作者:seacat
KRAS曾经是不可成药靶点,近年在KRAS G12C突变取得突破,成功开发出小分子抑制剂,目前已经有KRAS G12C小分子抑制剂获批用于非小细胞肺癌(NSCLC)和结直肠癌(CRC)。随着这些抑制剂的应用,耐药问题随之而来。
一项回顾性研究分析了多项临床研究和真实世界中143例实体瘤患者接受KRAS G12C抑制剂治疗耐药后的cfDNA测序数据,分析结果显示继发RAS/MAPK变异是 KRAS G12C 抑制剂耐药性的关键驱动因素,这些变异在 CRC 中出现的可能性是 NSCLC 的三倍。很大比例的 CRC 患者会同时出现多种耐药变异。新型 (K)RAS 抑制剂可能克服不同类型的RAS/MAPK抗性改变。
KRAS难以关上的癌症开关
KRAS的作用就像一个拨档开关,连接MAPK和PI3K通路。当KRAS发生突变,这个开关就会经常处于打开状态,一直刺激细胞生长。过往KRAS被看作是“不可成药靶点”,这是因为KRAS蛋白表面光滑,除了结合GTP/GDP的口袋外,缺乏明显的可成药的疏水性口袋;而且在细胞内GTP和KRAS亲和力极强,这就导致难以开发可以和GTP竞争性结合KRAS的小分子抑制剂。
直至2013年,Kevan Shokat 团队推出了一类突破性的化合物特异性可抑制KRAS G12C,使针对KRAS突变的靶向治疗成为可能。KRAS G12C成为最先实现靶向治疗的KRAS 突变种类。
目前获批的KRAS G12C抑制剂都是把KRAS这个拨档开关卡在“关“的档位上,这类抑制剂被称为“KRAS OFF”型抑制剂。一些更新型的KRAS G12C抑制剂则是挡在拨档开关“开“的档位上,这类抑制剂被成为”KRAS ON“型抑制剂。
图一 “KRAS OFF”型和”KRAS ON“型抑制剂
六大类耐药基因改变
研究分析了143 例KRAS G12C癌症患者(涉及 8 种不同的肿瘤类型)的耐药进展后 cfDNA二代测序(NGS)数据。大多数患者为 NSCLC(n = 68)或 CRC(n = 58),并接受 adagrasib(n = 62)、sotorasib(n = 30)或 divarasib(n = 42)治疗,作为单药治疗(n = 109)或与抗 EGFR 抗体联合治疗(n = 30)。
在有耐药后KRAS G12C数据的患者中,86% 的患者在临床耐药时检测到了原来的KRAS G12C突变。
分析发现,继发耐药基因改变可分为6大类:
KRAS激活突变(25%的患者),其中密码子 12 和 13 突变(G12X和G13D)最常见,与KRAS G12C突变形成顺式或反式关系;
KRAS开关II口袋突变(switch II Pocket)(14%), 该突变会影响第一代 KRAS G12C 抑制剂的药物结合位点,其中KRAS Y96D 突变最常见;
KRAS扩增或拷贝数增加(22%);
RAF/MAPK突变/融合(21%),这两个基因编码通路中RAS下游的蛋白质,其中MAP2K1 K57和BRAF V600E突变最为普遍;
NRAS/HRAS突变(8%),主要是NRAS 61 位密码子的单核苷酸变异(NRAS Q61X)。
其他RTK 扩增/融合 (18%),其中MET扩增(8%)最为常见。
图二 KRAS基因本身以及下游和旁路发生基因改变都会导致KRAS G12抑制剂耐药
CRC继发耐药基因变异比NSCLC更常见
69% 的 CRC 患者至少有一种继发耐药基因变异,50% 的患者有两种或两种以上变异,而 NSCLC 患者分别为 26% 和 4%。出现二次KRAS变异的比例CRC为 62%,NSCLC 中为 12%。
一例接受Adagrasib和抗 EGFR 抗体西妥昔单抗联合治疗的 CRC 患者出现了 13 种新出现的RAS/MAPK改变。值得注意的是,同时存在大量继发耐药基因变异不是CRC独有的,在另一项研究报道的NSCLC病例,原发KRAS G12C突变伴TP53突变,Adagrasib治疗耐药后发现了多达10种继发耐药基因变异。
图三 一例KRAS G12C突变伴TP53突变的NSCLC患者接受Adagrasib(MRTX849)治疗后出现的继发耐药基因变异
为排除混杂因素影响,进行了多变量逻辑回归分析,平衡了包括肿瘤类型、KRAS G12C 抑制剂药物和治疗方式(单药治疗与联合抗 EGFR 抗体治疗)等因素。分析发现CRC 发生任何RAS/MAPK变异的可能性仍然是NSCLC的三倍(OR=3.02)。
此外,联合治疗比单药治疗更易出现继发耐药变异,在CRC患者中联合治疗(绝大多数联合EGFR抗体)后具有至少一种继发性RAS/MAPK改变的患者比例为 90%,单药治疗后为 46%。NSCLC患者较少接受联合治疗,而在仅有的3例联合治疗(全部联合SHP2抑制剂)患者中,2例有RAS/MAPK改变。
图四 总体人群,CRC患者、NSCLC患者发生≥1个和≥2个 继发耐药基因改变的比例,灰色为未检出继发耐药基因改变

图五 CRC(左)和NSCLC(右)患者的继发耐药基因变异图谱,可见NSCLC患者很少出现继发耐药基因变异
耐药后怎么治?
根据前面的研究,耐药后可以分为没有检出继发耐药基因变异和有检出继发耐药基因变异,两种情况。
未检出继发耐药基因变异
这种情况在NSCLC中较多见,对于仍保留KRAS G12C突变的耐药患者,接受更强力的二代KRAS G12C抑制剂可能有获益。
Olomorasib (LY3537982)是已进入临床研究阶段的二代KRAS G12C OFF型抑制剂,其靶点持续占有率 >90%。在其I期临床试验中,纳入28例KRAS G12C抑制剂(包括Sotorasib、Adagrasib和Divarasib)治疗耐药患者,这些患者仅2例检出继发KRAS二次突变。结果,这些耐药患者接受Olomorasib治疗的客观缓解率(ORR)为39%,疾病控制率(DCR)为75%。提示Olomorasib对于没有继发耐药基因变异的KRAS G12C突变患者仍有疗效。
图六 Olomorasib治疗KRAS G12C抑制剂经治患者的疗效,左边深黄色为因毒性停止先前抑制剂治疗的患者,右边浅黄为因耐药或其他原因停止先前抑制剂治疗的患者。
由于目前获批的均为KRAS G12C OFF型抑制剂,那么当没有明确耐药基因改变时,临床前研究提示,更换为KRAS G12C ON型抑制剂也有疗效,而KRAS G12C OFF型和ON型抑制剂联合使用疗效更好。目前进入临床研究阶段的(K)RAS ON型抑制剂有RMC-6236(泛RAS抑制剂)、RMC-6291(KRAS G12C抑制剂)、RMC-9805(KRAS G12D抑制剂)。
图七、对Sotorasib耐药但无明确继发耐药基因改变的细胞抑制实验,其中RMC-4998为ON型G12C抑制剂
图八 老鼠实验,Sotorasib耐药但无明确继发耐药基因的KRAS G12C突变肺腺癌肿瘤,各种药物治疗后的体积,Sotorasib+RMC-4998治疗的肿瘤体积是最小的
有明确继发耐药基因变异
这种情况CRC比较多见,一般来说有明确继发耐药基因变异,应该采取有靶打靶的策略,针对这些耐药基因变异进行靶向治疗,但是KRAS的难点在于同时存在的耐药基因变异数量不少!尤其是CRC患者,50%的患者有两种或两种以上变异。对于存在多种继发耐药基因变异,需要多靶点药物或多种靶向药联合使用。
要选择合适药物,需要耐药后再次活检进行基因检测,搞清楚有哪些耐药基因变异才能准确决策,否则即使用多靶点药物联合用药效果也不好,例如对于先前接受过KRAS G12C抑制剂治疗的CRC患者,接受泛RAS ON型抑制剂RMC-6236单药治疗无缓解病例,接受KRAS G12C ON抑制剂RMC-6291+ RMC-6236的ORR为25%,DCR为92%,中位治疗持续时间为 2.3 个月。
这些泛RAS抑制剂不选择患者进行治疗,结果疗效不佳,很可能是因为很多CRC耐药患者不单有KRAS和NRAS突变,还有继发的下游MEK通路突变或者旁路的MET扩增,需要联合MEK抑制剂(曲美替尼)或者各种MET抑制剂。
图九 耐药细胞实验,不同药物对不同耐药基因变异细胞的IC 50增加倍数,10倍以下为有效。可见RMC-7977这种临床前的泛RAS抑制剂,即使能抑制各种KRAS和NRAS突变,但对MEK通路突变无效。
总结
KRAS G12C抑制剂耐药后,NSCLC的情况较简单,二代KRAS G12C或者(K)RAS ON型抑制剂都可能有效,而CRC情况复杂,耐药基因变异较多,需要根据基因检测结果,选择合适的药物,有靶打靶。