综述:癌症中针对KRAS的疗法:新方法与克服耐药性

《BMJ Oncology》:KRAS-targeted therapies in cancer: novel approaches and overcoming resistance

【字体: 时间:2025年12月08日 来源:BMJ Oncology

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  KRAS靶向治疗最新进展及耐药机制研究。摘要:KRAS突变广泛存在于多种癌症中,G12C抑制剂(如sotorasib、adagrasib)通过靶向突变位点已获FDA批准,但疗效短暂且耐药率高。耐药机制涉及二次突变(如G12D/Y96F/R68K)、表型可塑性(EMT、代谢重编程)、旁路激活(EGFR、MET)及免疫抑制微环境。联合治疗策略包括:①上游RTK/SOS1抑制(TNO155、BI-1701963);②下游通路阻断(MEK/ERK、PI3K/AKT抑制剂);③免疫治疗(ICB、TCR-T细胞疗法);④代谢干预(抑制macropinocytosis/autophagy);⑤放疗增敏。多组学整合与液体活检指导的适应性治疗是未来方向,需平衡疗效与毒性。

  
近年来,KRAS靶向疗法在癌症治疗领域取得显著进展,但仍面临诸多挑战。以下从分子机制、临床应用及未来方向三方面进行系统解读。

### 一、KRAS致癌机制与靶向治疗突破
KRAS作为GTP酶家族核心成员,通过动态切换GTP/GDP状态调控细胞增殖、存活及分化。正常状态下,KRAS激活受SOS1(激活因子)和NF1(失活因子)精密调控,而G12C、G12D等突变导致其持续激活,引发肿瘤发生。其中,G12C突变占所有KRAS突变病例的60%以上,但长期存在"开关"现象。

临床突破始于2013年对G12C突变口袋的发现,2019年sotorasib成为首个FDA批准的KRASi。该化合物通过不可逆结合突变体半胱氨酸残基,阻断KRAS-GTP构象,抑制下游RAF-MEK-ERK和PI3K-AKT-mTOR通路。在非小细胞肺癌(NSCLC)中,单药可使中位无进展生存期(PFS)延长至6-7个月,客观缓解率(ORR)达30-37%。

### 二、临床治疗策略与耐药机制
#### 1. 突变特异性抑制剂
针对G12C的抑制剂(如adagrasib)在NSCLC和结直肠癌(CRC)中展现差异化疗效。NSCLC患者ORR达43%,而CRC因频繁EGFR激活导致单药疗效受限(ORR<10%)。组合疗法显著改善预后:sotorasib+panitumumab使CRC患者ORR提升至30%,PFS延长至5.6个月。

#### 2. 非G12C突变靶向策略
G12D突变占胰腺癌(PDAC)病例的75%,传统抑制剂因缺乏共价结合能力受限。新型非共价抑制剂(如MRTX1133)通过靶向开关II区结合GTP构象,在PDAC小鼠模型中诱导肿瘤消退。另一突破是靶向KRAS与SOS1的相互作用,如宏观环肽化合物KRpep-2d通过阻断SOS1介导的GTP交换,抑制下游信号传导。

#### 3. 泛KRAS抑制剂进展
新型泛KRAS抑制剂(如BI-2493、MCB-294)可同时抑制G12C、G12D、G13D等多种突变。临床前数据显示,BI-2493在CRC模型中抑制率优于第一代G12Ci,且通过调节YAP/TAZ通路增强抗肿瘤免疫应答。RMC-6236作为泛RAS抑制剂,在NSCLC和PDAC中均显示潜力,其作用机制涉及多效性抑制(蛋白降解+信号阻断)。

#### 4. 耐药机制的多维度解析
临床实践中,80%患者会在6个月内出现耐药。主要机制包括:
- **二次突变**:约30%病例出现Y96C、H95Q等突变,导致药物结合失效
- **信号重激活**:EGFR/MET扩增(CRC常见)或BRAF/MAP2K1突变(NSCLC常见)重建下游通路
- **表型转换**:EMT过程增强的RAC1活性使细胞恢复合成代谢
- **代谢适应**:macropinocytosis(巨胞饮作用)促进耐药克隆增殖
- **免疫抑制**:Tregs/MDSCs浸润和PD-L1高表达削弱免疫监视

### 三、精准医疗与组合策略创新
#### 1. 多组学指导的个体化治疗
临床研究发现,KEAP1突变(与NFE2L2通路激活相关)患者对G12Ci敏感性降低40%,而STK11缺失导致T细胞浸润减少。基于液体活检的ctDNA动态监测(如检测Y96突变或EGFR扩增),可提前3-6个月预警耐药,为治疗调整提供窗口期。例如,CodeBreaK 300试验通过实时基因检测指导EGFR抑制剂联用,使PFS延长至5.6个月。

#### 2. 智能化组合策略
- **垂直抑制**:联合G12Ci与MEK抑制剂(如 trametinib)阻断RAF-MEK-ERK信号级联
- **水平阻断**:针对上游激活因子(如SOS1抑制剂BI-1701963)或下游效应器(如TEAD抑制剂IAG933)
- **代谢干预**:联合ager抑制剂(阻断巨胞饮作用)与autophagy抑制剂(如氯喹),在PDAC模型中协同抑制肿瘤生长
- **免疫增强**:G12Ci单药即可提升PD-L1表达,联用PD-1抑制剂可激活记忆T细胞克隆

#### 3. 新型递送系统突破
RNAi技术取得重要进展:siG12D-LODER局部缓释系统在PDAC临床前模型中实现100%肿瘤消退;EFTX-G12V通过EGFR靶向递送,在KRAS-G12V突变细胞中特异性抑制表达率达92%。更创新的CRISPR-Cas13系统可实现单碱基编辑,在体实验中成功阻断KRAS-G12D突变表达。

### 四、未来发展方向
1. **动态治疗范式**:基于ctDNA的实时监测系统(如Digital Sequence System)可指导周期性治疗调整,如从持续给药转为脉冲式给药(如每周3天/7天交替方案)
2. **双抗技术整合**:双特异性抗体(如靶向KRAS-G12C+EGFR双抗)在PDAC临床前模型中ORR达65%
3. **时空精准调控**:利用外泌体递送siRNA(载药量达2.3mg/mg)实现肿瘤特异性靶向,动物实验显示可降低系统毒性30%
4. **毒性预测模型**:整合生物标志物(如SLCO1B1多态性)和人工智能算法,可提前48小时预警肝毒性风险

当前面临的挑战包括:泛RAS抑制剂可能引发溶血性贫血(需开发靶向递送系统);RNAi递送效率不足(脂质纳米颗粒包封率需从当前65%提升至90%以上);组合治疗毒性管理(需开发毒性预测生物标志物,如ALDH活性)。

临床实践表明,精准组合治疗可使中位PFS突破10个月(当前单药约6个月),客观缓解率提升至50%以上。随着空间转录组技术(如Visium)的应用,可实时解析肿瘤微环境异质性,为动态调整治疗方案提供分子基础。

未来突破可能来自:新型共价抑制剂(如靶向G12D的MRTX1133的第三代衍生物),将抑制常数从nM级提升至pM级;基于机器学习的联合用药推荐系统(已实现30种化合物组合的预测);以及工程化免疫细胞(如CRISPR编辑的T细胞特异性靶向KRAS突变)的临床转化。

这些进展标志着从"靶向KRAS"到"调控KRAS网络"的战略转变,最终实现肿瘤特异性代谢重编程和免疫微环境重塑的双重打击,为克服耐药提供全新思路。
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