失活构象发挥作用的抑制剂，在肺癌中已展现出良好的药物反应。 在结直肠癌中，研究者们分别探索了阿达格拉西布单药治疗和联合治疗的方案，但单药的疗效（ORR 19%，DOR 4.3个月）不如联合用药的疗效（ORR 34%，DOR 5.8个月），5,6 甚至也不如肺癌中的单药疗效（ORR 43%，DOR 8.5个月）2。
▲ 阿达格拉西布临床疗效数据对比 为什么会产生这样的结果？这主要归咎于结直肠癌中下游信号通路的负反馈激活，导至KRAS信号通路再次活化从而引发耐药。因此，KRAS抑制剂（阿达格拉西布）联合EGFR单抗（西妥昔单抗）可减轻适应性耐药，疗效更好。 结直肠癌中主要高表达上游刺激因子EGFR，特异性配体EGF通过与EGFR的细胞外区域结合形成二聚体，二聚体自身磷酸化同时招募和磷酸化下游的信号蛋白，激活RAS-MAPK信号通路。既往研究显示，KRAS G12C突变的耐药细胞中可以检测到磷酸化EGFR的表达增加，证实了EGFR信号上调导至KRAS激活并进一步激活下游多条信号通路产生耐药。相较于肺癌，结直肠癌中RAS上游的EGFR基础磷酸化水平更高，活性RAS积累增多，即使同样在KRAS靶向药物干预下也会比肺癌更早发生耐药，因此需要联合治疗。这一现象在BRAF突变中依然存在。 KRAS蛋白是一种鸟苷三磷酸酶（GTPase），它受到细胞外的刺激时，可在激活的鸟苷三磷酸（GTP）结合状态和失活的鸟苷二磷酸（GDP）结合状态之间循环，以此发挥分子开关的作用。
KRAS G12C突变有利于活性形式（突变后的KRAS影响其与GAP蛋白的结合能力，从而抑制GAP诱导的GTP水解），导至与GTP结合的KRAS浓度异常增高（激活状态），进而激活下游的MAPK和PI3K等通路驱动肿瘤的发生与发展。 由于KRAS和GTP的结合亲和力在皮摩尔级，GTP的细胞内浓度又很高，而且与GTP结合的KRAS蛋白缺乏结合口袋，因此直接抑制结合GTP，处于激活状态的KRAS蛋白是非常困难的。 然而，随着KRAS蛋白机制和结构的新见解，大家发现，当KRAS G12C蛋白和GDP结合，处于失活状态的KRAS G12C蛋白中，存在着一个能够被共价抑制剂结合的位点，如果这时候开发出一款靶向药，将KRAS蛋白锁定在失活状态，便可以抑制KRAS G12C突变蛋白的活性（即开关处于关的状态），进而阻断依赖该蛋白的致癌信号通路。阿达格拉西布正是基于这一思路开发的KRAS G12C抑制剂，共价结合GDP-KRAS，将KRAS蛋白锁在失活状态。 在结直肠癌中，KRAS G12C抑制剂阿达格拉西布针对KRAS G12C突变靶点，但自适应反馈可再激活RAS-MAPK信号通路，导至阿达格拉西布的耐药。目前有两种潜在的耐药机制，我们详细展开下： 第一种，KRAS G12C突变结直肠癌细胞本身可表现出更高的磷酸化功能性受体酪氨酸激酶（RTK，如EGFR、HER2、HER3等，结直肠癌中主要是EGFR）水平，可能会使KRAS G12C的更大一部分转变为活性的GTP结合状态。 第二种，磷酸化RTK水平高可以潜在地激活存在于癌细胞中的野生型RAS（如NRAS和HRAS，通过诱导GTP结合野生型NRAS和HRAS导至MAPK通路以不依赖KRAS G12C的方式激活），它们可以有效地“绕过”KRAS G12C，导至下游RAS-MAPK通路的再激活。 因此，我们可以很明确的知道KRAS抑制剂无法单独克服这种机制，需要KRAS抑制剂+EGFR抑制剂进行联合治疗。
▲ KRAS抑制剂潜在耐药机制-适应性反馈再激活 说到这里，我们可以再复习下FDA批准针对BRAF V600E突变的泛实体瘤疗法：BRAF抑制剂（达拉非尼）+MEK抑制剂（曲美替尼），在官方批准的时候明确指出“该组合疗法可针对所有BRAF V600E突变实体肿瘤，但唯独不适用于结直肠癌（由于已知对BRAF抑制剂的内在抗性）”。7 而FDA批准用于BRAF V600E突变结直肠癌的靶向疗法是BRAF抑制剂（康奈非尼）+EGFR抑制剂（西妥昔单抗）。KRAS正如BRAF一样。
答案是，可以的，但是有前提（无法耐受）。 我们知道是药三分毒，自然联合治疗的副作用也是稍大一点，如果患者因副作用无法耐受EGFR单抗的治疗，可以考虑使用阿达格拉西布单药进行治疗（最新更新数据显示，单药治疗组的ORR为21.4%，DOR为15.2个月6）。这在药物说明书和NCCN指南中均有提及。
▲ 阿达格拉西布单药与联合用药副作用对比 综合而言，KRAS G12C突变状态是结直肠癌治疗中关键的预后和预测性生物标志物，临床治疗应选择“完全阻断EGFR通路”策略方案（KRAS抑制剂+EGFR抑制剂）进行治疗。目前，针对KRAS G12C的检测可选择qPCR或多基因NGS panel检测，样本也更灵活一些，可选择组织或血液。 参考资料： 1.https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-sotorasib-kras-g12c-mutated-nsclc 2.https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-adagrasib-kras-g12c-mutated-nsclc 3.https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-adagrasib-cetuximab-kras-g12c-mutated-colorectal-cancer 4.https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-approves-encorafenib-combination-cetuximab-metastatic-colorectal-cancer-braf-v600e-mutation 5.Yaeger R, Weiss J, et al. Adagrasib with or without Cetuximab in Colorectal Cancer with Mutated KRAS G12C. N Engl J Med. 2023 Jan 5;388(1):44-54. 6.Yaeger R, Uboha NV, Pelster MS, et al. Efficacy and Safety of Adagrasib plus Cetuximab in Patients with KRASG12C-Mutated Metastatic Colorectal Cancer. Cancer Discov. 2024;14(6):982-993. 7.https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-dabrafenib-combination-trametinib-unresectable-or-metastatic-solid |
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