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BRAF突变与结直肠癌:发病机制、检测与治疗进展

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BRAF突变与结直肠癌:发病机制、检测与治疗进展

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https://xingren.com/web/article/Z00tw8L0/wap

BRAF突变是结直肠癌(CRC)中常见的基因突变之一,与患者的预后密切相关。本文将为您详细介绍BRAF突变在CRC中的发病机制、检测方法、临床特点及治疗进展,帮助您全面了解这一重要靶点的研究现状。

来源:医脉通
作者:Max

BRAF突变在CRC中的突变率

BRAF突变在所有肿瘤中的突变率约为7%,但在不同癌症中差异显著。黑色素瘤中BRAF突变率高达近50%,而结直肠癌中的突变率为10-25%。

MAPK信号通路与BRAF突变

2002年,Nature杂志首次报道了BRAF基因突变在人类癌症中的发现。研究者在黑色素瘤细胞系中发现了BRAF激酶结构域的异常,随后发现了超过100种BRAF基因突变。其中最常见的是V600E突变,即BRAF基因外显子15的第1799位核苷酸T突变为A,导致其编码的缬氨酸被谷氨酸取代。

BRAF是RAF三个亚型之一,是MAPK通路重要的转导因子。BRAF-V600E突变体模拟了野生BRAF S598/T601的磷酸化,持续和最大限度的异常增强了激酶活性。MAPK/ERK途径主要由RAS→RAF→MEK→ERK等蛋白激酶组成,通过依次催化下级蛋白激酶发生磷酸化而激活整个信号通路,活化的ERK可以通过影响细胞周期MITF等因子促使细胞生长过度,导致正常细胞向肿瘤细胞转化。

BRAF突变的检测和筛查

临床上针对CRC的主要检测目标是V600E突变。随着二代测序(NGS)技术的应用,检测非V600E突变也越来越容易。目前,仅有一项研究报道了非V600E突变患者的临床结局,该研究在10例CRC患者中检测到594个外显子的596个突变。与V600突变患者相比,非V600E突变患者的分子特征、病理参数、临床结局均有较大差异。

临床特点与预后

BRAF突变型CRC患者的临床特点包括年龄偏大、女性居多、微卫星不稳定可能性大、组织级别高、淋巴结转移率和局部晚期发生率高等。该型患者的原发灶多位于近端结肠(右半),容易较早出现腹膜和远处淋巴结转移。

在预后方面,无论是早期还是晚期转移CRC,BRAF突变状态都是较强的生存预测因素。术后辅助治疗后,BRAF突变型CRC的无病生存期更短,复发后的总生存期更差。PETACC-3研究检测了1404例Ⅱ-Ⅲ期结肠癌患者的BRAF和KRAS突变,结果显示,BRAF突变型患者的总生存劣于野生型患者。当根据微卫星不稳定分层后,这种差异更加明显。

对于肝脏寡转移,在转移灶根治性切除后,与野生型患者相比,BRAF突变型的无复发生存时间<6个月,且总生存较差。若肝转移无法切除则预后更差。从整体来看,标准细胞毒化疗后,BRAF突变CRC患者的中位生存期只有野生型患者的1/2-1/3。

靶向治疗

由于细胞毒药物的获益有限,加之黑色素瘤中针对BRAF突变的靶向治疗前景良好,越来越多的临床试验将BRAF作为一个重要的目标驱动基因。其中最尴尬的是选择性BRAF-V600E抑制剂vemurafenib单药治疗21例CRC,结果很不理想:1例患者达到部分缓解,总缓解率只有可怜的5%,而该药在黑色素瘤中总缓解率可有60-75%。

失败不可怕,单药vemurafenib的经验告诉我们:

  1. BRAF-V600E单一突变难以成就靶向治疗;
  2. 同一种突变,在结直肠癌和黑色素瘤中有完全不同的疗效反应,说明其内在机制的复杂。

事实上,在CRC和黑色素瘤细胞系内加入BRAF抑制剂,两者的下游信号ERK磷酸化(pERK)的水平明显不同,CRC细胞系pERK非常高,提示上游MAPK通路抑制不足。

另一种靶向治疗策略是BRAF抑制剂(dabrafenib)联合MEK抑制剂(trametinib)。在纳入43名转移性BRAF突变型CRC患者的研究中,4例(9%)达到部分缓解,1例(2%)达到持续的完全缓解。当然,这样的成绩远不能让人觉得欣慰,但从中我们可以吸取经验:

  1. 唯一出现完全缓解的患者并没有接受系统治疗,这可能是巧合,但也不能完全排除细胞毒药物对BRAF抑制剂的作用环境产生了影响。
  2. 从9例患者治疗后15天的活检组织分析来看,pERK水平是有所下降,但下降程度远不及黑色素瘤(37% vs 84%)。

该研究虽然提供了联合靶向的临床有效性数据,但也说明阻断CRC的MAPK通路着实是道难题。

2012年,Nature杂志发文揭示了CRC对BRAF抑制剂抵抗的可能机制,当CRC细胞暴露于BRAF抑制剂时,EGFR异常激活增加,从而绕过MAPK,导致PI3K和AKT通路信号加强。当EGFR抑制剂与BRAF抑制剂合用时,MEK、ERF、AKT相关通路信号转导都受到抑制。这些研究结果催生了众多联合用药试验。

如上图所示,EGFR抑制剂联合BRAF抑制剂的研究还在摸索中,尽管缓解率和PFS都不理想,但鉴于双抑制剂提供的持续性渐进式改善,未来或可成为一种治疗策略。

在EGFR/BRAF双抑制剂的基础上增加第三种药物值得关注。

  • 第一种联合是dabrafenib(BRAF抑制剂)+帕尼单抗(EGFR抑制剂)+ trametinib(MEK抑制剂);从最后一次数据更新来看,35名患者中9例(26%)至少达到部分缓解。
  • 第二种联合是encorafenib(BRAF抑制剂)+西妥昔单抗(EGFR抑制剂)+ alpelisib(PI3K抑制剂);2014年的更新数据表明,28名患者中9例(32%)至少达到部分缓解。
  • 第三种联合是vemurafenib(BRAF抑制剂)+西妥昔单抗+依立替康;17例转移性CRC患者中6例(35%)至少达到部分缓解。

展望

有关结直肠癌BRAF突变的研究众多,到目前为止,还未转化成为确实的临床获益。从黑色素瘤中引申出的单药BRAF抑制剂治疗,在结直肠癌中以失败告终,折射出我们对信号转导通路理解的浅薄。

挖掘BRAF突变的价值,不仅仅是告诉我们患者预后如何,更为重要的是将其作为治疗靶点改善预后。肿瘤存在星罗棋布的多重耐药机制, 多种手段及联合用药治疗也许能更好地封锁各条必经信号通路。单打独斗不行,联合EFGR、MEK和PI3K激酶抑制剂多管齐下,或许可以有所突破。

另外,BRAF突变型CRC患者微卫星不稳定发生率高,未来甚至可以考虑联合免疫药物PD-1抑制剂增效。

从发现肿瘤基因突变,到研究突变的临床价值,再到开发靶向药物,每一步都需要运气和努力。结直肠癌的靶向治疗步履蹒跚,或许真的需要一点运气。


7 张流程图:结直肠癌 I-III 期的处理

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