Braf突变晚期结直肠癌治疗的困境与希望
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Braf突变晚期结直肠癌治疗的困境与希望
　　结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤之一，在美国占据癌性死亡率的第2位。近年来研究发现有丝分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)信号通路在结直肠癌发生、发展过程中起重要作用，而Braf[1] 基因编码的丝/苏氨酸激酶正是该通路重要的转导因子，参与调控细胞内多种生物学事件，当通路被异常激活时，肿瘤即可发生[1]。本文将对Braf基因突变在结直肠癌中的分子生物学特征、临床病理特点及目前治疗的困难及展望做相应阐述。1、Braf 基因突变的分子生物学特性1.1&Braf信号通路　　Raf是第一个发现的，也是研究得最为透彻的Ras通路效应蛋白。激活的Ras蛋白与Raf蛋白(丝/苏氨酸蛋白激酶)结合，从而激活Raf蛋白，后者又磷酸化MEK1/MEK2上的调节性丝氨酸，从而激活MEKs;激活后的MEKs能高度选择性地激活ERK，最终导致细胞增殖、血管生成、转移、影响细胞凋亡。Raf激酶是一组蛋白，家族成员包括Araf，Braf，Craf [1]。实体瘤中，恶性黑色素瘤中的Braf突变几率是最高的，有40-60%[2,3]，在乳头状甲状腺癌中这一几率为36-53%[4]，但是在结直肠中只有7-10%[5]。Braf基因的突变位点主要位于基因的第15外显子，其中约92 %位于第1799位核苷酸上(T突变为A)，导致其编码的谷氨酸被缬氨酸取代(V600E)。这一突变导致了MARK信号通路的持续激活。Ras和Braf的突变是互斥的[6]。1.2&Braf突变的分子特征　　目前的研究认为，大约有85%的结直肠癌中存在染色体不稳定(chomosomal instability，CIN)，从而导致Kraf、Raf等癌基因激活和APC、P53 等抑癌基因失活，这种异常表达不断累积促使肠上皮细胞完成经典的“腺瘤—腺癌”这一成瘤过程。但近年来研究发现，除了这条通路，还有10%的结直肠癌是通过锯齿状息肉途径发生癌变的[7]。Braf突变与这一成瘤过程密切相关。另外，与锯齿状息肉途径癌变途径呈明显相关性的分子生物学改变还包括CpG岛甲基化表型(CpGisland methylator phenotypes，CIMP)，和微卫星不稳定(microsatelliteinstability，MSI)[7]。　　大约90%的遗传性非息肉病性大肠癌(hereditarynonpolyposis colorectal cancer，HNPCC)和15%散发性结直肠癌分子表型均为MSI，但两者MSI 发生机制不尽相同。在HNPCC 中是主要是由于错配修复(mismatch repair，MMR)基因胚系突变引起的，其中MSH2 与MLH1两个基因突变占所有MMR基因突变的90%。而散发性结直肠癌中，主要是由于MLH1基因启动子CIMP高表达致使表基因沉默引起MSI，该途径受 MAPK/ERK信通路调控，Braf基因是其重要的调控因子[9]。因此在散发的MSI结直肠癌中，约有40至60%出现Braf突变，然而在微卫星稳定(microsatellite stability，MSS)的结直肠癌中这一几率只有5-10%。而且，Braf突变的肿瘤几乎都不是胚系突变。2、Braf突变结直肠癌的临床病理特征　　既往的研究表明Braf突变与年龄、性别、原发部位、病理类型、转移模式和预后均明显相关。2.1Braf突变结直肠癌的临床特征　　年龄越大，Braf突变的概率越高,在2.2Braf突变结直肠癌的病理特征及转移模式　　在分化差及粘液腺癌中，Braf突变也是较常见的。Braf突变的肿瘤有40-50%是分化差的，只有6-16%是高到中分化的。粘液腺癌有22-67%的比例含有Braf突变，在非粘液腺中这一比例是6-21%[17,18,19]。　　和其他肿瘤一样，某些致癌基因可能会导致特定的表型行为。澳大利亚及美国的学者对524例转移性的结直肠癌患者进行研究，第一次发现Braf突变的肿瘤中腹膜转移及远处淋巴结转移的几率都更高。这也许能部分解释为什么Braf突变的肿瘤预后差[20]。2.3Braf突变结直肠癌的预后　　Braf V600E突变在转移性结直肠癌中被明确证明与较差预后相关。一项III期临床研究，对比了化疗+贝伐珠单抗及化疗+贝伐珠单抗+西妥昔单抗在转移性结直肠癌中一线治疗的疗效，亚组分析发现Braf突变型的患者在这两组中疗效都不好，中位PFS及OS都远低于野生型患者[21]。另一项回顾性、多变量分析研究了转移性结直肠癌患者接受5-FU为基础的化疗后的疾病进程，显示Braf突变是生存的独立不良预后因素，PFS也远短于野生型的患者[22]。　　上文提过Braf突变与MSI是相关的。有研究者对澳大利亚皇家墨尔本医院和美国德州大学MD安德森癌症中心这两家医疗机构的55位MSI-H(高度微卫星不稳定)表型的转移性结直肠癌患者进行了回顾性研究[23]。存在BrafV600E突变的13例患者的中位总生存期较短(BrafV600E突变的患者10.1个月，其他患者17.3个月，P=0.03)。而且MSI-H表型的转移性结直肠癌的患者并没有提高预后，虽然MSI-H在早期结直肠癌患者中预示良好预后。但是一项2013年的针对1253例结直肠癌患者研究显示[24]，综合MSI及Braf突变两个因素，结直肠癌特异性5年生存率在MSS/BRAF 突变组中是46%，在 MSS/Braf野生组中是65% ,MSI-H/Braf突变组中是73%，MSI-H/Braf野生组中是79% 。MSI及Braf突变在生存模型中没有交互作用。MSI-H提示预后良好，Braf突变提示预后差 [25]。2.4Braf突变结直肠癌的的其他亚型　　有趣的是，近期另一项研究显示[26]，Braf密码子594或者596的突变的结直肠癌虽然只占结直肠癌中不到1%的比例，但与Braf V600E突变的结直肠癌在分子特征、病理特征、临床转归上都很不同。上文提及V600E突变的患者更常见于右半结肠、病理常为粘液性癌、常发生腹膜转移、预后较差。此文作者在单变量及多变量分析中都发现，与V600E突变的结直肠癌相比，密码子594或者596突变的患者常见于直肠，病理常为非粘液腺癌，往往发生非腹膜转移，有更长的OS (62.0个月vs.12.6个月，P=0.002)。但因样本比较少，还需要更大宗的研究来验证。这也提示我们去应进一步细化Braf突变的亚型。3、Braf突变型结直肠癌的治疗3.13.1 单纯化疗不敏感，EGFR单抗治疗始终存在争议　　CRYSTAL研究[27]的结果首次证实了在化疗(FOLFIRI)基础上加用西妥昔单抗能给Kras野生型转移性CRC患者带来明确的OS获益，对Kras野生型患者不同Braf基因状态的分析显示，Braf基因突变的患者预后更差，FOLFIRI对照组中，Braf野生型患者中位OS为21.3个月，突变型患者只有10.3个月，加用西妥昔单抗后，Braf突变型患者的中位OS能提高至14.1个月。由于样本量较少，与单独FOLFIRI化疗相比，尚未显示出显著差异，这也提示Braf基因的状态只是预后因素，而非西妥昔单抗疗效的临床预测因素。　　OPUS研究[28]纳入的患者中，Kras基因状态确认比例达到了93%(315/337例)，其中Kras野生型患者有179例(57%)，其中11例(6%)为Braf基因突变。对Braf基因突变患者疗效的分析显示，不管是单纯FOLFOX4方案化疗还是FOLFOX4联合西妥昔单抗，Braf突变都与较差的预后有关，但是西妥昔单抗联合FOLFOX4方案治疗的患者，与单纯接受FOLFOX4化疗相比，PFS有延长的趋势(7.1个月vs.1.7个月)，在OS方面甚至达到显著差异(20.7个月vs.4.4个月)。虽然在OPUS研究中Braf基因突变患者样本量较少，但还是可以显现出Braf基因突变患者可从西妥昔单抗治疗中获益的趋势。　　2014年ESMO转移性结直肠癌指南认为Braf突变在预测EGFR单抗疗效方面存在有争议，而当前更多的研究都倾向Braf突变的患者不管是使用EGFR单抗还是EGFR单抗联合化疗都不能获益[29]。同样的，2015年NCCN结肠癌指南也措辞非常谨慎的提出了当前没有足够的数据支持Braf基因状态可以指导一线治疗中EGFR单抗的使用[30]。3.2强力化疗联合靶向治疗可改善生存获益　　既往的一系列研究都得出常规治疗对Braf突变的结直肠癌患者来说收效甚微，整体来看，OS一般波动在9到14个月之间，而PFS只有4-6个月[22,27,28]。找出合适方案，尽可能提高Braf突变结直肠癌患者的预后，仍是一道难题。　　2010年一项GONO研究组的一项II期临床研究探索了FOLFOXIRI+贝伐珠单抗在晚期结直肠中的安全性及有效性，亚组分析显示Braf突变的患者中位PFS达到了12.8个月，中位OS达到了23.8个月[31]。随后的TRIBE 研究证实了贝伐珠单抗联合FOLFOXIRI方案较联合FOLFIRI方案显著增加PFS和应答率[32]。尤其是 RAS 突变、Braf突变和全野生型的转移性结直肠癌患者进的亚组分析显示，FOLFOXIRI+贝伐珠单抗组Braf 突变型的中位OS达到19.1个月,中位PFS达7.5个月，而FOLFIRI+贝伐珠单抗组中位OS只有10.8个月,中位PFS只有5.5个月[33]。虽然对常规化疗不敏感，但这些数据均支持Braf突变型可能从FOLFOXIRI+贝伐珠单抗的强烈治疗中获益。Loupakis F[34]等人进行了一项II期临床试验，214位患者筛查Braf状态，7%的突变比例，共15位患者接受了一线FOLFOXIRI+贝伐珠单抗的治疗，6个月无进展患者比例达到了73%，中位PFS及OS达到了9.2个月和24.1个月，RR率及疾病控制率分别达到了72%及88%。虽然该试验缺乏随机性，但对于伴有Braf突变的转移性结直肠癌患者而言，在FOLFOXIRI化疗方案中添加贝伐珠单抗或是一种有效的一线治疗方案选择。　　那么这么强力的方案，其安全性如何呢。以上临床试验的数据显示，不良反应方面，和以前报道的化疗及贝伐珠单抗的不良反应是一致的，主要包括中性粒细胞减少, 腹泻,和高血压。除了中性粒细胞4度下降，其他4 度不良反应的比例很低，而且没有报道与治疗相关的死亡[31,34]。TRIBE研究[36]还发现虽然3到4级神经毒性、胃炎、腹泻、中性粒细胞下降在贝伐珠单抗联合FOLFOXIRI组中比例较高，但是SAE、与治疗相关的死亡率及粒细胞缺乏发热的比例两组并无区别。故FOLFOXIRI联合贝伐珠单抗对于一般情况好的Braf突变的患者是可以考虑积极尝试的。3.3&靶向药物治疗　　Braf V600E小分子抑制剂vemurafenib(RG7204; PLX4032; RO5185426)对黑色素瘤有良好的疗效，一项对比Braf抑制剂(Vemurafenib)及氮烯咪胺(达卡巴嗪, Dacarbazine)的三期临床试验显示，在BrafV600E突变的人群中，Braf抑制剂组的最佳总反应率是48%，高于氮烯咪胺组的5%[35]。但遗憾的是，Braf抑制剂对于同样有Braf突变的结直肠癌患者效果不佳，一项针对21例Braf突变结直肠癌患者的研究发现，21例患者应用Braf抑制剂，只有1例部分有效 (5%) 及 4例好转[36]。一些学者对耐药机制进行了研究。Prahallad等[37]发现Braf抑制剂治疗一些Braf突变的结直肠癌细胞系导致了反馈性EGFR的激活，Corcoran等[38]发现在Braf抑制剂阻断Braf后，EGFR能介导Craf和MARK下游通路的快速再激活从而导致耐药，这也给联合多靶点抑制的治疗策略提供理论依据。　　根据一项提交在2015年ASCO年会上的I/II期研究结果显示[39]，Braf抑制剂(dabrafenib)、Mek抑制剂(trametinib)和EGFR单抗(帕尼单抗)三药联合治疗既往治疗过的BrafV600E突变的转移性结直肠癌(mCRC)，客观有效率可达26%，中位PFS为4.1个月。该研究的理论基础是在Braf抑制剂和Mek抑制剂基础上加入EGFR单抗，将对MARK信号通路造成更有效的封锁。另一项2015年ASCO会议上发表的III期COMBI-D试验显示，Braf抑制剂联合Mek抑制剂与Braf抑制剂单药相比，在总生存上更有优势[40]。该研究的最终分析结果发现，联合用药组的中位OS为25.1个月，而Braf抑制剂单药组为18.7个月。综上，单独抑制Braf V600E这个靶点在结直肠癌中因继发耐药的发生而收效甚微，但是联合多个药物阻断MARK通路上的不同靶点可能会有良好的疗效。3.4免疫治疗　　如前文所述，MMR缺陷(dMMR)发生在15~20%的偶发性(非遗传性)结直肠癌和几乎所有与Lynch综合征相关的结直肠癌(占所有结直肠癌5%)中，其表型均为MSI。错配修复基因缺陷(dMMR)的肿瘤与同类型不含这种修复缺陷的肿瘤相比较，会含有更多个突变。基于这项理论，研究者推测错配修复缺陷肿瘤会特别容易受到免疫检查点阻断。2015年ASCO年会上，Dung T. Le[41]发表了一项关于错配修复缺陷肿瘤预测抗PD-1应答的重磅研究。在结直肠癌患者中，PD-1抑制剂(pembrolizumab)治疗后，62%的dMMR肿瘤患者呈现出肿瘤缩小，而那些无dMMR的患者没有检测到响应。这项研究桥接了免疫治疗和基因组学，虽然Braf突变相关的MSI不是由错配修复基因突变所致，但是我们似乎看到了Braf突变人群未来进行免疫治疗的曙光。4、小结与展望　　Braf突变是结直肠癌中发生的重要基因改变之一，在高龄、女性、右半结肠、粘液腺癌中常见，且容易出现腹膜及远处淋巴结转移，并意味着不良预后。FIRE-3研究[42]及CALGB/SWOG 80405研究[43]中RAS野生型患者的OS可达30个月以上，但上文提过，在Braf突变的人群中，OS仅在10个月左右。单纯化疗对这类人群并不敏感，是否使用EGFR单抗还存在争议。但是在合适的人群中使用强力的系统治疗(FOLFOXIRI+贝伐珠单抗)似乎是安全有效的。未来我们还可考虑多靶点阻断MARK通路，而且免疫治疗似乎也出现了曙光。　　近来，结直肠癌分型联盟(CRCSC)应用大数据建立亚型联合检测，将结直肠癌的分子分型扩展为CMS 1～4 型和未定义型5 类，每种亚型具有不同的分子学特征和通路特性，并表现出不同的临床特征[44]。这4种亚型在不同部位结直肠癌中所占比例各有不同，例如CMS1更多见于右结肠癌、女性、诊断时年龄更大、伴有BRAF突变、MSI、免疫通路活化/ 表达，这些病人往往复发后生存期短。故将来分子特征对于患者的人群的划分更加重要，根据分类予以不同的干预措施，最终实现个体化、精准化治疗。
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晚期结直肠癌分子靶向治疗
晚期结直肠癌靶向治疗药物主要包括血管内皮生长因子抑制剂和表皮生长因子受体抑制剂.研究表明贝伐珠单抗和西妥昔单抗改善了晚期结直肠癌的预后,但在联合化疗药物方案的选择上稍有差异.西妥昔单抗和贝伐珠单抗改善K-ras野生型晚期结直肠癌患者总生存期相似.新的靶向药物阿柏西普、瑞格非尼等的出现,为晚期结直肠癌的靶向治疗提供了更多的选择.
Abstract：
Targeted agents for advanced colorectal cancer mainly include inhibitors of vascular endothelial growth factor (VEGF) and epidermal growth factor receptor (EGFR).Studies show that bevacizumab and cetuximab can improve the prognosis of advanced colorectal cancer patients,but there is slight difference in the choice of chemotherapy regimens when combined with them.Bevacizumab and cetuximab can improve the overall survival of K-ras wild-type colorectal cancer patients similarly.The emergence of new targeted drugs such as aflibercept,regorafenib provides more choices for the targeted therapy of advanced colorectal cancer patients.
Fang Hongyan
Zhou Yunfeng
作者单位：
430071,武汉大学中南医院放化疗科国家临床重点专科湖北省肿瘤医学临床研究中心肿瘤生物学行为湖北省重点实验室
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