基因组学极大地改善了癌症患者的治疗方式；然而，目前仍缺乏用于化疗的临床级基因组生物标志物。2023年3月发表于Nature Medicine的一项研究，基于全基因组分析、真实世界数据以及RECOURSE研究数据分析等，发现KRAS G12突变是曲氟尿苷替匹嘧啶（FTD/TPI）治疗转移性结直肠癌（mCRC）耐药的潜在生物标志物，有望改善临床治疗中曲氟尿苷替匹嘧啶的患者选择。
众所周知，基于化疗联合表皮生长因子受体（EGFR）或血管内皮生长因子（VEGF）抑制剂的全身抗肿瘤治疗是转移性结直肠癌（mCRC）的治疗基石。化疗药物曲氟尿苷替匹嘧啶（FTD/TPI）已获批用于既往接受过氟嘧啶类、奥沙利铂和伊立替康为基础的化疗，以及既往接受过或不适合接受抗VEGF治疗、抗EGFR治疗的mCRC患者。
尽管在部分mCRC患者中观察到FTD/TPI的持久缓解，但其在一般mCRC人群的中位总生存（OS）获益有限，提示了治疗优势患者选择的未满足需求。KRAS热点突变检测是mCRC诊断检查中的关键步骤，因为RAS/RAF突变可预测抗EGFR治疗的临床耐药性。
在mCRC患者中，约44%的患者携带KRAS突变，其中最常见突变为KRAS G12（28%）或G13突变（8%）。尽管KRAS G12和KRAS G13突变在临床实践指南中被视为一类突变，但事实上它们具有不同的生化特性，并显示出组织和治疗特异性突变模式。
在该研究中，研究者利用全基因组体细胞谱结合患者结局以确定FTD/TPI治疗应答和耐药生物标志物。并将主要发现在FTD/TPI治疗的mCRC患者真实队列（n=960）和双盲、安慰剂对照、III期RECOURSE试验中加以验证。
KRAS G12突变作为FTD/TPI治疗的潜在生物标志物
研究者首先对包含37例mCRC患者的真实世界发现队列进行了全基因组分析。结果与晚期疾病一致，接受FTD/TPI标准治疗的mCRC患者中位OS为6.1个月（95%CI：4.2个月~8.3个月）。至少5例患者存在10个基因驱动因子，并作为OS的候选生物标志物进行检测。
经多重假设检验校正后，KRAS G12状态与OS缩短最为显著相关（基于精确对数秩检验的双侧P=0.0016；Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）=0.016；显著性阈值FDR＜0.05；图1a、b）。
图1. 发现KRAS G12突变状态作为mCRC中FTD/TPI治疗结果的潜在生物标志物。（a）点状图显示了发现队列（n=37）FTD/TPI治疗中候选基因组生物标志物与OS的相关性。（b）发现队列中不存在（黑色）或存在（红色）KRAS G12突变患者的OS Kaplan-Meier曲线
KRAS突变和FTD/TPI治疗的真实世界生存
接下来，研究者收集了意大利和英国36家研究中心接受FTD/TPI治疗的960例mCRC患者的真实世界数据。基于常规诊断（主要在诊断时进行），该队列包含385例RAS/RAF野生型（WT）患者、343例KRAS G12突变患者、86例KRAS G13突变患者、53例KRAS突变（除G12或G13以外的密码子）患者、32例BRAF突变患者和61例NRAS突变患者。
在整体人群中，KRAS G12突变患者的右侧疾病发生率更高，近期诊断的转移性疾病也更多（表1）。重要的是，KRAS G12突变患者与其他RAS/RAF突变患者相比，特别是与影响直接相邻密码子KRAS G13的热点突变患者比较时，这些因素平衡良好，而后者亚组具有相对较好的体能状态（表1）。
表1.真实世界验证队列中患者的基线特征，基于密码子特异性RAS/RAF突变状态分层
在真实世界验证队列中，密码子特异性RAS/RAF突变与FTD/TPI治疗OS的明显差异显著相关（对数秩P＜0.001；图2a）。
KRAS G12突变与不良OS显著相关，在整体人群中具有相似的效应（未校正死亡HR=1.31；95%CI：1.11~1.55；P=0.0017；死亡校正HR=1.24；95%CI：1.04~1.47，P=0.016；图2b，左图），且与RAS/RAF突变亚群相同（未校正死亡HR=1.30；95%CI：1.04~1.61，P=0.019；死亡校正HR=1.28；95%CI：1.03~1.60，P=0.027；图2b，中间图）。
值得注意的是，与KRAS G13突变患者相比，KRAS G12突变患者的OS也较差（未校正死亡HR=1.79；95%CI：1.29~2.48；P＜0.001；死亡校正HR=1.61；95%CI：1.15~2.26，P=0.0061；图2b，右图）。当基于无进展生存期（PFS）进行分析时，获得了相似的结果。
总之，该独立验证证实KRAS G12突变型mCRC患者接受FTD/TPI治疗后的OS相对较差。此外，KRAS G12和KRAS G13突变患者之间OS的明显差异，为以密码子特异性方式考虑KRAS突变提供了依据。
图2.RAS/RAF突变与960例真实世界中接受FTD/TPI治疗的mCRC患者OS的相关性。（a）根据RAS/RAF突变分层的全人群OS的Kaplan-Meier曲线。（b）完整人群（左）、RAS/RAF突变人群（中）和KRASexon_2_mut人群（右）的OS Kaplan-Meier曲线，根据是否存在KRAS G12突变分层
RECOURSE试验中的KRAS突变和生存期
为了进一步验证以上发现，研究者分析了RECOURSE试验的研究数据，在这项研究中，KRAS是否突变与FTD/TPI相较于安慰剂的OS或PFS获益降低无显著相关性；但该研究未进行密码子特异性分析。
RECOURSE试验中，407例KRAS突变患者中有367例（90%）的密码子特异性突变状态可用。其中，279例（76%）存在KRAS G12突变，60例（16%）存在KRAS G13突变，21例（5.7%）报告有KRAS G12/G13双突变（主要是由于使用的分析方法不能区分两种密码子），7例（1.9%）存在其他突变。
为了了解试验人群中密码子特异性KRAS突变的预后效应，研究者首先分析了安慰剂组的OS，结果表明KRAS G12突变和KRAS WT患者的OS相似，提示KRAS G12突变与晚期mCRC预后不良无关。
继之，研究者探索了KRAS G12突变是否为RECOURSE试验中FTD/TPI OS获益降低的预测性生物标志物。在KRAS G12突变人群（n=279例患者）中，FTD/TPI与安慰剂相比未延长OS（HR=0.96；95%CI：0.71~1.29；P=0.78；图3a，左上）。
在整体研究人群中，KRAS G12突变与FTD/TPI相较于安慰剂的OS获益降低显著相关（未校正相互作用P=0.0031；校正交互作用P=0.015；图3b）。 在仅限于KRAS突变亚组的分析中（n=407例患者），KRAS G12突变与FTD/TPI相较于安慰剂的OS获益降低同样显著相关（未校正相互作用P=0.0091；校正交互作用P=0.0037）。
根据不同氨基酸变化对KRAS G12突变患者进一步分层，未发现任何亚组FTD/TPI较安慰剂具有OS获益的证据。
综上所述，这些数据表明在RECOURSE试验中，FTD/TPI治疗并未为携带KRAS G12突变的mCRC患者带来具有临床意义的OS延长。当从分析中排除携带KRAS G12突变的患者时，FTD/TPI的OS获益明显优于安慰剂（n= 521；HR为0.55；95%CI：0.45~0.69；P＜0.001；图3a，右上），该亚组的中位OS获益为2.7个月。
图3. RECOURSE试验中FTD/TPI与安慰剂相比的KRAS突变和OS获益。（a）KRAS G12突变（左上图）、无KRAS G12突变（右上图）、KRAS G13突变（左下图）和无KRAS突变（右下图）患者FTD/TPI（红色）或安慰剂（黑色）的OS Kaplan-Meier曲线。（b）FTD/TPI与安慰剂治疗患者死亡HR和95%CI的森林图，根据密码子特异性KRAS突变状态进行亚组分析
体外KRAS G12突变和FTD/TPI耐药性
最后，研究者使用等基因细胞系和mCRC患者来源的类器官（PDO）在体外重复验证了以上发现。在两种结直肠癌细胞系模型SW 48和Colo 320中，KRAS G12突变敲入显著降低了对FTD（FTD/TPI的细胞毒性组分）的反应性（P=0.029）。
亲代模型为KRAS WT，不含其他常见的mCRC致癌驱动因素，如NRAS、BRAF、PTEN或PIK 3CA突变。PDO的结果相似，KRAS G12突变细胞系始终显示FTD反应性降低（P=0.034）。在所有模型中，KRAS G12突变未显著降低对5-FU的体外敏感性。
小结
该研究采用来自三个不同国家的两个独立真实世界数据集和基于全球、双盲、安慰剂对照、III期RECOURSE试验的独立验证队列，证明密码子特异性KRAS突变可预测接受化疗药物FTD/TPI治疗的晚期mCRC患者的OS获益。
具体而言，KRAS G12突变可识别FTD/TPI未产生临床相关生存获益的患者，而其余人群（包括KRAS G13突变患者）可获得显著获益。RECOURSE试验显示，FTD/TPI与安慰剂相比，在一般未选择的mCRC人群中仅具有适度的OS获益。
在此背景下，该研究结果提供了根据密码子特异性KRAS突变（重新）评估FTD/TPI风险-获益特征的框架。考虑到KRAS检测在所有CRC患者的分子学检查中常规进行，以指导EGFR靶向药物的治疗，该研究的发现可以很容易地应用于临床。
目前，已检测了几种FTD/TPI获益的临床病理学和分子生物标志物，但均未达到临床应用，该研究结果表明，KRAS突变分析（已在全球实施的标准治疗检测）可识别不太可能从FTD/TPI治疗获益的KRAS G12突变型mCRC患者，避免患者不必要的毒性反应，并合理使用医疗保健系统的资源。这也是基于基因组学的精确医学在mCRC化疗中的首次证明，有望显著改善FTD/TPI治疗的患者选择。
van de Haar J, Ma X, Ooft SN, et al. Codon-specific KRAS mutations predict survival benefit of trifluridine/tipiracil in metastatic colorectal cancer [published online ahead of print, 2023 Mar 2]. Nat Med. 2023;10.1038/s41591-023-02240-8. doi:10.1038/s41591-023-02240-8
责任编辑：肿瘤资讯-QTT
排版编辑：肿瘤资讯-Astrid
苏公网安备 32059002004080号
