肿瘤防治研究  2015, Vol. 42 Issue (9): 924-928
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

李晓芬,袁瑛. 2015.
LI Xiaofen, YUAN Ying. 2015.
基因检测指导下的晚期结直肠癌的个体化治疗
Individualized Treatment for Advanced Colorectal Cancer Patients Based on Molecular Characteristics
肿瘤防治研究, 2015, 42(09): 924-928
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42(09): 924-928
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2015.09.014

文章历史

收稿日期:2014-11-27
修回日期:2015-02-17
基因检测指导下的晚期结直肠癌的个体化治疗
李晓芬, 袁瑛    
310009 杭州,浙江大学医学院附属第二医院肿瘤内科
摘要:基于结直肠癌患者基因检测的个体化治疗可帮助临床医师获得最佳的治疗效果和最小的不良反应。晚期结直肠癌患者采用抗EGFR靶向治疗前,应检测RAS基因状态;对于拟采用含伊立替康方案化疗的结直肠癌患者,建议检测UGT1A1基因多态性;但BRAF突变、PIK3CA突变、ERCC1的 mRNA表达等与药物疗效或毒性的相关性尚不明确。本文将与晚期结直肠癌治疗疗效或毒性相关的常见基因的分子检测分成强制检测、推荐检测和必要时检测三大类,帮助临床医生正确理解这些分子检测的实际价值,更好地为患者制定治疗方案。
关键词个体化治疗     晚期结直肠癌     分子检测    
Individualized Treatment for Advanced Colorectal Cancer Patients Based on Molecular Characteristics
LI Xiaofen, YUAN Ying    
Department of Medical Oncology,The Second Affiliated Hospital,Zhejiang University School of Medicine,Hangzhou 310009,China
Abstract:Individualized treatment based on molecular characteristics of colorectal cancer patients can help doctors achieving the best therapeutic effect and the slightest adverse reaction.For advanced colorectal cancer patients,RAS gene status including KRAS and NRAS should be determined before anti-EGFR targeted therapy;determining UGT1A1 gene polymorphism is suggested if administering irinotecan-based regimen;however,the predicting value of other molecular characteristics,such as BRAF mutations,PIK3CA mutations,mRNA expression of ERCC1,etc.,is still unclear.This article reviews the related genes associated with therapeutic efficacy or toxicity of colorectal cancer,and gives advice about clinical decisions.
Key words: Individualized treatment     Advanced colorectal cancer     Molecular characteristics    
0 引言

随着科技进步和医学发展,规范化、个体化及多学科团队合作(multidisciplinary team, MDT)成为当代肿瘤治疗的三大元素。结直肠癌是一种高度异质性疾病,个体化治疗在临床实践中显得尤为重要。结肠癌与直肠癌、右半结肠癌与左半结肠癌、KRAS野生型肠癌与KRAS突变型肠癌、错配修复功能缺陷(dMMR)肠癌与错配修复功能完整(pMMR)肠癌在临床表现、病理特征、预后及对药物的反应方面均有差异。个体化治疗的模式可以帮助医生为患者“量身订做”治疗方案,以获得最佳的治疗效果和最小的不良反应,提高患者的生活质量,延长生存时间。但是,面对来自DNA水平、RNA水平和蛋白质水平的诸多分子检测结果,临床医生在觉得兴奋之余也感到困惑,如何正确解读这些结果、准确利用这些信息,成为临床医生亟待掌握的一种能力。本文将目前结直肠癌领域常检测的分子标志,根据循证医学和美国国立综合癌症网络(NCCN)指南的推荐级别分成三大类:强制检测类、推荐检测类和必要时检测类,以帮助临床医生正确理解这些分子检测的实际价值,更好地为患者制定治疗方案。

1 强制检测类—RAS基因突变

RAS基因为EGFR下游基因,属于原癌基因,对细胞增殖、分化和生长具有重要作用,包括HRASKRASNRAS三种基因[1]。EGFR抑制剂西妥昔单抗和帕尼单抗均为晚期结直肠癌重要的靶向药物,但研究发现,并非所有患者采用西妥昔单抗或帕尼单抗联合化疗后均可取得生存获益。已有多项临床试验证明,KRASNRAS基因可以作为西妥昔单抗或帕尼单抗治疗晚期结直肠癌患者的疗效预测因素。本文中所讲的KRAS基因野生型是指:KRAS基因第2外显子第12和13密码子无突变;RAS野生型是指:KRAS基因外显子2、3、4及NRAS基因外显子2、3、4均为野生型。

2009年,CYSTAL研究结果[2]表明,在KRAS野生型转移性结直肠癌患者中,一线FOLFIRI方案联合西妥昔单抗治疗组的PFS(progression free survival)和RR(response rate)比单用FOLFIRI方案组显著提高(中位PFS:9.9月vs. 8.7月,P=0.02;RR:59.3% vs. 43.2%,P<0.05),OS(overall survival)有延长趋势(24.9月vs. 21.0月,P>0.05)。而在KRAS突变型患者中,两组疗效没有显著差异,见表 1。其后的OPUS研究[3]也得出了类似的结论,对于KRAS野生型晚期结直肠癌患者,一线FOLFOX4方案联合西妥昔单抗比单用FOLFOX4方案可显著改善PFS和RR(中位PFS:8.3月vs. 7.2月,P=0.0064;RR:57% vs. 34%,P=0.0027)。而在KRAS突变型患者中,联合使用西妥昔单抗反而会降低近期疗效(中位PFS:5.5月vs. 8.6月,P=0.0153;RR:34% vs. 53%,P=0.0290)。FIRE-3研究结果表明[4],在KRAS野生型患者中,采用FOLFIRI联合西妥昔单抗组比FOLFIRI联合贝伐单抗组OS延长3.7月(P=0.017)。同样,KRAS基因状态也是帕尼单抗的疗效预测因子。2010年,PRIME研究结果表明[5],在KRAS野生型患者中,一线FOLFOX4方案联合帕尼单抗组的PFS比单用FOLFOX4方案组显著延长(9.6月vs. 8.0月,P=0.02)。而在KRAS突变型患者中,联合帕尼单抗组PFS反而短于单用化疗组(PFS:7.3月vs. 8.8月,P=0.02)。20050181研究(NCT00339183)[6]旨在观察帕尼单抗二线治疗KRAS野生型晚期结直肠癌患者的疗效,结果表明,帕尼单抗联合FOLFIRI方案组的近期疗效比单用FOLFIRI方案组显著提高(PFS:5.9月vs. 3.9月,P=0.004;RR:35% vs. 10%,P<0.001)。基于以上临床试验一致的结果,NCCN指南推荐对转移性大肠癌患者常规检测KRAS基因状态,特别是拟使用抗EGFR单抗前,必须明确KRAS基因的状态。

对7 186例结直肠癌患者的大型国际队列分析显示[7],约有4.3%患者存在NRAS基因突变,且只出现于KRAS野生型人群。进一步分析发现,若KRASNRAS基因均为野生型——即RAS野生型人群,则EGFR抑制剂可取得更好的疗效。2013年,Douillard等对PRIME研究结果进一步分析发现[8],采用帕尼单抗联合FOLFOX4方案治疗转移性结直肠癌患者,RAS野生型人群比仅KRAS野生型人群生存获益更大,其OS可达25.8月,比RAS突变型患者延长5.6月,见表 1。其后对20050181、OPUS、FIRE-3研究的进一步分析[9, 10, 11]及PEAK研究[12]均证实了以上观点,在PEAK研究中,采用帕尼单抗联合mFOLFOX6方案治疗的RAS野生型患者,OS可达41.3月。值得一提的是,在各大临床试验中,根据不同的检测位点及方法学,新检测出的RAS基因突变率也各不相同,从16%到36.5%不等。

表 1 EGFR抑制剂联合化疗治疗晚期结直肠癌的重要临床试验 Table 1 Main clinical trials of EGFR inhibitors combined with chemotherapy on advanced colorectal cancer patients

基于以上临床试验结果,2014年NCCN指南推荐所有转移性结直肠癌患者需检测RAS基因突变状态,包括KRASNRAS,至少应明确KRAS外显子2突变情况。KRAS状态不明或者NRAS突变时不应使用西妥昔单抗或帕尼单抗,且基因突变检测应在有资质的实验室进行。

2 推荐检测类—UGT1A1基因多态性

尿苷二磷酸葡糖醛酸转移酶(UGTs)是一大类能催化葡糖醛酸与亲核底物结合的膜结合酶,主要存在于肝脏。编码UGTs的基因UGT分为UGT1UGT2两个家族。UGT1A1编码的UGT1A1酶是化疗药物伊立替康体内代谢过程中的关键酶,可将伊立替康高活性代谢产物SN-38转化成无活性代谢产物SN-38G。研究发现,伊立替康所致重度骨髓抑制及延迟性腹泻可能与SN-38药代动力学的个体差异有关[13, 14]UGT1A1*28(-53[TA]6>7)及UGT1A1*6(211G>A, G71R)基因突变可降低SN-38醛酸化水平,导致SN-38在体内蓄积,引起严重不良反应,且不良反应随着药物剂量增加而加重。

UGT1A1*28位点多态性研究较多,最常见的为6/6野生型,UGT1A1酶活性较强,使用伊立替康后少见严重不良反应发生;而纯合突变7/7型可致酶活性显著降低,使用伊立替康后约50.0%患者可发生严重不良反应;杂合突变6/7型介于两者之间,约12.5%患者可发生严重不良反应。类似地,UGT1A1*6位点G/G型为野生型,酶活性较强,发生不良反应较少,G/A型及A/A型仅出现在亚洲人群中,突变率分别约为12%及1%,UGT1A1酶活性有所下降。Satoh等[14]研究充分说明了UGT1A1*28及UGT1A1*6位点多态性对SN-38药代动力学的影响。Marcuello等 [15]曾开展了一项伊立替康联合氟尿嘧啶一线治疗晚期结直肠癌患者的剂量爬坡试验,结果表明,UGT1A1*28位点6/6型患者伊立替康最大耐受剂量为450 mg/m2,6/7型患者最大耐受剂量为390 mg/m2,而7/7 纯合突变型患者最大耐受剂量仅为150 mg/m2,且伊立替康剂量越大,患者疗效越好。当伊立替康剂量大于260 mg/m2时,RR可达67%,PFS高达16月,均高于三药方案FOLFOXIRI。

基于多项研究结果,2005年8月美国FDA建议对应用伊立替康治疗的患者进行UGT1A1基因多态性检测,但药品说明书中并未要求根据基因型给予不同起始剂量。笔者认为,UGT1A1基因多态性状态不改变伊立替康的用药剂量,但可帮助临床医生根据不同基因型给予患者不同强度的不良反应的检测和管理。但是越来越多的研究数据表明纯合突变型的患者可能耐受不了常规剂量,提醒临床实践中可能应该调整这些患者的初始剂量;即对于不同基因型的患者应采用不同的个体化剂量,以平衡疗效和毒性。

3 必要时检测类—BRAF突变、PIK3CA突变、PTEN表达缺失、ERCC1、TYMS、DPD的mRNA表达等

BRAF、PIK3CA、PTEN均为MAPK及PI3K信号转导通路相关蛋白,位于RAS下游,在细胞增殖、分化过程中发挥重要作用[16]。其中PIK3CA为PI3Ks家族成员之一。一些研究表明,BRAF突变、PIK3CA突变及PTEN表达缺失可能影响结直肠癌抗EGFR治疗的疗效,此三种突变会降低疗效;但是也有一些研究结果截然相反[17]。目前尚缺乏前瞻性研究的结果,故很难下定论,临床上不必因这些分子改变而拒绝抗EGFR的靶向治疗。BRAF基因突变目前在结直肠癌中比较公认的是它的预后预测价值,即BRAF基因突变的患者生存时间短,预后差[18, 19]

此外,有文献表明ERCC1、TYMS、DPD等基因的mRNA表达可能与结直肠癌化疗药物奥沙利铂、5-Fu的疗效或毒性有关,但是各研究的样本量都非常小,且都是基于回顾性的研究。Li等[20]对160例采用含奥沙利铂的方案辅助化疗的结直肠癌患者的分析发现,ERCC1 mRNA表达阴性的患者可获得更高的5年无病生存率(72% vs. 54%,P=0.009)和5年总生存率(78% vs. 60%,P=0.02)。但是相反结果的文献也不少。TYMS mRNA表达对5-Fu疗效的影响尚有争论[21, 22, 23]。DPD是嘧啶类药物分解代谢的起始和限速酶,但对疗效和毒性预测并不重要[24]

综上所述,目前,在晚期结直肠癌内科治疗中,基因检测指导下的个体化治疗已成为大势所趋。但是,面对大量的分子检测信息,临床医生应正确解读、准确应用,结合循证医学的证据和指南推荐才能做到真正意义上的规范化与个体化并重。因此,笔者推荐:晚期结直肠癌患者应常规检测RAS基因状态,包括KRASNRAS,特别是拟采用抗EGFR靶向治疗前;对于拟采用含伊立替康方案化疗的晚期结直肠癌患者,推荐检测UGT1A1基因多态性,便于临床医生对不良反应进行监测和管理。BRAF突变、PIK3CA突变及PTEN表达缺失与结直肠癌抗EGFR靶向治疗的疗效相关性尚不明朗,ERCC1、TYMS、DPD的mRNA表达与奥沙利铂、5-Fu等化疗药物的疗效或毒性的相关性尚不能确定,不能用来指导临床用药,仅在必要时可检测。

肿瘤的个体化治疗之路已经起步,但道路还很长,一定会有更多更好的分子标志会给临床提供更精准的信息,帮助临床医生为患者制定“量身订制”的治疗方案。

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