KRAS G12C突变的晚期非小细胞肺治疗的长征之路

KRAS基因（Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog， Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物）属于RAS基因家族（KRAS、NRAS、HRAS），位于12号染色体，参与细胞内的信号传递。

KARS基因编码的KRAS蛋白是一种小GTP酶（small GTPase），属于RAS超蛋白家族，KRAS蛋白有188个氨基酸，分子量是21.6KD。KRAS与GTP结合呈激活状态，与GDP结合呈关闭状态。KRAS蛋白受鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）和GTP酶激活蛋白（GAP是）调控而处于激活与死活状态。活化后的KRAS蛋白主要激活下游的如控制细胞生成的PI3K-AKT-mTOR信号通路，控制细胞增殖的 RAS-RAF-MEK-ERK 信号通路。在不同的肿瘤，RAS突变类型和突变率不一样。在肺腺癌，欧洲KRAS突变率约30%左右，东亚约15%，在腺鳞癌中突变率约为3.8%，在肺鳞癌中罕见。其中第12密码子突变最常见，约占KRAS突变的90%左右，其中G12C（导致甘氨酸变为半胱氨酸）最常见，约40%多。KRAS突变与吸烟，粘液腺癌有关，预后较差。

当KRAS基因突变后，例如G12C，KRAS持续与GTP结合，处于激活状态，从而持续激活下游信号通道，刺激细胞增殖，最终促成肿瘤发生。

KRAS G12C突变的晚期非小细胞肺治疗的长征之路

KRAS基因突变被认为是非小细胞肺癌患者的预后不良因素。2020年，吴一龙教授团队发表了迄今为止最大规模的中国非小细胞肺癌患者KRAS突变的临床特征和预后价值分析 。研究回顾性了2016年1月到2019年9月间多个中心接受过二代测序检测的3998例非小细胞肺癌患者数据（包含肿瘤组织样本和液体活检样本），结果显示：在非小细胞肺癌患者中，KRAS基因突变率为9.8%，其中29.5%为G12C位点突变。与non-G12C突变相比，KRAS-G12C突变患者中男性患者比例更高（85.2% vs 67.4%, P ＜0.0001），吸烟的患者更多(76.2% vs 53.4%, P =0.02)，同时与其他研究保持一致的是KRAS无论以何种方式突变均提示预后不佳。KRAS基因突变的非小细胞肺癌经历了化疗、化疗联合抗血管生成药物、化疗联合免疫、靶向药物治疗等阶段，现分别予以介绍。

1、化疗

抗KRAS位点治疗药物的研发经历了将近40年的努力，这些努力包括针对KRAS蛋白本身、翻译后修饰、膜定位、蛋白-蛋白互作以及下游信号通路的调控，而这些努力在临床研究中大多是失败的。原因可能是KRAS蛋白除了GTP/GDP结合口袋外，其余表面光滑且相对较浅，针对KRAS成药困难。因此长期以来含铂化疗一直是KRAS突变肺癌治疗的首选，然而化疗疗效也并不理想。

2016年Hames ML等人发表了一篇回顾性研究 ，结果提示存在KRAS突变的患者在一线化疗中的无进展生存期（PFS）要明显短于没有突变的患者(4.5m vs 5.7m, P=0.008)。同时，不同化疗方案的疗效也存在差异，Wouter W等人分析比较了464例应用不同方案化疗对KRAS突变患者的影响 ，发现紫杉醇联合铂的客观缓解率（ORR）及PFS要优于应用培美曲塞联合铂类的治疗方案，在亚组分析中发现存在G12V突变患者，紫杉醇类药物显著改善了ORR(67%，P＜0.01)，但未观察到PFS和总生存（OS）的延长；然而存在G12C或G12D突变的患者在所有治疗组的ORR、PFS和OS均具无统计学差异。

2、化疗联合抗血管生成药物

体外研究发现KRAS突变显著增加VEGF和IL-8表达，通过NF-kB通路上调肿瘤血管生成。虽然对KRAS突变NSCLC患者应用抗血管生成药物具有理论基础，但是，目前贝伐珠单抗联合化疗的获益结果并不一致。2015年Anna K等人发现贝伐珠单抗联合化疗并不能改善KRAS突变患者的OS（HR=0.88, 95%CI: 0.30~2.76) 。然而在2019年áron Kristof Ghimessy等人回顾性分析了501例晚期初治肺腺癌患者，比较患者接受含铂化疗加或不加贝伐珠单抗的疗效（其中贝伐珠单抗+化疗组有95例KRAS突变患者，单纯化疗组有75例KRAS突变患者），结果提示无论患者是否存在KRAS突变，贝伐珠单抗联合化疗相对于单纯化疗都可给患者带来生存获益（P=0.0002）

3、免疫治疗

3.1、免疫单药

2019年Mazieres J等人在接受ICI单药治疗且至少有一个致癌驱动程序改变的晚期NSCLC患者中进行了一项回顾性分析 ，该研究发现在24个研究中心的551名患者中，KRAS突变患者在免疫相关治疗中的ORR要高于其他类型驱动基因突变，ORR为26%，就此打开了KRAS突变患者的免疫治疗之路。一线免疫单药治疗的KEYNOTE-042研究中 ，帕博利珠单抗单药对比化疗显著延长KRAS突变患者的PFS（HR=0.51，12m vs 6m），其中KRAS-G12C突变患者似乎获益更多（HR=0.27，15m vs 6m）。在二线免疫单药CheckMate-057研究 [11] 中，62例KRAS突变患者从纳武利尤单抗治疗得到了生存获益（HR=0.52, 95%CI: 0.29～0.95）。以及OAK研究 中，59例KRAS突变患者从阿替利珠单抗治疗中有获益趋势（HR=0.71, 95%CI: 0.38～1.35）。2020年在ESMO上Mazieres等人进行了一项多中心回顾性分析 ，比较不同的基因突变类型对免疫治疗的影响，结果提示对比其他突变类型，G12C突变更容易从免疫单药的治疗中获益。

3.2、免疫联合化疗

2019年ESMO上，Gadgeel等人发表一篇摘要探索性分析了KEYNOTE-189研究中患者的KRAS突变状态与化疗联合或不联合帕博利珠单抗疗效的相关性，289例患者中89例存在KRAS突变，包括37例KRAS-G12C突变，结果提示无论患者是否存在KRAS突变，均可从帕博利珠单联合化疗的治疗中获益（KRAS突变组ORR 40.7% vs 26.7%; mPFS 9m vs 5m）（KRAS野生组ORR 47.6% vs 10.9%，mPFS 9m vs 5m），然而在KRAS-G12C突变亚组中，患者总生存又似乎没有获益（mOS 18m vs 25m，HR=1.14，95%CI: 0.45～2.92）。2021年Thierry Landre等人发表了一篇关于晚期KRAS突变NSCLC一线或二线抗PD-(L)1治疗联合或不联合化疗的荟萃分析 ，纳入3项一线试验（IMpower-150、KEYNOTE-189和KEYNOTE-042）和3项二线试验（Oak、Poplan和CheckMate-057），一共纳入1313例NSCLC患者（其中386例KRAS突变型和927例KRAS野生型患者），结果提示无论是否联合化疗，抗PD-(L)1都可以延长KRAS突变NSCLC患者的OS（HR=0.59, 95%CI: 0.49~0.72； P ＜0.00001）和PFS（HR=0.58, 95%CI: 0.43~0.78; P =0.0003），同时在KRAS突变型NSCLC患者中，抗PD-(L)1联合化疗或不联合化疗的疗效似乎明显高于KRAS野生型NSCLC患者(P =0.001)。

4、小分子靶向药物

KRAS蛋白体积较小且表面平滑，除了与GTP/GDP结合的“口袋”之外，没有适合其它小分子结合的“口袋”，同时RAS与GTP的亲和力非常高，药物难以与底物竞争，长期以来的研究显示针对KRAS突变似乎无法成药。直到2013年，Ostrem等人发现当靶向KRAS-G12C-GDP的半胱氨酸位点时，KRAS蛋白会在Switch-Ⅱ的下方形成一个适合小分子药物结合的“口袋”，这些化合物与KRAS蛋白结合后会干扰GDP与KRAS的解离，从而影响KRAS与GTP的结合进入激活状态，该“口袋”仅在KRAS G12C-GDP的状态下存在，该发现解决了KRAS蛋白表面缺乏与小分子结合的“口袋”问题，为直接靶向KRAS蛋白带来了希望。

Sotorasib（AMG510）是一种口服的小分子、特异性、不可逆KRASG12C抑制剂，口服后可特异性地与KRAS G12C蛋白结合，干扰KRAS-G12C蛋白上GDP的解离，通过将KRAS-G12C蛋白锁定在失活的GDP-bound状态，抑制KRAS介导的信号传导。FDA的加速批准是基于一项代号为CodeBreaK 100的II期临床研究结果。在CodeBreak 100的一项II期临床研究试验中，纳入了124名KRAS基因G12C位点突变的局部晚期或转移性NSCLC患者。纳入研究的患者至少经历过一次全身系统性治疗后病情进展，入组后给予AMG510 960mg。其中36%的患者肿瘤明显缩小并达到临床部分缓解，81%的患者实现了肿瘤疾病控制，58％ 的患者治疗有效应答已经超过6个月。2021ASCO公布的最新数据显示，数据截止2021年3月15日，中位随访时间为15.3个月，Sotorasib治疗的ORR为37.1%，中位DOR为11.1个月，中位无进展生存期(PFS)为6.8个月，中位总生存期(OS)为12.5个月。在安全性方面，Sotorasib不良反应易管理，大多数治疗相关不良事件 (TRAEs)为1或2级，3级TRAEs的发生率为19.8%，未观察到致死性TRAEs。

KRAS G12C突变的晚期非小细胞肺治疗的长征之路

2021年5月，FDA已宣布加速批准KRAS-G12C抑制剂Sotorasib上市，目前Sotorasib也被NCCN指南推荐用于接受含铂化疗±免疫治疗过程中或治疗后进展的KRAS·G12C突变NSCLC患者的治疗推荐（2A类证据）

2022年4月10日，CodeBreaK 100Ⅰ/Ⅱ期研究的两年随访数据在2022年美国癌症研究协会（AACR）年会上进行了口头报告：在为期两年的长期分析研究中，纳入了174例既往接受过大量治疗的患者（172例具有基线可测量病灶），研究结果显示，接受索托雷塞（Sotorasib）治疗的患者的客观缓解率（ORR）为40.7%，疾病控制率(DCR)为83.7%，中位缓解持续时间(mDOR)为12.3个月。5例患者获得完全缓解（CR），65例获得部分缓解（PR）。中位无进展生存期（mPFS）为6.3个月，OS为12.5个月，32.5%的患者在2年时仍存活。且在长期随访中未发现Sotorasib的新安全性信号。

KRAS G12C突变的晚期非小细胞肺治疗的长征之路

根据相关研究结果，虽然Sotorasib（AMG510）在我国尚未得到批准上市，但CSCO指南仍给予其III级推荐。目前可以在海南省乐城先行区内的博鳌超级医院可以获批使用。

Adgrasib是一种在研的、高选择性、强效的KRASG12C口服小分子抑制剂，旨在通过将突变蛋白不可逆地锁定在其非活性状态来维持靶点抑制。2022年2月15，Mirati治疗学宣布美国食品药品监督管理局（FDA）已接受adagrasib的新药申请，用于治疗携带KRASG12C突变的非小细胞肺癌（NSCLC）患者，这些患者之前至少接受过1次全身治疗。该申请得到了2期KRYSTAL-1研究（NCT03785249）的注册支持队列数据的支持，该研究评估了adagrasib在先前全身治疗后携带KRASG12C突变的非小细胞肺癌成人中的疗效。结果显示，在携带KRAS G12C突变的晚期NSCLC患者中，adagrasib达到43%的客观缓解率（ORR）和80%的疾病控制率（DCR）。值得一提的是，98.3%的患者曾经接受过化疗和免疫疗法的治疗。

此外，针对KRAS G12C突变的特异性抑制剂LY3537982、GDC-6036、D-1553（益方生物）的临床研究也正在如火如荼的进行中，我们期待它们的临床数据，也给我们带来更多的选择。

针对晚期非小细胞肺癌KRAS G12C突变的治疗，还有许多地方值得进一步探索：①靶向药物是否能提到一线使用？②靶向药物能否和化疗、靶向治疗、抗血管药物联合使用 ③患者目前一线治疗是选择单药免疫还是选择免疫联合化疗？④存在联合突变的KRAS患者的治疗该如何选择？

毕竟，KRAS G12C突变的小分子靶向药物，已经历过了最艰苦的探索之路。现在已经是百花争艳的季节，我们期待硕果累累的秋天的到来！