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【医诺学院】精准百问百答——邵永平教授:不同瘤种中BRAF突变发生率及机制是否有差异?BRAF V600突变中为什么双靶优于单靶?BRAF 突变是否可用BRAF抑制剂联合MEK抑制剂治疗?

2023年11月15日
整理:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

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Q5:不同瘤种中BRAF突变发生率及机制是否有差异?

邵永平教授:不同肿瘤中的BRAF突变频率不同。BRAF突变最早是在一项测序研究中被发现,该研究通过对上百个人类肿瘤样本进行测序,旨在找到在不同肿瘤中高频发生的突变。研究发现BRAF突变在许多肿瘤中都存在。欧美人群中黑色素瘤的BRAF突变比例接近50%,而在亚洲人群中,尤其是中国人群中,数据约为20%至35%,相对较低。黑色素瘤和甲状腺癌中BRAF突变的最高比例,接近50%。其他一些肿瘤,如肺癌中比例相对较低,可能在5%~10%。在肠癌中,BRAF突变的比例可能接近或低于10%。总体而言BRAF突变具有相当明显的肿瘤特异性。

BRAF突变在不同瘤种中,对肿瘤发生的驱动机制是否有差异?从基本常识推断,如果这个突变是同一类突变,那么不论在何种癌细胞中,其信号传递特征,包括对信号通路的激活水平应该是相当的。例如,在肺癌、肠癌和黑色素瘤中的BRAF突变,即使是Ⅰ突变和600号位点的突变,都可以激活MEK和ERK信号通路。然而,我们会发现一个有趣的问题:为什么同样的突变在癌症的治疗效果上有很大的差异?这时候需要考虑不同癌种本身的特点。虽然肿瘤治疗是靶向治疗,但我们很难将肿瘤的发生归结到单一基因或信号通路的变异,因为肿瘤的发生通常受多个基因的影响,包括致癌基因的突变和多条不同癌信号通路的激活。为什么有些肿瘤对BRAF抑制剂或D+T的组合效果更好,例如肺癌和黑色素瘤,而在肠癌和其他肿瘤中效果较差?可能是因为这取决于该癌种对于突变信号通路的依赖程度。

例如,在黑色素瘤中,MAPK信号通路非常关键且主要,这个细胞的生存、增值和分裂很大程度上依赖于MAPK信号通路。我们可以在治疗患者中观察哪些患者会出现抵抗,将这些抵抗患者的肿瘤组织进行分析后发现,大约80%的患者,在治疗后会重新激活MAPK信号通路。这表明黑色素肿瘤细胞对MAPK信号通路高度依赖,它们会竭尽全力试图再次激活被抑制的信号通路,从而导致药物抵抗。这说明,如果一个肿瘤的驱动信号通路或驱动基因相对较单一、较集中,那么治疗效果将更好一些。

而肠癌的治疗有效率大约只有10%左右,双靶治疗结合EGFR抑制剂有效率勉强能达到20%。肠癌是一种相对特殊的癌症,大多数情况下并不依赖BRAF突变。只有少数患者存在BRAF突变。然而,在肠癌的发生中,常伴随着其他信号通路的活化,比如WNT信号通路在肠癌中起到了关键作用。此外,TP53信号通路缺失、TG-β信号通路异常等在肠癌中经常发生。这些信号通路的紊乱很难仅通过MEK信号通路的抑制来解决。此外,在肠癌中还有一个共同特点是在抵抗治疗中,EGFR表达较高。为什么EGFR表达增加会导致药物抵抗呢?因为EGFR是MEK信号通路下游的分子,在RAF和RAS之上。因此,我们之前可能没有注意到的一点是RTK分子和EGFR分子(包括Her2和Her3等)除了通过激活RAS来诱导MEK信号通路之外,还可以通过激活PI3K和AKT信号通路来发挥作用,这是另一个重要的癌症驱动信号通路。因此,尽管我们有效抑制了MEK信号通路,但由于EGFR高表达可能会激活下游信号通路。这可能会导致治疗效果相对较弱。基于这一点,临床上提出了MEK抑制剂联合EGFR抑制剂来治疗肠癌的方法。对于肠癌患者而言,三种药物联合治疗在一定程度上可以提高治疗效果。

Q6:BRAF V600突变中为什么双靶优于单靶?

邵永平教授: BRAF V600突变的双药组合疗法为何优于单药?通常认为,只要单药有效,就无需考虑使用双药,因为联合作用可能对患者产生副作用影响。最初维莫非尼单药的治疗生存时间是6至8个月,总生存时间大约12个月,较早期化疗有了很大提高。然而,临床上并不满足于6至8个月的无进展生存期,而是想了解为什么患者会发生进展。研究表明,80%患者因为MEK信号通路重新激活而疾病进展。在BRAF的下游,MEK抑制剂可抑制重新激活的MEK信号通路。鉴于80%的耐药患者都是由于MEK信号通路重新激活,因此提出了加入另一种药物以屏蔽下游的MEK信号。事实证明,这种设计在临床实践中非常有效。这是使用双药的第一个原因,因为双药的效果优于单药。在分子层面和机理层面上,双药可以更有效地抑制信号,即使是对于单药耐药的患者,重新激活之后也可以更好地阻断信号。在早期的临床研究中,人们得出结论:要想看到治疗的有效率,ERK信号的抑制必须达到80%以上。因此,有效地抑制ERK信号是解决核心问题的关键。现在,双药组合疗法可有效解决这个问题。

在大多数靶向药物中,双药联合使用会产生更强的副作用,但在RAF抑制剂中看到了完全不同的情况。这是因为RAF抑制剂的副作用与其他药物的副作用截然相反。通常药物的副作用是如何产生的呢?例如, PI3K抑制剂是一种具有很高毒性的药物,会带来很多副作用。它在抑制肿瘤细胞内的信号,同时也抑制了正常细胞内的信号。意味着我们在杀敌的同时也伤了自己。有些人可能会问,既然是靶向药物,为什么会抑制正常细胞呢?对于所谓的靶向药物来说,并没有绝对的靶向。举例来说,RAF抑制剂对V600突变靶点有较高的亲和力,具有特异性。但是对于野生型的RAF、BRAF效果如何呢?也是在纳摩尔级别,只是相对较低。因此并不能认为它不能抑制野生型的BRAF,因为在药物浓度下,它完全可以抑制野生型的BRAF。因此,当患者服用药物时,肿瘤细胞受到抑制,而正常细胞中的野生型BRAF也被药物结合,但并非抑制,而是促进。与其他靶向药物完全不同,RAF抑制剂是促进信号的。RAF并不是以单体的形式发挥作用,而是形成二聚体。当药物分子结合其中一个单体时,需要注意的是,该单体的构象会发生变化,会促使其与另一个单体相互作用,同时改变另一个单体的构象。因此,未结合药物分子的RAF蛋白可以传递信号。

在BRAF突变细胞中,RAF以单体形式发挥作用,药物分子结合会完全阻断信号。而在野生型BRAF的正常细胞中,这些药物分子也能结合。当结合后,它们反而诱导了二聚体的形成,有点类似于三类突变,其中一个单体的激酶活性降低,但促进了另一个单体的结合。这时,另一个单体就被激活,进而激活了本来水平较低的ERK。如果这个细胞中具有较高基线RAS水平,该RAS水平可以通过RAS突变或上游的EGFR或RTK分子的高表达来获得,那么对于这个细胞来说,RAF抑制剂的作用并不是抑制ERK信号,而是增强ERK信号。对于皮肤细胞来说,如果皮肤细胞中的角质细胞有RAS突变,并且患者服用了RAF抑制剂,会产生什么后果呢?角质型细胞中的ERK信号不会降低反而增强。

总体来看,首先,从分子层面和机制层面,双靶治疗可以有效屏蔽下游的MEK信号和抑制ERK信号,对MAPK通路形成双重阻断。其次,从安全性来看,BRAF抑制剂联合MEK抑制剂可以有效的降低副作用,安全可控。

Q7:BRAF 突变是否可用BRAF抑制剂联合MEK抑制剂治疗?为什么?

邵永平教授:BRAF突变患者是否可使用BRAF抑制剂联合MEK抑制剂治疗?需要多方面考虑,一个关键因素是突变类型。对于Ⅰ类突变,毫无疑问可以使用,这也是指南推荐的治疗方法。临床试验已验证了BRAF抑制剂联合MEK抑制剂治疗在晚期BRAF突变的肺癌和黑色素瘤中的良好疗效。黑色素瘤患者的五年生存率可达50%以上,与免疫治疗相当,疗效显著。对于Ⅱ类突变,是选择单一或双重靶向治疗呢?事实上,Ⅱ类突变仍可选择双重靶向治疗,但效果不及Ⅰ类突变显著。对于Ⅲ类突变,是否可以使用BRAF抑制剂联合MEK抑制剂?我个人反对使用BRAF抑制剂来治疗Ⅲ类突变,因为Ⅲ类突变细胞往往具有较高水平的RAS活性,因此如果给患者使用RAF抑制剂,会促进信号传导,进而促进肿瘤的ERK信号。由于存在高水平的RAS活性,并诱导二聚体形成,会导致一个奇特的现象:在服用药物后,肿瘤细胞中的ERK信号不仅不会被抑制,反而会升高。因此,我们不建议使用BRAF抑制剂,但可以考虑使用MEK抑制剂,因为MEK抑制剂可以直接阻断MEK并抑制信号传导。目前在临床实践中,对于Ⅰ类突变,双重靶向治疗是最可靠的选择。


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责任编辑:CY 
排版编辑:Lillian



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