尽管RAS和PIK3CA突变与结直肠癌中抗 EGFR 抗体或乳腺癌中曲妥珠单抗耐药相关,但其对HER2阳性晚期胃癌(AGC)中曲妥珠单抗耐药的影响尚不清楚。本研究显示KRAS突变是HER2阳性晚期胃癌患者生存不良的独立预后因素,可能预测曲妥珠单抗疗效不足,而KRAS扩增在曲妥珠单抗治疗期间没有预后意义。需要进一步的研究来证实KRAS变异在HER2阳性AGC中的预测价值。
研究背景
约15-20%的晚期胃癌和胃食管交界癌存在HER2/ERBB2的过表达或扩增,已被报道与不良预后相关。曲妥珠单抗,一种靶向HER2单克隆抗体,与化疗联合治疗HER2阳性AGC患者的疗效显著。HER2通过与EGFR家族其他成员的异源二聚作用,激活RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT等信号转导通路,促进肿瘤细胞增殖和存活。RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT通路的基因变异已多次被报道与晚期恶性肿瘤的不良预后相关。
曲妥珠单抗耐药的潜在机制已经在晚期乳腺癌中进行了研究,有证据表明PIK3CA和HER3突变与曲妥珠单抗的原发或获得性耐药有关。KRAS或BRAF突变被广泛认为是转移性结直肠癌中抗EGFR抗体和乳腺癌中抗HER2靶向治疗反应不良的生物标志物。REAL-3试验的亚组分析在AGC患者化疗中添加抗EGFR抗体的疗效,发现KRAS和PIK3CA突变是预后不良的独立因素,且可能与AGC患者对抗EGFR抗体的原发耐药有关。
关于HER2阳性的AGC,已有多项研究报道携带RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT通路基因变异的患者可能从曲妥珠单抗联合化疗治疗中获益较少。值得注意的是,这些基因变异并没有被单独研究,以讨论其对曲妥珠单抗的原发耐药。一项研究发现食管腺癌(17%)和伴有染色体不稳定性的胃癌(13%)中存在KRAS扩增。尽管KRAS扩增对晚期胃癌的预后影响仍存在争议,但KRAS扩增可能在曲妥珠单抗治疗HER2阳性AGC中发挥重要作用。KRAS变异与曲妥珠单抗疗效之间的相关性尚不完全清楚。因此,目前的研究试图通过曲妥珠单抗治疗患者的档案样本来评估RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT通路的基因变异与曲妥珠单抗治疗AGC的临床结果之间的关系。
研究方法
纳入的患者被诊断为HER2阳性(HER2 3+或HER2 2+/FISH阳性)、不可切除或转移性胃癌,在2011年3月至2015年11月之间已经接受曲妥珠单抗联合化疗作为一线治疗,且通过组织活检或手术有足够数量的肿瘤组织可提取DNA,以进行回顾性评估。
研究结果
患者特征:
共有123例患者筛选合格,其中77例被纳入分析队列(图1)。男性患者占65%,中位年龄为64岁(范围30-82),20例(26%)患者在一线化疗前接受了胃切除术,20例(26%)原发肿瘤位于胃食管交界处,69例(90%)为HER2 3+,8例(10%)为HER2 2+/FISH阳性。中位随访时间为20.4个月,所有患者的中位PFS和OS分别为9.4个月(95%CI 6.1-13.2)和21.2个月(95%CI 15.2-27.9)。总的来说,在62.3%的患者(95%CI 51.1-72.3)中观察到反应,疾病控制率(DCR)为85.7%(95%CI 76.2-91.8)。
图1
在77例患者中,有6例(8%)患者检测到KRAS 2号外显子突变,2例为G12D,G12A、G12S、G12V和G13D各有1例。表1总结了KRAS MT(突变型)组和KRAS WT(野生型)组的特点。值得注意的是,虽然KRAS WT组的HER2 3+病例明显多于KRAS WT组(P=0.055),但两组间临床病理特征无明显差异。
表1
对67例患者进行KRAS扩增分析,另外10例患者中,有7例因为只有接受曲妥珠单抗联合化疗治疗之后的手术切除或活检的样本可被评估被排除在分析之外,还有3例因肿瘤标本数量不足而被排除在评估之外。在15例患者中检测到KRAS扩增(22%),中位拷贝数为2.1(范围:0.68-32.35)。患者的特征见表2。KRAS未扩增组中对原发肿瘤进行手术的患者多于KRAS扩增组(P=0.034)。在一例患者中同时检测到了KRAS突变和KRAS扩增。其余临床变量均无显著差异。在这个队列中未发现NRAS、PIK3CA和BRAF变异。
表2
KRAS变异与治疗结果:
KRAS MT组(n=6)的PFS(中位,4.8个月vs. 11.6个月;HR,3.95;95%CI,1.60–9.76;P=0.0029)和OS(中位,11.5 vs. 23.6个月;HR,3.80;95%CI,1.56–9.28;P=0.033)明显短于KRAS WT组(n=71)(图2)。此外,KRAS MT组的反应率(RR)明显低于KRAS WT组(16.7%vs. 66.2%;P=0.016),两组之间的DCR无显著统计学差异(66.7%vs 87.3%;P=0.16)。
图2
在KRAS扩增分析队列中,KRAS扩增和未扩增AGC患者的PFS(中位11.6个月vs. 8.0个月;HR,0.89,95% CI,0.47–1.69;P=0.73)和OS(中位25.2个月vs. 19.1个月;HR,0.99;95%CI,0.53–1.84;P=0.97)无显著差异(图3)。但两组有可比的RR(46.7%vs. 71.2%;P=0.078)和DCR(88.7% vs. 88.5%;P=0.85)。
图3
讨论
HER2状态是在AGC患者中常规检测的生物标志物,以确定是否应在一线化疗中加入曲妥珠单抗。本研究首次评估了HER2阳性AGC患者的治疗效果与曲妥珠单抗可能的耐药机制之间的关系,且主要关注KRAS变异。研究中观察到的KRAS突变发生率与以往研究报告中未考虑HER2状态AGC患者的KRAS突变发生率相当,提示AGC中KRAS突变检出率可能与HER2阳性无关。
本研究结果表明KRAS突变不仅可能与HER2阳性AGC的不良预后有关,而且可能与曲妥珠单抗的原发耐药有关。虽然某些HER2阳性AGC患者并没有受益于曲妥珠单抗,但ToGA和HIGHSOX试验均发现曲妥珠单抗联合化疗有相当大的疗效,RR为47-70%,中位PFS为6.7-8.8个月,中位OS为13.8-18.1个月。尽管本研究整个队列的中位OS和PFS与上述试验中的相似,但与KRAS WT HER2阳性AGC患者相比,KRAS MT HER2阳性AGC患者的RR、PFS和OS均极差。
据报道,KRAS突变的存在降低了RAS固有的GTPase活性,使其保持GTP结合的活性形式,从而维持下游增殖信号传导。同样,在HER2阳性的AGC中,KRAS突变也激活RAS/RAF/MAPK通路(图4)。研究者推测,尽管曲妥珠单抗可诱导HER2抑制,但KRAS突变可能会使下游通路持续激活。
图3
KRAS突变的相关研究结果可能有助于优化HER2阳性AGC患者的治疗策略。近年来,AGC患者的治疗选择越来越多,曲妥珠单抗在HER2阳性AGC的治疗中发挥着重要作用。值得注意的是,曲妥珠单抗deruxtecan(T-DXd;DS-8201)是一种靶向HER2的抗体-药物偶联物,在经治HER2阳性AGC患者群体中显示了强大的抗肿瘤活性。此外,有关T-DXd生物标志物的分析表明,无论RAS突变状态如何,T-DXd在HER2阳性AGC患者中都可能有效,KRAS/NRAS WT患者的客观应答率为51.6%,KRAS/NRAS突变型患者的客观应答率为50.0%。鉴于T-DXd与曲妥珠单抗的抗癌机制不同,对于KRAS突变的HER2阳性AGC,在一线治疗中T-DXd可能比曲妥珠单抗联合化疗更有效。此外,使用循环肿瘤DNA(ctDNA)监测KRAS突变可以额外提供有关曲妥珠单抗治疗期间获得性耐药的原因。
值得一提的是,对于HER2阳性AGC患者,KRAS扩增与预后差或曲妥珠单抗疗效不足无关。此外,KRAS的变异在HER2阳性AGC中并不相互排斥。该队列中KRAS扩增的发生率(22%)似乎相对高于先前发表的数据(约5.7-10.3%)。由于AGC中KRAS扩增阈值尚未确定,各种研究一般将KRAS扩增定义为拷贝数大于3或5。虽然KRAS扩增与转移性结直肠癌中抗EGFR抗体治疗的原发耐药相关,但本研究显示KRAS扩增的HER2阳性AGC患者可能受益于曲妥珠单抗。尽管KRAS扩增AGC的RR似乎低于KRAS未扩增AGC的,但在7名对曲妥珠单抗联合化疗有应答的KRAS扩增AGC患者中,有3名患者的KRAS拷贝数较高(分别为11.71、28.65和32.35)。此外,7例患者中有6例被排除在KRAS扩增分析之外,因为这些患者只有接受曲妥珠单抗联合化疗治疗之后的手术切除或活检的标本可被评估,且即使在开始使用曲妥珠单抗治疗后也没有KRAS扩增的肿瘤。因此,研究者认为KRAS的扩增状态可能与曲妥珠单抗原发耐药或获得性耐药无关。KRAS扩增在HER2阳性AGC中的意义尚需要全面研究。
PIK3CA突变在AGC中罕见,本队列患者均未出现PIK3CA改变。Epstein-Barr病毒(EBV)相关胃癌通常携带PIK3CA突变,而只有少数EBV相关胃癌患者存在HER2过表达。虽然HER2阳性AGC中PIK3CA变异的频率尚不清楚,但PIK3CA突变对HER2靶向治疗耐药的意义还有待进一步研究。NRAS和BRAF突变在该队列中也未被发现,这与之前的报道一致,表明它们在胃癌中较为罕见。
本研究存在一些局限性,主要与本研究的单中心、回顾性有关。首先,样本量小使研究者无法得出明确的结论。但KRAS突变在HER2阳性AGC中的意义可能有助于探索曲妥珠单抗的耐药机制。其次,其他的变异包括PIK3CA或BRAF,在HER2阳性AGC中可能与曲妥珠单抗的耐药机制有关,但在本队列中没有进行综合评估。为了揭示曲妥珠单抗原发耐药的分子机制,需要利用下一代测序综合检测RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT通路的相关基因变异进行进一步研究。此外,使用液体活检进行反复监测也有助于评估患者曲妥珠单抗获得性耐药的机制。曲妥珠单抗单药治疗HER2阳性AGC的耐药性机制有待进一步探讨。然而,曲妥珠单抗仅在临床实践中被批准与化疗联合使用。进一步的体外研究或使用细胞系来源的异种移植模型应进行评估KRAS变异在HER2阳性胃癌中的意义。
综上所述,目前的研究表明KRAS突变是生存不良的独立预后因素,可以预测曲妥珠单抗对HER2阳性AGC的疗效不足,而KRAS扩增在曲妥珠单抗治疗中没有任何预后意义。进一步探索HER2阳性AGC的分子特征,有助于揭示曲妥珠单抗的耐药机制,更好地优化HER2阳性AGC患者的靶向治疗策略。
参考文献:
ShimozakiK, Shinozaki E, Yamamoto N, Imamura Y, Osumi H, Nakayama I, Wakatsuki T, OokiA, Takahari D, Ogura M, Chin K, Watanabe M, Yamaguchi K. KRAS mutation as apredictor of insufficient trastuzumab efficacy and poor prognosis inHER2-positive advanced gastric cancer. J Cancer Res Clin Oncol. 2022 Apr 19. doi:10.1007/s00432-022-03966-7. Epub ahead of print. PMID: 35438321.