综述：胃肠道癌症中的KRAS突变：从致病机制到治疗挑战的新见解

《Journal of Pharmaceutical Analysis》：KRAS mutations in gastrointestinal cancers: New insights from pathogenic mechanisms to therapeutic challenges

　　

Kirsten大鼠肉瘤病毒（KRAS）突变约占大鼠肉瘤病毒（RAS）改变的85%，发生于超过90%的胰腺导管腺癌（PDAC）和40%以上的结直肠癌（CRC）中。尽管KRAS-G12C抑制剂已改变这一长期被认为不可成药靶点的格局，大多数胃肠道（GI）肿瘤携带非G12C等位基因，并持续受限于内在性、获得性及适应性耐药，以及免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。本综述综合了等位基因及疾病特异性生物学与流行病学；阐明了由KRAS驱动TME重塑所产生的免疫脆弱性；并评估了具有近期临床相关性的新兴治疗模式，包括新一代等位基因特异性及泛KRAS抑制剂、RAS降解剂、KRAS导向的T细胞受体（TCR）疗法和新抗原疫苗。研究人员整合基因组、信号传导及临床证据，界定原发性、获得性与适应性耐药原型，并将其映射到合理的联合策略中。通过将快速演化的生物学转化为实践导向的指引，本综述提出了将获益扩展至KRAS-G12C以外、克服耐药、指导试验设计及改善携带KRAS突变GI恶性肿瘤患者真实世界决策的机会。

1. 1.
   引言
   Kirsten大鼠肉瘤病毒（KRAS）、Harvey大鼠肉瘤病毒（HRAS）及神经母细胞瘤大鼠肉瘤病毒（NRAS）是RAS家族的小鸟苷三磷酸酶（GTPase）成员。其中KRAS是胃肠道癌症中最常见且具有挑战性的致癌驱动因子，在胰腺导管腺癌和结直肠癌中突出存在。基因组研究确定了PDAC中四个常见改变基因：激活型KRAS突变及TP53、CDKN2A和SMAD4的功能缺失突变。在CRC中，约55%肿瘤携带KRAS、NRAS或BRAF激活突变，且呈互斥模式。KRAS是致癌信号的核心调节因子，尤其调控丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）及磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，驱动PDAC和CRC等GI恶性肿瘤的增殖与存活。KRAS突变的GI癌症中TME呈显著免疫抑制。突变型KRAS重编程TME以利于免疫逃逸，限制CD8⁺ T细胞浸润与功能；在PDAC中诱导粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）驱动髓源性抑制细胞（MDSC）聚集；在CRC中减弱辅助性T细胞1（Th1）/细胞毒程序、核因子κB（NF-κB）及TCR信号，增加调节性T（Treg）细胞，减少M1巨噬细胞和活化CD4⁺记忆T细胞。遗传或药理KRAS抑制可逆转这些特征，支持GI恶性肿瘤中与免疫治疗联合。KRAS曾被认为不可成药，现因其促瘤作用、肿瘤选择性表达及高患病率成为可行靶点，但药物开发仍受鸟苷酸皮摩尔级亲和力、构象可塑性、表面平滑缺口袋、野生型抑制毒性及法尼基化冗余等限制。KRAS-G12C抑制剂通过稳定失活态起效，索托拉西布和阿达格拉西布已获FDA批准用于经治KRAS-G12C突变CRC，并在PDAC中显示潜力。突变KRAS的肿瘤限制性表达使其成为新抗原TCR疗法和肽疫苗的理想靶标，化学与生物学进展催生了抑制剂、降解剂及疫苗等多种模式。
2. 2.
   KRAS生物学：结构、功能、下游信号通路及免疫调节效应
   2.1 KRAS的结构与功能
   RAS于1964年作为病毒基因被发现，KRAS和HRAS于1982年作为首批人致癌基因被识别。KRAS、NRAS、HRAS编码188–189氨基酸蛋白，G域负责GTP结合与水解，含P环、开关I、开关II。KRAS经外显子4可变剪接产生KRAS4A和KRAS4B亚型，C端CAAX基序介导法尼基化膜定位，超可变区（HVR）具亚型多样性，KRAS4B含多聚碱性序列及S181磷酸化调控膜分布。KRAS4B被视为原始RAS基因，生理下KRAS在GDP结合失活态与GTP结合激活态转换，SOS1促进GDP/GTP交换，GAP促水解；突变KRAS水解受损致GTP结合增多激活MAPK/PI3K。KRAS4A独有双膜靶向基序，其研究较少但具转化能力，两亚型热点突变及结构差异使靶向复杂。
   2.2 KRAS下游信号通路
   MAPK/ERK级联中KRAS招募RAF磷酸化MEK、ERK入核促增殖；并行激活PI3K/AKT促存活代谢；亦激活RalGDS、PLCε、TIAM1等效应器。
   2.3 致癌KRAS的免疫调节
   突变KRAS下调MHC-I、上调PD-L1实现免疫逃逸；通过GM-CSF及CXCL1/2-CXCR2等募MDSC排阻CD8⁺ T细胞；极化巨噬M2化；经TGF-β、IL-10促Treg；诱导CAF分泌CXCL1等扩免疫抑制髓系；上调IL-17R等响应Th17/Th2；外泌体促中性粒细胞胞外诱捕网。KRAS-G12C联合SHP2抑制剂减MDSC增CD8⁺ T改善抗PD-1疗效。
3. 3.
   GI癌症中KRAS突变：频率、亚型及临床病理特征
   KRAS突变是PDAC和CRC发病基础，PDAC中＞90% PanIN早损带突变，序贯CDKN2A、TP53、SMAD4失活致侵润癌。GEMM中KRAS-G12D启动PanIN，A146T无此效。CRC中APC缺失后KRAS突变促腺瘤癌变。3.1突变频率与亚型：RAS突变中KRAS占81%，GI肿瘤中KRAS突变者占61.45%；GI内KRAS突变G12为主（78.6%），次为G13、Q61、A146；G12中G12D最多，G12C肺高发而GI仅约5%。组织修复差异：胰腺BER/MMR低易突，结直肠dMMR致MSI影响谱。生化上G12C可结合GDP态，G12D等水解更低持“开”态。3.2临床病理：PDAC中KRAS突变关联差预后，Q61信号低存活稍长；CRC等详见附表。
4. 4.
   GI癌症中靶向KRAS突变
   策略含小分子、联合及疫苗。PDAC中索托拉西布ORR21%，迪瓦拉西布42.8%，格列西雷布46.4%；CRC单药差，因EGFR反馈，索托拉西布+帕尼单抗PFS 5.6月ORR26.4%。IBI351单药ORR44.6%。KRAS-G12D抑制剂MRTX1133在PDAC模型退瘤73%，CRC差；ASP3082降解剂在≥140mg显效。G12V靠TCR-T及RNAi靶向。泛RAS抑制剂RMC-6236在PDAC ORR20%。疫苗ELI-002 2P肽苗促双T应答，中位RFS16.33月。微环境靶向：CCR2阻FOLFIRINOX有效但肺毒；CXCR2阻SX-682增CD8；TGF-β阻NIS793改分型；IL-1β/PD-1阻外周效微。
5. 5.
   KRAS抑制剂在GI癌的耐药驱动
   5.1原发耐药：存抑基因失(TP53、KEAP1等)致氧化应激旁路；代偿RTK/MYC/YAP-TAZ通；靶接合不足；KEAP1/TP53致冷TME；亚型可塑：基底敏、经典型耐；CMS分型CMS4间充质需联合。
   5.2获得耐药：RAS复活新突变(A146P等)、旁路(NRAS/BRAF融)、表型转EMT及药泵ABCB1、RTK再激。
   5.3适应耐药：OFF抑断负反馈致RTK/WTRAS再激MAPK；MRTX1133+ERBB阻退瘤。
6. 6.
   联合增效途径
   6.1抗原发：换代抑制剂、MTAP缺失合成致死PRMT5/MAT2A、基底型敏、YAP/TAZ-TEAD阻GNE-7883。
   6.2抗获得：ON+泛RAS、TEAD组蛋白脱乙酰阻EMT、Losartan阻ERK、RTK/PI3K/BRAF分层靶、CLDN18.2 ADC、CDK4/6。
   6.3抗适应：EGFR+KRAS CodeBreaK300、SOS1/SHP2i阻反馈、ON态RMC-4998克GTP载。
   6.4理据：化疗+KRAS早线、ADC、ICB+MRTX1133清瘤需T、疫苗序贯。
7. 7.
   结论与展望
   新抗原苗序贯ON抑或反序可窗试；ON态药越OFF；TCR-MHC设计算法；ctDNA动生标适调；TME髓/CAF重编必合；三联系统信号/基质/免疫统合适配平台推持久获益。