JCI:肺癌患者有四种耐药机制 KRAS真的很难对付

来源：奇点蛋糕2022-04-05 10336038

本研究初步探索了KRAS G12C抑制剂获得性耐药的分子特征和潜在机制，发现耐药肿瘤中KRAS G12C突变等位基因频率降低，MAPK通路被重新激活。

KRAS被认为是最强的癌基因。

Krag12c是驱动肿瘤发展的重要机制之一。这种突变会导致KRAS GTP酶活性的缺失，从而增加细胞中活性GTP结合态的丰度，并通过下游效应通路如RAF/MEK/ERK/MAPK等促进肿瘤细胞的增殖和生长[1]。

很长一段时间，KRAS被认为是一个令人不快的目标，直到Sotorasib(AMG510)的出现。2021年5月，世界上第一个KRAS突变靶向药物Sotorasib获得美国批准上市。其对晚期非小细胞肺癌患者的有效率约为32.2%，中位无进展生存期为6.3个月[2]。

虽然Sotorasib临床试验的结果令人鼓舞，但获得性耐药限制了其长期治疗效果，影响了患者的长期生存率[3]。在过去的六个月里，Dana-Farber癌症研究所[3]的团队和纪念斯隆-凯特林癌症中心(MSKCC) [4]的团队分别报告了KRAS靶向治疗耐药的机制。

但这似乎不是KRAS的全部手段。

最近，北卡罗来纳大学教堂山分校的Chad V. Pecot教授领导的研究小组在著名期刊《临床研究杂志》 (JCI)上发表了一项重要的研究成果[5]。

他们对一名KRAS G12C突变型非小细胞肺癌(NSCLC)患者的肿瘤样本进行了深入分析，发现获得性耐药的发生涉及多个机制，包括KRAS介导的信号转导再激活、代谢重编程、上皮-间质转化(EMT)和肿瘤微环境的变化。

总的来说，本研究为进一步了解KRAS G12C抑制剂的耐药机制和寻找克服肿瘤耐药性的潜在途径提供了重要参考。

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接下来，我们来看看Pecot团队研究的奥秘。

这是一位患有KRAS G12C突变非小细胞肺癌的77岁男性患者，其癌症已经转移到许多地方。接受PD-1治疗后，开始使用索托拉西(960mg，一天两次)进行治疗。刚开始治疗效果很好。服药7周后，全身各部位肿瘤大小缩小35%左右。但到了第13周，部分部位病变进展，由于病情进展较快，第17周停药。最后患者因为肿瘤进展很快死亡。

服用索托拉西后，随着时间的推移，肿瘤大小会在全身发生变化。

为了深入分析肿瘤获得性耐药的机制，研究人员对16份肿瘤样本和8份匹配的正常样本(距离肿瘤1厘米)服药前后的RNA和外显子进行了测序。

用药前后对肿瘤组织和配对正常组织进行RNA测序和外显子测序。

通过分析治疗前后肿瘤样本的转录本，发现治疗后肿瘤样本中有950个基因表达差异(倍数变化1.5，Padj 0.05)，其中709个基因上调，241个基因下调。

通过GSVA(gene set variation analysis)对MSigDB癌基因和Hallmark癌基因集进行评分后，发现服药后肿瘤标本中有38个癌基因集和9个Hallmark癌基因集表达存在显著差异。

服药后，肿瘤样本有38个癌基因组和9个标志癌基因组表达有显著差异。

癌基因组显示，Sotorasib处理后的几乎所有样本都显示MAPK信号通路、AKT/mTOR信号通路的显著激活，以及参与转录辅助激活因子的YAP1通路的显著上调。

9个标志性癌基因有两个下调的细胞周期基因组(G2/M检查点和E2F靶点，与肿瘤细胞增殖障碍一致)，另外7组是上调的基因组，包括Hedgehog、Notch和Wnt/-catenin信号通路的激活，以及EMT和肿瘤相关信号的激活。此外，研究人员还发现，代谢p

随后Pecot团队分析了样本的全外显子测序数据，发现治疗后的肿瘤样本与治疗前的肿瘤样本相比，肿瘤单核苷酸突变(SNV)较少，治疗后大部分样本的KRAS G12C突变等位基因频率下降，提示存在获得性索托拉西耐药。然而，他们没有发现任何可能导致MAPK信号重新激活的新突变，也没有在处理过的样本中发现任何新的KRAS突变。

A.治疗后的肿瘤样品比治疗前的肿瘤样品具有更少的肿瘤SNV；

B.治疗后大多数样本中KRAS芽孢杆菌G12C突变的等位基因突变频率下降。

与SNV分析结果一样，Pecot团队发现服药后的样本拷贝数变异较少(CNV)，15个癌症相关基因在至少3个肿瘤样本中出现拷贝数增加，但都出现在服药前的样本中，这表明这些癌症相关基因与KRAS G12C的拷贝数丢失无关，不太可能是获得性耐药的原因。

最后，Pecot团队评估了肿瘤样本的基因组特征，以了解Sotorasib治疗前后肿瘤微环境的差异。他们发现，在处理后的样本中，与T细胞和B细胞激活相关的多种免疫基因信号明显下调。

从肿瘤全外显子测序数据预测的新抗原显示，新抗原治疗前的负载量高于治疗后的样本，与SNV数据一致。这些结果表明，免疫逃逸可能是索托拉西获得性耐药的一个关键特征。

预测的新抗原计数分布在样本中。

总的来说，本研究初步探索了KRAS G12C抑制剂获得性耐药的分子特征和潜在机制，发现耐药肿瘤中KRAS G12C的突变等位基因频率降低，MAPK通路被重新激活。然而，KRAS及其下游没有出现新的突变，这需要进一步研究其内在原因。

此外，EMT和血管生成相关信号的激活、代谢重编程和肿瘤微环境的改变都不同程度地参与了获得性耐药的产生，机制可能非常复杂，这也是研究人员需要攻克的难题。