結直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤之一,在美國占據癌性死亡率的第2位。近年來研究發(fā)現有絲分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)信號通路在結直腸癌發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用,而Braf[1] 基因編碼的絲/蘇氨酸激酶正是該通路重要的轉導因子,參與調控細胞內多種生物學事件,當通路被異常激活時,腫瘤即可發(fā)生[1]。本文將對Braf基因突變在結直腸癌中的分子生物學特征、臨床病理特點及目前治療的困難及展望做相應闡述。 1、Braf 基因突變的分子生物學特性1.1 Braf信號通路Raf是第一個發(fā)現的,也是研究得最為透徹的Ras通路效應蛋白。激活的Ras蛋白與Raf蛋白(絲/蘇氨酸蛋白激酶)結合,從而激活Raf蛋白,后者又磷酸化MEK1/MEK2上的調節(jié)性絲氨酸,從而激活MEKs;激活后的MEKs能高度選擇性地激活ERK,最終導致細胞增殖、血管生成、轉移、影響細胞凋亡。Raf激酶是一組蛋白,家族成員包括Araf,Braf,Craf [1]。實體瘤中,惡性黑色素瘤中的Braf突變幾率是最高的,有40-60%[2,3],在乳頭狀甲狀腺癌中這一幾率為36-53%[4],但是在結直腸中只有7-10%[5]。Braf基因的突變位點主要位于基因的第15外顯子,其中約92 %位于第1799位核苷酸上(T突變?yōu)锳),導致其編碼的谷氨酸被纈氨酸取代(V600E)。這一突變導致了MARK信號通路的持續(xù)激活。Ras和Braf的突變是互斥的[6]。 1.2 Braf突變的分子特征目前的研究認為,大約有85%的結直腸癌中存在染色體不穩(wěn)定(chomosomal instability,CIN),從而導致Kraf、Raf等癌基因激活和APC、P53 等抑癌基因失活,這種異常表達不斷累積促使腸上皮細胞完成經典的“腺瘤—腺癌”這一成瘤過程。但近年來研究發(fā)現,除了這條通路,還有10%的結直腸癌是通過鋸齒狀息肉途徑發(fā)生癌變的[7]。Braf突變與這一成瘤過程密切相關。另外,與鋸齒狀息肉途徑癌變途徑呈明顯相關性的分子生物學改變還包括CpG島甲基化表型(CpGisland methylator phenotypes,CIMP),和微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatelliteinstability,MSI)[7]。 大約90%的遺傳性非息肉病性大腸癌(hereditarynonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)和15%散發(fā)性結直腸癌分子表型均為MSI,但兩者MSI 發(fā)生機制不盡相同。在HNPCC 中是主要是由于錯配修復(mismatch repair,MMR)基因胚系突變引起的,其中MSH2 與MLH1兩個基因突變占所有MMR基因突變的90%。而散發(fā)性結直腸癌中,主要是由于MLH1基因啟動子CIMP高表達致使表基因沉默引起MSI,該途徑受 MAPK/ERK信通路調控,Braf基因是其重要的調控因子[9]。因此在散發(fā)的MSI結直腸癌中,約有40至60%出現Braf突變,然而在微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)的結直腸癌中這一幾率只有5-10%。而且,Braf突變的腫瘤幾乎都不是胚系突變。 2、Braf突變結直腸癌的臨床病理特征既往的研究表明Braf突變與年齡、性別、原發(fā)部位、病理類型、轉移模式和預后均明顯相關。 2.1Braf突變結直腸癌的臨床特征年齡越大,Braf突變的概率越高,在<55歲的msi人群中,braf突變的幾率是7%,但在55-79歲的人群中,這一幾率為61%[11]。女性患者中,braf突變的幾率也是升高的。有人認為,是因為braf突變與cimp高表達有關,而cimp高表達是與女性有關的[12]。此外,有多項研究表明,braf突變與右半結腸癌相關[12,13,14],值得注意的是, yamauchi="" 等人[15]發(fā)現發(fā)病部位與braf突變幾率的線性關系。隨著發(fā)病部位從升結腸至直腸,braf突變幾率從近="" 40%="" 降至2.3%="">55歲的msi人群中,braf突變的幾率是7%,但在55-79歲的人群中,這一幾率為61%[11]。女性患者中,braf突變的幾率也是升高的。有人認為,是因為braf突變與cimp高表達有關,而cimp高表達是與女性有關的[12]。此外,有多項研究表明,braf突變與右半結腸癌相關[12,13,14],值得注意的是,>< 0.000)=""> 2.2Braf突變結直腸癌的病理特征及轉移模式在分化差及粘液腺癌中,Braf突變也是較常見的。Braf突變的腫瘤有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突變,在非粘液腺中這一比例是6-21%[17,18,19]。 和其他腫瘤一樣,某些致癌基因可能會導致特定的表型行為。澳大利亞及美國的學者對524例轉移性的結直腸癌患者進行研究,第一次發(fā)現Braf突變的腫瘤中腹膜轉移及遠處淋巴結轉移的幾率都更高。這也許能部分解釋為什么Braf突變的腫瘤預后差[20]。 2.3Braf突變結直腸癌的預后Braf V600E突變在轉移性結直腸癌中被明確證明與較差預后相關。一項III期臨床研究,對比了化療+貝伐珠單抗及化療+貝伐珠單抗+西妥昔單抗在轉移性結直腸癌中一線治療的療效,亞組分析發(fā)現Braf突變型的患者在這兩組中療效都不好,中位PFS及OS都遠低于野生型患者[21]。另一項回顧性、多變量分析研究了轉移性結直腸癌患者接受5-FU為基礎的化療后的疾病進程,顯示Braf突變是生存的獨立不良預后因素,PFS也遠短于野生型的患者[22]。 上文提過Braf突變與MSI是相關的。有研究者對澳大利亞皇家墨爾本醫(yī)院和美國德州大學MD安德森癌癥中心這兩家醫(yī)療機構的55位MSI-H(高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定)表型的轉移性結直腸癌患者進行了回顧性研究[23]。存在BrafV600E突變的13例患者的中位總生存期較短(BrafV600E突變的患者10.1個月,其他患者17.3個月,P=0.03)。而且MSI-H表型的轉移性結直腸癌的患者并沒有提高預后,雖然MSI-H在早期結直腸癌患者中預示良好預后。但是一項2013年的針對1253例結直腸癌患者研究顯示[24],綜合MSI及Braf突變兩個因素,結直腸癌特異性5年生存率在MSS/BRAF 突變組中是46%,在 MSS/Braf野生組中是65% ,MSI-H/Braf突變組中是73%,MSI-H/Braf野生組中是79% 。MSI及Braf突變在生存模型中沒有交互作用。MSI-H提示預后良好,Braf突變提示預后差 [25]。 2.4Braf突變結直腸癌的的其他亞型有趣的是,近期另一項研究顯示[26],Braf密碼子594或者596的突變的結直腸癌雖然只占結直腸癌中不到1%的比例,但與Braf V600E突變的結直腸癌在分子特征、病理特征、臨床轉歸上都很不同。上文提及V600E突變的患者更常見于右半結腸、病理常為粘液性癌、常發(fā)生腹膜轉移、預后較差。此文作者在單變量及多變量分析中都發(fā)現,與V600E突變的結直腸癌相比,密碼子594或者596突變的患者常見于直腸,病理常為非粘液腺癌,往往發(fā)生非腹膜轉移,有更長的OS (62.0個月vs.12.6個月,P=0.002)。但因樣本比較少,還需要更大宗的研究來驗證。這也提示我們去應進一步細化Braf突變的亞型。 3、Braf突變型結直腸癌的治療3.13.1 單純化療不敏感,EGFR單抗治療始終存在爭議CRYSTAL研究[27]的結果首次證實了在化療(FOLFIRI)基礎上加用西妥昔單抗能給Kras野生型轉移性CRC患者帶來明確的OS獲益,對Kras野生型患者不同Braf基因狀態(tài)的分析顯示,Braf基因突變的患者預后更差,FOLFIRI對照組中,Braf野生型患者中位OS為21.3個月,突變型患者只有10.3個月,加用西妥昔單抗后,Braf突變型患者的中位OS能提高至14.1個月。由于樣本量較少,與單獨FOLFIRI化療相比,尚未顯示出顯著差異,這也提示Braf基因的狀態(tài)只是預后因素,而非西妥昔單抗療效的臨床預測因素。 OPUS研究[28]納入的患者中,Kras基因狀態(tài)確認比例達到了93%(315/337例),其中Kras野生型患者有179例(57%),其中11例(6%)為Braf基因突變。對Braf基因突變患者療效的分析顯示,不管是單純FOLFOX4方案化療還是FOLFOX4聯合西妥昔單抗,Braf突變都與較差的預后有關,但是西妥昔單抗聯合FOLFOX4方案治療的患者,與單純接受FOLFOX4化療相比,PFS有延長的趨勢(7.1個月vs.1.7個月),在OS方面甚至達到顯著差異(20.7個月vs.4.4個月)。雖然在OPUS研究中Braf基因突變患者樣本量較少,但還是可以顯現出Braf基因突變患者可從西妥昔單抗治療中獲益的趨勢。 2014年ESMO轉移性結直腸癌指南認為Braf突變在預測EGFR單抗療效方面存在有爭議,而當前更多的研究都傾向Braf突變的患者不管是使用EGFR單抗還是EGFR單抗聯合化療都不能獲益[29]。同樣的,2015年NCCN結腸癌指南也措辭非常謹慎的提出了當前沒有足夠的數據支持Braf基因狀態(tài)可以指導一線治療中EGFR單抗的使用[30]。 3.2強力化療聯合靶向治療可改善生存獲益既往的一系列研究都得出常規(guī)治療對Braf突變的結直腸癌患者來說收效甚微,整體來看,OS一般波動在9到14個月之間,而PFS只有4-6個月[22,27,28]。找出合適方案,盡可能提高Braf突變結直腸癌患者的預后,仍是一道難題。 2010年一項GONO研究組的一項II期臨床研究探索了FOLFOXIRI+貝伐珠單抗在晚期結直腸中的安全性及有效性,亞組分析顯示Braf突變的患者中位PFS達到了12.8個月,中位OS達到了23.8個月[31]。隨后的TRIBE 研究證實了貝伐珠單抗聯合FOLFOXIRI方案較聯合FOLFIRI方案顯著增加PFS和應答率[32]。尤其是 RAS 突變、Braf突變和全野生型的轉移性結直腸癌患者進的亞組分析顯示,FOLFOXIRI+貝伐珠單抗組Braf 突變型的中位OS達到19.1個月,中位PFS達7.5個月,而FOLFIRI+貝伐珠單抗組中位OS只有10.8個月,中位PFS只有5.5個月[33]。雖然對常規(guī)化療不敏感,但這些數據均支持Braf突變型可能從FOLFOXIRI+貝伐珠單抗的強烈治療中獲益。Loupakis F[34]等人進行了一項II期臨床試驗,214位患者篩查Braf狀態(tài),7%的突變比例,共15位患者接受了一線FOLFOXIRI+貝伐珠單抗的治療,6個月無進展患者比例達到了73%,中位PFS及OS達到了9.2個月和24.1個月,RR率及疾病控制率分別達到了72%及88%。雖然該試驗缺乏隨機性,但對于伴有Braf突變的轉移性結直腸癌患者而言,在FOLFOXIRI化療方案中添加貝伐珠單抗或是一種有效的一線治療方案選擇。 那么這么強力的方案,其安全性如何呢。以上臨床試驗的數據顯示,不良反應方面,和以前報道的化療及貝伐珠單抗的不良反應是一致的,主要包括中性粒細胞減少, 腹瀉,和高血壓。除了中性粒細胞4度下降,其他4 度不良反應的比例很低,而且沒有報道與治療相關的死亡[31,34]。TRIBE研究[36]還發(fā)現雖然3到4級神經毒性、胃炎、腹瀉、中性粒細胞下降在貝伐珠單抗聯合FOLFOXIRI組中比例較高,但是SAE、與治療相關的死亡率及粒細胞缺乏發(fā)熱的比例兩組并無區(qū)別。故FOLFOXIRI聯合貝伐珠單抗對于一般情況好的Braf突變的患者是可以考慮積極嘗試的。 3.3 靶向藥物治療Braf V600E小分子抑制劑vemurafenib(RG7204; PLX4032; RO5185426)對黑色素瘤有良好的療效,一項對比Braf抑制劑(Vemurafenib)及氮烯咪胺(達卡巴嗪, Dacarbazine)的三期臨床試驗顯示,在BrafV600E突變的人群中,Braf抑制劑組的最佳總反應率是48%,高于氮烯咪胺組的5%[35]。但遺憾的是,Braf抑制劑對于同樣有Braf突變的結直腸癌患者效果不佳,一項針對21例Braf突變結直腸癌患者的研究發(fā)現,21例患者應用Braf抑制劑,只有1例部分有效 (5%) 及 4例好轉[36]。一些學者對耐藥機制進行了研究。Prahallad等[37]發(fā)現Braf抑制劑治療一些Braf突變的結直腸癌細胞系導致了反饋性EGFR的激活,Corcoran等[38]發(fā)現在Braf抑制劑阻斷Braf后,EGFR能介導Craf和MARK下游通路的快速再激活從而導致耐藥,這也給聯合多靶點抑制的治療策略提供理論依據。 根據一項提交在2015年ASCO年會上的I/II期研究結果顯示[39],Braf抑制劑(dabrafenib)、Mek抑制劑(trametinib)和EGFR單抗(帕尼單抗)三藥聯合治療既往治療過的BrafV600E突變的轉移性結直腸癌(mCRC),客觀有效率可達26%,中位PFS為4.1個月。該研究的理論基礎是在Braf抑制劑和Mek抑制劑基礎上加入EGFR單抗,將對MARK信號通路造成更有效的封鎖。另一項2015年ASCO會議上發(fā)表的III期COMBI-D試驗顯示,Braf抑制劑聯合Mek抑制劑與Braf抑制劑單藥相比,在總生存上更有優(yōu)勢[40]。該研究的最終分析結果發(fā)現,聯合用藥組的中位OS為25.1個月,而Braf抑制劑單藥組為18.7個月。綜上,單獨抑制Braf V600E這個靶點在結直腸癌中因繼發(fā)耐藥的發(fā)生而收效甚微,但是聯合多個藥物阻斷MARK通路上的不同靶點可能會有良好的療效。 3.4免疫治療如前文所述,MMR缺陷(dMMR)發(fā)生在15~20%的偶發(fā)性(非遺傳性)結直腸癌和幾乎所有與Lynch綜合征相關的結直腸癌(占所有結直腸癌5%)中,其表型均為MSI。錯配修復基因缺陷(dMMR)的腫瘤與同類型不含這種修復缺陷的腫瘤相比較,會含有更多個突變?;谶@項理論,研究者推測錯配修復缺陷腫瘤會特別容易受到免疫檢查點阻斷。2015年ASCO年會上,Dung T. Le[41]發(fā)表了一項關于錯配修復缺陷腫瘤預測抗PD-1應答的重磅研究。在結直腸癌患者中,PD-1抑制劑(pembrolizumab)治療后,62%的dMMR腫瘤患者呈現出腫瘤縮小,而那些無dMMR的患者沒有檢測到響應。這項研究橋接了免疫治療和基因組學,雖然Braf突變相關的MSI不是由錯配修復基因突變所致,但是我們似乎看到了Braf突變人群未來進行免疫治療的曙光。 4、小結與展望Braf突變是結直腸癌中發(fā)生的重要基因改變之一,在高齡、女性、右半結腸、粘液腺癌中常見,且容易出現腹膜及遠處淋巴結轉移,并意味著不良預后。FIRE-3研究[42]及CALGB/SWOG 80405研究[43]中RAS野生型患者的OS可達30個月以上,但上文提過,在Braf突變的人群中,OS僅在10個月左右。單純化療對這類人群并不敏感,是否使用EGFR單抗還存在爭議。但是在合適的人群中使用強力的系統治療(FOLFOXIRI+貝伐珠單抗)似乎是安全有效的。未來我們還可考慮多靶點阻斷MARK通路,而且免疫治療似乎也出現了曙光。 近來,結直腸癌分型聯盟(CRCSC)應用大數據建立亞型聯合檢測,將結直腸癌的分子分型擴展為CMS 1~4 型和未定義型5 類,每種亞型具有不同的分子學特征和通路特性,并表現出不同的臨床特征[44]。這4種亞型在不同部位結直腸癌中所占比例各有不同,例如CMS1更多見于右結腸癌、女性、診斷時年齡更大、伴有BRAF突變、MSI、免疫通路活化/ 表達,這些病人往往復發(fā)后生存期短。故將來分子特征對于患者的人群的劃分更加重要,根據分類予以不同的干預措施,最終實現個體化、精準化治療。 |
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