CD8 x KRAS G12D x KRAS G12C x KRAS G12V x KRAS G12R x KRAS G13D

OTC2024类器官前沿应用与3D细胞培养论坛圆满落幕，点击图片可查看会后报告，咨询OTC2025类器官论坛请联系：王晨 180 1628 8769 在过去的十年中，RAS 致癌蛋白已经从被认为不可成药转变为拥有两种临床批准的药物，各类KRAS抑制剂已进入白热化阶段。然而，迄今为止临床观察到的 KRAS-G12C 抑制剂单药临床反应有限，且响应时间短暂易耐药，迫使人们提出了一个问题：它们如何更合理地进入临床，与什么药物组合以提供更持久的临床效果? 在这里，作者总结了回顾当前KRAS抑制剂临床前和临床阶段的进展，并讨论KRAS抑制剂的临床挑战和未来方向。 KRAS突变是多种癌症类型的驱动因素，包括非小细胞肺癌 (NSCLC)、结直肠癌 (CRC) 和胰腺导管腺癌 (PDAC) 。KRAS 蛋白主要与鸟苷二磷酸 (GDP) 结合，并处于由内源性鸟苷三磷酸 (GTP) 水解活性维持的无活性构象。KRAS 与 GTP 酶激活蛋白 (GAP )相互作用，加速 GTP 向 GDP 转化，而鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)与 KRAS 结合导致 KRAS 被动加载 GTP 。GTP 与 KRAS 的结合使活性位点从开放构象转变为闭合构象，允许多个下游效应子通路相互作用和激活，包括 MAPK 和 PI3K 通路。KRAS 的激活状态在体内积累导致下游信号通路的激活，并与肿瘤发生、侵袭性疾病和不良预后有关。 KRAS 突变在多种癌症中很常见，例如，美国 45% 的 CRC 病例和中国 49% 的 CRC 病例;美国 ∼90% 的胰腺导管腺癌 (PDAC)，中国 ∼89%;美国 35% 的肺腺癌(LUAD，非小细胞肺癌的一种亚型，中国 ∼13%。KRAS 的突变亚型主要分为 KRAS (G12D)、KRAS (G12V)、KRAS (G12C)、KRAS (G13D)、KRAS (G12R) 和 KRAS (G12A) 突变、或 KRAS 野生型扩增。KRAS 突变在不同人类癌症中的分布各不相同，41% 的 LUAD 存在 KRAS (G12C) 突变，而 KRAS (G12D) 和 KRAS (G12V) 是 CRC 和 PDAC 中最常见的两个突变。   01   RAS抑制剂的开发及其临床应用 直到 Kevan Shokat 教授的开创性工作，他在 2013 年证明，可以鉴定出与 KRAS G12C 突变形式中新形半胱氨酸 12 残基共价结合的化合物。用硫醇反应性弹头靶向它，通过药物与先前未识别的口袋之间的相互作用提供进一步的选择性位于 KRAS 蛋白的效应器结合 Switch-II 区域下方。不可逆的药物结合导致蛋白质被锁定在 GDP 结合的非活性状态。虽然靶向 GTP 结合的 KRAS 活性形式是更好的选择，但 KRAS G12C 突变体的一个独特特征是它比大多数其他突变体形式更快地水解 GTP，因此突变蛋白最终将完全被困在在药物存在下处于非活性状态。这项开创性工作导致了数十种 KRAS-抑制药物的开发，其中约 20 种药物已在临床试验中进行了评估（图 1）。 图1. 临床试验或临床前开发中的突变特异性和多(K)RAS抑制剂 这些突变体选择性抑制剂的一个关键优势是它们不会阻断野生型 RAS 蛋白的功能，因此它们应该具有高治疗指数，至少在避免脱靶效应的情况下是这样。对所有形式的 RAS 蛋白（pan-RAS, 泛 RAS 或多 RAS 抑制剂）进行全面抑制的一个主要缺点是，由于正常组织中 RAS 蛋白功能的抑制，可能会产生靶向毒性，如正常的内源性 RAS 蛋白在免疫系统中许多细胞（包括 T 细胞和 B 细胞）中发挥着至关重要的作用。因此泛 RAS 抑制可能会损害对肿瘤的免疫反应。 第一代KRAS-G12C 抑制剂涉及两个重要药物：sotorasib (AMG 510) 和adagrasib（阿达格拉西布，MRTX849）。 由于KRAS中的大多数 G12C 突变发生在肺腺癌中，占所有KRAS突变的 40% 和所有患者的约 10%，因此这是临床开发的重点，也是 FDA 批准的适应症。sotorasib 于 2021 年获得批准，adagrasib 于 2022 年获得FDA批准，两者均根据 2 期临床试验结果采用加速审批途径，它们显示出 37%–45% 的良好客观缓解率 (ORR)，并具有中等毒性（20%–45%，3 级或更高级毒性）。sotorasib 和 adagrasib 在KRAS-G12C胰腺导管腺癌 (PDAC) 中至少表现出一定的有希望的临床活性，尽管这些突变在这种高度侵袭性癌症中仅占所有KRAS突变的不到 1.5%，即所有患者的 1.2%。在结直肠癌中，G12C 突变稍微常见一些，约占所有KRAS突变的 7% 或所有患者的 3%；然而，sotorasib 和 adagrasib 的单药活性不太显著，但通过与 EGFR 抑制性抗体西妥昔单抗或帕尼单抗联合使用可显著改善，如同 BRAF 抑制剂所看到的反应。 在获得临床批准的 2 期试验中，KRAS-G12C 抑制剂 sotorasib 和 adagrasib 在前几个月表现出了令人印象深刻的临床活性。然而，正如以前在其他靶向治疗中经常看到的那样，临床反应通常相当短暂，大多数患者很快开始出现耐药。根据 FDA 加速审批流程的条款，3期试验必须验证临床效益。sotorasib 的这些试验现已完成，adagrasib 的研究正在进行中。CodeBreaK 200 是一项随机对照 3 期试验，比较了 sotorasib 与标准疗法多西他赛（化疗）对既往治疗过的晚期KRAS-G12C突变 NSCLC 患者的疗效和安全性。令人惊讶和失望的是，与标准治疗相比，sotorasib 仅将无进展生存期延长了 5 周，并且根本无法改善总生存期。虽然与多西他赛相比，sotorasib 的毒性和生活质量更好，但这一结果也远远低于预期。随后，FDA 肿瘤药物咨询委员会对试验设计发表了高度严厉的评价，从而使 sotorasib 在此情况下的临床价值存在不确定性。 有关 sotorasib 功效的问题应通过后续试验来澄清，并且将热切期待与 adagrasib 的可比结果，以及最近开发的 KRAS-G12C 抑制药物的大规模临床试验结果。不过，现阶段至少第一代KRAS-G12C抑制药物的临床使用，有很多要点是明确的。也是最重要的是，耐药性的发展相当迅速，特别是在肺癌中。 KRAS-G12C突变肺癌通常是一种与吸烟相关的疾病，因此往往表现出较高的肿瘤突变负担。这使得共存突变可能已经存在于肿瘤的某些细胞中，从而导致耐药的产生。许多可能导致耐药性的第二个基因变化已经被发现，通常是通过分析循环肿瘤DNA，这表明耐药性癌细胞的克隆正在被选择以适应药物治疗。除了耐药性的遗传机制外，还发生了多种非遗传信号通路适应，包括由于 MAP 激酶介导的负反馈环路减弱而重新激活的通路。  然而，从这些试验中得出的第二个可能相关的经验与毒性有关。虽然 sotorasib 和 adagrasib 的毒性似乎小于化疗药物多西他赛，但并非没有重大副作用。这限制了药物可以安全达到的剂量水平。更重要的是，这严重限制了这些药物与其他药物联合使用而不限制毒性的潜力，这将阻碍了 RAS 信号传导和免疫检查点组合抑制的研究。最大的希望是能够开发出新一代 KRAS-G12C 抑制药物，这些药物对其靶点更具特异性，脱靶毒性更小，从而可以更有效地抑制通路，并与其他药物更安全地组合。 同时，其他 KRAS 抑制剂也取得了非常令人印象深刻的进展（图 1），另外 16 种抑制剂将于 2024 年初进入临床试验。其中一些可能与第一代抑制剂相比，具有更有利的药理特性和更低的毒性。在 1 期临床试验中，与 sotorasib 相比，divarasib（GDC-6036；罗氏）证明 NSCLC 中 3 级毒性降低（11%），中位无进展生存期（mPFS）延长（13.7 个月）。诺华开发的抑制剂 opnurasib (JDQ443) 也显示出可喜的结果，3 级不良反应低于 10%，ORR 为 40%–50%。然而，值得注意的是，由于患者选择的差异，交叉试验比较很困难；因此，现在知道这些初步结果是否可以转化为正在进行的3期临床试验的明显优势还为时过早。 divarasib（GDC-6036） pnurasib (JDQ443)  Revolution Medicines 公司采用了一种完全不同的靶向 KRAS-G12C 突变蛋白的方法，他们开发了分子胶化合物，可与 KRAS-G12C 共价结合，并与分子伴侣亲环蛋白 A 结合，形成空间位阻、无活性的三聚体复合物。该药物针对 KRAS 的 GTP 结合活性 (ON) 状态，这意味着它比 OFF 状态抑制剂更快速地抑制 RAS 通路活性。  Revolution Medicines的RMC-6236、RMC-9805 和RMC-6291 RMC-6291 目前正在进行临床评估，初步数据表明对先前使用非活性状态 KRAS-G12C 抑制剂进展的晚期 NSCLC 患者有反应。除了针对 KRAS 的 G12C 突变形式外，目前还开发了针对其他氨基酸取代的药物和候选药物，包括针对 G12D、G12S 和 G12R 的化合物，以及针对 G12D、G12V、G13C 和 Q61H 的三复合物抑制剂。Mirati Therapeutics 的 KRAS-G12D 抑制剂 MRTX1133 最近进入临床试验。这种非共价化合物针对 KRAS-G12D 的非活性和活性形式，KRAS-G12D 是癌症中最常见的 KRAS 突变，在胰腺癌和结直肠癌中尤其普遍。另一种针对 KRAS-G12D 的方法是开发双功能 PROTAC 降解剂 (ASP3082，安斯泰来)，该产品现已进入临床试验。 MRTX1133 ASP3082 勃林格殷格翰报告了非共价 KRAS 抑制剂的开发，该抑制剂既针对野生型 KRAS 又针对多种 KRAS 突变形式，优先与非活性状态结合。这些化合物被称为泛 KRAS 抑制剂，不会抑制 NRAS 或 HRAS，这意味着它们可以避免全面抑制 RAS 信号网络所固有的一些可能的毒性。 抑制 RAS 所有亚型的药物也已开发出来，Revolution Medicines 的 RAS MULTI(ON) 现已进入临床试验。与他们的 KRAS-G12C(ON) 抑制剂一样，该化合物在 GTP 结合的 RAS 和亲环蛋白 A 之间形成三聚复合物。临床试验 ( NCT05379985 ) 的早期迹象表明毒性可能是可控的，但对不良事件和亲环蛋白 A 进行更深入的分析。在确定泛 RAS 抑制剂是否存在可行的治疗窗口之前，需要先了解 RMC-6236 的疗效。   02   靶向KRAS突变肿瘤的组合用药策略 如前所述，仅抑制致癌突变 KRAS 似乎不太可能足以治愈晚期KRAS突变癌症。因此，探索联合靶向其他靶点非常重要，以最大限度地发挥 KRAS 抑制的影响。 2.1 肿瘤细胞自主组合：垂直通路抑制 最初在 BRAF 突变黑色素瘤临床上开发的一种解决驱动癌基因靶向效果有限的方法是在激活的癌蛋白上游或下游添加另一种抑制剂，以增加通路抑制的深度。在黑色素瘤中，MEK 抑制剂联合 BRAF 抑制剂，从而显著（尽管适度）延迟耐药性发展的发生。在 KRAS-G12C 抑制剂中添加 MEK 或 ERK 抑制剂已在临床前和早期临床试验中进行了探索。虽然实现了更有效的 ERK 通路抑制，但 MEK 或 ERK 抑制剂缺乏对癌细胞的选择性，因此不太可能改善治疗窗口，并且可能对重要的正常信号传导（包括免疫区室中的信号传导）产生负面影响。 也可以针对 KRAS 上游的同一通路，例如 RTK。同样，在 BRAF 突变癌症中，已有 EGFR 与 BRAF 共同靶向的先例，特别是在结直肠癌中。 抑制 KRAS 信号传导可以缓解抑制 RTK/RAS 通路上游激活的负反馈环路，因此有针对性地抑制 RAS 上游可能是有益的。这已经在 KRAS-G12C 突变结直肠癌的临床中进行了测试，早期迹象表明针对 EGFR 的抑制性有益处。  另一种正在积极探索的上游组合方法是将 SOS1 鸟嘌呤核苷酸交换因子的抑制剂添加到 KRAS-G12C 抑制剂中。因为，KRAS-G12C 仍然在一定程度上依赖于 SOS1 的激活来维持 GTP 结合状态。 另一个因与 KRAS 共同靶向而受到广泛关注的上游成分是非受体蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2，它参与 RAS 途径上游激活复合物的组装。多项研究强调，KRAS 抑制后负反馈回路的缓解可能导致多个 RTK 的激活。因此，抑制 SHP2（RTK 到 RAS 信号传导的常见介质）已被认为是比针对单个 RTK 更通用的克服适应性耐药的方法。  此外，由于 RTK 的重新激活会导致野生型 RAS 亚型的活性增加，因此这种组合还可以增强活性状态 KRAS-G12C 抑制剂的功效。重要的是，除了提供癌细胞内在的更深层次的 RAS 通路抑制外，SHP2 阻断还以普遍有益的方式影响肿瘤微环境 (TME) 中的细胞，特别是通过选择性耗竭促肿瘤 M2 巨噬细胞（通过减弱 CSF1）受体信号传导）和增加 M1 极化促炎巨噬细胞，具有抗肿瘤作用。因此，SHP2 抑制剂结合了肿瘤细胞内在抑制和 TME 靶向的特征，使其成为临床试验中评估的有吸引力的组合。目前多家公司正在探索这种组合策略的潜在好处（表 1）。  表1. 评估 KRAS-G12C 抑制剂与 SHP2 抑制剂联合用药的临床试验 最后，还可以使用两种不同类别的直接抑制剂双重靶向 KRAS。将具有限制 KRAS 上第二位点突变被选择的可能性的优点，并且还可以抑制可能成为突变的野生型 RAS 蛋白的重新激活（由于负反馈回路衰减而被激活）。 2.2 肿瘤细胞自主组合：靶向 KRAS 远端的过程 除了加深对 RAS 信号网络的抑制之外，还探索了针对肿瘤细胞中其他更多下游通路的组合。这些例子包括细胞周期依赖性激酶抑制剂，例如 CDK4/6，mTOR 激酶， eIF4A等。  2.3 针对 KRAS 突变肿瘤细胞和 TME 的组合 十多年来将 ICB 与其他致癌基因靶向药物（例如 BRAF 或 EGFR 抑制剂）相结合的尝试并未能在临床上产生重大影响。将 KRAS-G12C 抑制剂与 PD-1 或 PD-L1 靶向 ICB 相结合的试验的早期临床数据揭示了这种方法面临的巨大挑战，下一节将更详细地讨论这些挑战。   03   癌细胞中的 RAS 信号传导驱动免疫逃避 KRAS 突变诱导多种细胞因子和趋化因子的表达，其中许多有助于促进免疫抑制性 TME（图 2）。 图2 RAS信号驱动免疫逃避的机制 肿瘤细胞中的 KRAS 信号传导会影响 TME 的变化，从而通过一系列机制抑制肿瘤浸润 T 细胞的功能。ERK-MAPK通路直接诱导IL-10和TGF-β的表达和分泌，促进常规Th1 CD4 + T细胞转化为免疫抑制调节性T细胞（Treg），以及其他免疫抑制功能。 KRAS 突变触发的另一种免疫抑制机制是促进肿瘤细胞表达免疫检查点配体 PD-L1，从而直接抑制细胞毒性 T 细胞反应。   KRAS 突变不仅能够直接通过 RAF-MAPK 和 PI3K 途径（这两种途径均参与免疫抑制机制）发出信号，还可以激活促炎 NF-κB 途径，从而促进多种细胞因子和趋化因子的表达。激活的 RAS 与 RAL 小 GTP 酶的鸟嘌呤核苷酸交换因子结合，直接激活激酶 TBK1 与 IKKε 复合，驱动 NF-kB 的激活。 KRAS 突变抑制肿瘤固有干扰素 (IFN) 信号传导。TME 内的 IFN 信号传导在免疫监视中发挥着关键作用，因为它促进主要组织相容性复合体 (MHC) I 类抗原呈递和 T 细胞趋化剂的分泌。  KRAS 突变肿瘤的免疫特征受到抑癌基因伴随突变的影响。在KRAS突变肺癌中，除了 p53 之外，抑癌基因 LKB1/STK11 和 KEAP1 也经常共同发生突变，这两种基因均已被证明可以驱动免疫逃避。LKB1 突变肿瘤已被证明具有免疫排斥性TME。KEAP1 突变也与 T 细胞排斥的 TME 相关。KEAP1 缺失导致转录抑制因子 EMSY 的积累，直接抑制 I 型 IFN 应答基因的转录。 癌细胞中的 KRAS 抑制可逆转免疫逃避 鉴于 RAS 在增强免疫抑制机制中的作用，毫不奇怪，突变体特异性 KRAS 抑制剂的治疗会抵消这些机制，从而导致免疫 TME 成分的深刻重塑。在 PDAC 小鼠模型中抑制 KRAS-G12D 后，还观察到 TME 重塑和抗肿瘤免疫增强(图3）。TME 重塑的机制可归因于直接肿瘤细胞内在效应和间接效应的结合。癌细胞分泌的单核细胞和中性粒细胞趋化剂（例如 CXCR2 配体）减少，导致这些免疫抑制型细胞的浸润受损。KRAS 抑制剂治疗的肿瘤还表现出 T 细胞趋化细胞因子（例如 CXCL9 和 CXCL10）分泌增加，与 CD8 + T 细胞、CD4 + T 细胞和 Tregs 浸润增加相关。这些细胞因子可以由不同的细胞类型分泌，包括癌细胞和抗原呈递细胞（APC）。与此同时，由于癌细胞死亡导致抗原库增加，APC 的激活也会增加。癌细胞和 APC 增强的抗原呈递可以增强 T 细胞的识别和激活。 图3突变体特异性KRAS抑制减少免疫抑制并重塑免疫肿瘤微环境   04    RAS 抑制剂和 ICB 联用的基本原理 ICB 疗法，例如针对 PD-(L)1 和 CTLA-4 的疗法，通过重振抗肿瘤免疫反应发挥抗肿瘤作用。与通常导致短暂反应的靶向治疗相反，ICB 可以在一小部分患者中实现持久的反应。这一成功使他们被批准用于治疗多种癌症类型。PD-1 或 PD-L1 阻断抗体，无论是单独使用还是与化疗联合使用，都是治疗缺乏靶向致癌突变的晚期 NSCLC（包括具有 KRAS 突变的患者）的一线疗法。因此，考虑到 KRAS 在抑制抗肿瘤免疫反应中的作用以及 KRAS-G12C 抑制后 TME 的深刻重塑，研究 KRAS 抑制剂与抗 PD(L)1 疗法联合治疗 NSCLC 是有充分理由的。 4.1 KRAS-G12C 抑制剂的临床前数据 如前所述，KRAS-G12C 抑制剂可以逆转致癌 KRAS 驱动的免疫抑制机制，创造出更有利于引发抗肿瘤反应的 TME。事实上，KRAS-G12C 抑制剂与抗 PD-1 疗法的组合可进一步增强 T 细胞活性，在结直肠癌 (CRC) 和肺癌小鼠模型中显示出强大的联合效果，并且可以使大多数癌症获得长期治愈。 然而，在代表免疫冷肿瘤的小鼠模型中，包括缺乏新抗原的免疫模型和排除T细胞的模型，用KRAS-G12C抑制剂治疗仍然能够至少部分逆转免疫抑制并增加T细胞的浸润和活化。然而，添加抗 PD-1 治疗并不会导致生存率增加。活性状态 KRAS-G12C 抑制剂也观察到了类似的结果，该抑制剂在免疫原性模型中显示出与抗 PD-1 阻断的协同作用，但在免疫冷肿瘤模型中则不然。 这表明只有对 ICB 有内在反应的患者才会从这种组合中受益。 当泛 RAS 抑制剂 RMC-6236 与抗 PD-1 联合使用时，也观察到了协同组合。这些发现与早期的研究相一致，这些研究表明使用 MEK、RAF 或 EGFR 抑制剂靶向 RAS 通路也可以逆转免疫抑制并增强免疫疗法的疗效。然而，RAS-MAPK通路在免疫细胞的增殖和激活中也发挥着关键作用。因此，高剂量的 RAS 途径抑制剂可能会损害免疫反应，从而限制 ICB 疗法的有效性。作为一种替代方法，一些策略建议间歇性给药 MEK 抑制剂以靶向癌细胞，同时保持 T 细胞活化。 4.2 KRAS-G12C 抑制剂的临床数据 多项研究表明，与野生型肿瘤患者相比，携带KRAS突变的 NSCLC 患者对 ICB 表现出更有利的反应，尽管存在相互矛盾的报道。鉴于 KRAS-G12C 抑制剂和抗 PD-1 疗法在小鼠模型中的组合的有前景的临床前数据，目前正在进行的多项临床试验正在评估这种组合（表 2）。  表2.评估 KRAS 抑制剂与免疫检查点抑制剂联合治疗的临床试验  安进公司于 2022 年 9 月报告了临床试验 CodeBreaK 100 和 CodeBreaK 101 中 1b 期探索的这种联合疗法的初步安全性和有效性评估。在这两项试验中，患者接受了不同剂量的 sotorasib 治疗（120-960 mg QD）与 pembrolizumab（抗 PD-1）或 atezolizumab（抗 PD-L1）联合使用。虽然所提供的数据没有提供足够的信息来评估疗效，但很明显，与sotorasib 单药治疗相比，该组合导致 3 级和 4 级肝毒性的发生率更高。事实上，当两种疗法同时使用时，50% 的病例会因治疗相关不良反应 (TRAE) 导致治疗停止。这些试验还包括在 sotorasib 21 或 42 天治疗后接受该组合，这导致肝脏毒性的发生率较低，但仍然显著。与此相一致的是，在既往接受过抗 PD-(L1) 治疗的患者中也观察到了与 sotorasib 相关的严重肝毒性，一项研究建议在最后一次 ICB 剂量与开始 sotorasib 治疗之间间隔 30 天。 Mirati Therapeutics 还报告了 KRYSTAL-1 和 KRYSTAL-7 试验中 adagrasib 和 pembrolizumab联合用药的初步结果。与 sotorasib 的数据相比，这些试验主要证明了低度肝脏毒性和更易于管理的安全性。最近，KRYSTAL-7 试验的最新报告已经发布，确认毒性是可控的，只有 16% 的患者表现出 3 级肝脏毒性。然而，尽管导致治疗中断的 TRAE 发生率较低，但 TRAE 仍导致约 50% 的患者减少剂量或中断剂量。值得注意的是，在PD-L1肿瘤比例评分（TPS）超过50%的患者中，ORR为63%，疾病控制率为84%。这些结果无疑是有希望的；然而，值得注意的是，该试验是在未接受过 ICB 的患者中进行的。因此，有必要在该患者组中进行适当的 3 期临床比较，评估adagrasib 联合 pembrolizumab与单独使用pembrolizumab。事实上，这种比较已经作为 KRYSTAL-7 试验的一个实验组。Mirati 还在开展一项试验，评估 adagrasib 联合 pembrolizumab 和化疗治疗 PD-L1 TPS<50% （NCT05609578） 的 NSCLC 患者的疗效。然而，尚不清楚adagrasib 联合 pembrolizumab 用药观察到的毒性是否与化疗的共同给药相一致。 一个重要的考虑因素是确定哪些患者可以从 KRAS-G12C 抑制剂与抗 PD-(L)1 疗法的联合治疗中受益。临床前研究尚未证明这种组合在免疫冷模型中具有生存优势。 这一发现具有重要意义，因为大多数评估该组合疗效的试验都是 1/2 期剂量递增研究，并且包括很大比例的接受抗 PD-(L)1 治疗后病情进展的患者。因此，虽然这些试验对于评估每种特定 KRAS-G12C 抑制剂与抗 PD-1 组合的毒性特征至关重要，但它们提供的疗效数据可能存在局限性。另一个考虑因素是同时发生的基因组改变（例如 p53、LKB1 或 KEAP1）的存在是否会影响这些组合的结果。最近的一份报告表明KEAP1 、 SMARCA4和 CDKN2A的共突变与 KRAS-G12C 抑制低（lower）反应相关，而 LKB1 和 KEAP1 的改变与 ICB 较差（poor）反应有关。这些数据表明需要对患者进行分层，因为某些患者群体可能需要额外的组合来延长对 KRAS 抑制剂的反应。 4.3 PDAC 中的 KRAS-G12D 抑制剂 KRAS 突变存在于超过 90% 的胰腺腺癌中，这是最具挑战性的癌症之一。Sotorasib 和 adagrasib 在转移性 PDAC 患者中也显示出一定的临床疗效，ORR 为 21%–33%，mPFS 为 4–7 个月。 然而，由于携带KRAS-G12C突变的患者群体较少（1.5%），数量受到限制。最近开发出 KRAS-G12D 抑制剂后，这种治疗策略现在可以在更多的 PDAC 患者中进行评估，因为KRAS-G12D突变占病例的 30% 以上。然而，考虑到 KRAS-G12C 抑制剂的反应持续时间较短，这种肿瘤类型可能也需要联合治疗。因此，随着非共价 KRAS-G12D 抑制剂 MRTX1133 的开发，多项研究探讨了在肺和结直肠癌临床前模型中观察到的 KRAS-G12C 抑制剂与 ICB 的协同作用是否可以扩展到用 KRAS-G12D 抑制剂治疗的胰腺肿瘤。 KRAS-G12D 抑制与 ICB 的组合已在原位植入的 PCK-HY19636 PDAC 小鼠模型中得到初步证实。在这些肿瘤中，与单独使用 MRTX1133 相比，MRTX1133 与抗 CTLA-4 或抗 CTLA-4+抗 PD-1 组合可延长生存期。在这些肿瘤中，CD8+ T 细胞（而非 B 细胞）的耗竭完全消除了 MRTX1133 的抗肿瘤功效。在皮下生长的 KYCY 2838c3 PDAC 模型中获得了不同的结果，其中当撤回 MRTX1133 治疗时，CD4 + /CD8 + T 细胞耗竭会阻止完全应答者的产生，但初始应答不需要 T 细胞。在该原位生长模型中，还观察到使用活性状态抑制剂 RMC-9805 与抗 PD-1 组合进行 KRAS-G12D 抑制的显著组合益处。  尽管临床前研究已证明 KRAS 抑制可以有效重塑 PDAC 中的 TME，并表明 KRAS-G12D 抑制剂与 ICB 联合使用的潜在益处，但 PDAC 的特点是肿瘤突变负荷低和免疫抑制性 TME，这通常会导致对 ICB 的反应不佳。帕博利珠单抗仅在微卫星不稳定性高或错配修复缺陷的病例中获得批准用于晚期 PDAC，仅占病例的 1%–2%，尽管后续报告表明即使在该亚组中反应率也较低。这就提出了一个关键问题：KRAS 抑制引起的免疫浸润增加是否足以使这种极度免疫抑制的肿瘤类型对 ICB 敏感。目前，有五种KRAS-G12D抑制剂正在进行临床试验，包括非共价抑制剂MRTX1133、活性状态抑制剂RMC-9805和KRAS-G12D降解剂ASP3082。这些试验处于早期剂量递增阶段，尚未提出临床组合。然而，鉴于 PDAC 历史上缺乏对 ICB 的反应，联合策略可能最初会集中于非免疫治疗方法。   05    KRAS 抑制剂与免疫疗法相结合的挑战 将新的组合从临床前模型转化为临床实践提出了巨大的挑战，主要是因为难以预测治疗相关的毒性。当处理具有不同作用机制的药物的正交组合时，这变得更加复杂。这种复杂性凸显了一个重要问题，因为不可接受的毒性导致的临床失败很常见。为了使联合疗法取得成功，重要的是所使用的药物在单独施用时具有可接受的毒性。最初，人们认为这对于突变体特异性 KRAS 抑制剂来说不是问题，因为它们专门针对癌细胞，从而最大限度地减少与其他细胞中通路抑制相关的靶向毒性。然而，第1期试验表明，这些化合物不能免除不良反应。事实上，sotorasib、adagrasib 和 divarasib 几乎在所有患者中都报告了不良事件，其中一些达到 3 级或更高，导致治疗中断甚至停止。 有几个因素可能导致这些毒性。每天使用 960 毫克 sotorasib 的极高剂量可能会加剧这种情况。剂量递增试验通常旨在确定最大耐受剂量。然而，这个概念最初是为细胞毒性药物设计的，可能不适用于靶向治疗，特别是突变体特异性化合物，因为它可以增加毒性而不增加任何功效益处。事实上，尽管 FDA 批准 sotorasib 的剂量为每日 960 毫克，但仍需要进行上市后试验来评估较低剂量。与 KRAS-G12C 抑制剂相关的毒性的另一个可能原因是它们与蛋白质组中其他反应性半胱氨酸的共价结合。原则上，这些药物只能共价结合并抑制 KRAS-G12C 蛋白，而不是其他蛋白；早期对工具化合物 ARS-1620 的研究表明，培养细胞中就是这种情况。一项对接受与临床剂量相当的 sotorasib 治疗的小鼠进行的研究表明，sotorasib 与 300 多种脱靶蛋白存在非常广泛的共价结合，包括 KEAP1、微管蛋白和血红蛋白。这些药物在临床上出现的毒性可能是由药物与其他蛋白质的脱靶共价结合引起的。 如前所述，sotorasib与抗 PD-(L)1 组合导致 3-4 级肝毒性发生率较高，而adagrasib 与帕博利珠单抗组合时此类毒性不太明显。这些毒性的确切机制尚不清楚，需要进一步研究。然而，两种抑制剂之间观察到的差异表明，这些毒性可能部分归因于化合物特异性作用，部分归因于前面描述的机制。sotorasib 和 adagrasib 之间的一个不同特征是它们各自在血浆中的半衰期，sotorasib 为 5.5 小时，adagrasib 为 23 小时。这表明 sotorasib 的代谢速度更快。sotorasib 代谢物在肝脏中积累的增加可能会增强抗 PD-(L)1 相关的肝毒性。在这种情况下，毒性可能会根据化合物的代谢而变化，并且可以通过较低的药物剂量或不同的治疗方案来降低。在这种情况下，需要较低剂量的化合物的更有效的抑制剂也可以最大限度地减少毒性。 sotorasib 联合抗 PD-(L)1 疗法，甚至序贯抗 PD-(L)1 和 sotorasib 治疗观察到的肝毒性与已报告的 ICB 相关免疫相关不良事件一致。 这些毒性通常表现为炎症反应，类似于各种器官（包括肝脏）的自发性自身免疫性疾病。因此，这种毒性的另一个潜在原因可能是抑制剂的共价反应，这可能导致蛋白质-药物缀合物的形成。ICB 引起的全身免疫激活可能会增加针对这些缀合物的反应并导致肝脏炎症。如果情况确实如此，那么使用非共价抑制剂（例如 KRAS-G12D 抑制剂 MRTX1133）可能不会观察到此类毒性，或者至少不会那么严重。与此一致的是，序贯 PD-(L)1 疗法和共价 EGFR 抑制剂奥希替尼常见严重的免疫相关效应，但其他 EGFR 靶向疗法不会发生这种效应。   06    KRAS 靶向免疫治疗组合不止PD-(L)1 虽然期待正在进行的将 KRAS 抑制剂与抗 PD-(L)1 疗法相结合的临床试验的结果，但有令人信服的证据支持重新激活免疫系统以增强和延长对 KRAS 抑制剂的反应的潜在益处。然而，这种组合可能不足以使大多数患有KRAS突变的免疫冷肿瘤患者受益。在这种情况下，有必要探索针对其他免疫成分的组合，以有效靶向这些肿瘤。有许多与 KRAS 抑制剂联合治疗的候选药物，潜在的治疗策略如图 4所示。 图 4. 作为单一疗法或与 KRAS 抑制剂联合治疗的针对 KRAS 突变肿瘤的潜在免疫疗法 6.1 增强T细胞活性 长期耗竭的 T 细胞可以共表达多个检查点，目前正在进行大量试验来评估针对其他检查点的潜力，无论是作为单一治疗还是与抗 PD-(L)1 治疗相结合。就非小细胞肺癌而言，PD-1和CTLA-4的联合疗法已获得FDA批准，正如在黑色素瘤中联合阻断 PD-1 和 LAG-3 一样。另一种激活 T 细胞的方法涉及使用细胞因子来增强 T 或 NK 细胞的活性，例如 IL-2 或 IL-15。然而，重组细胞因子的治疗用途受到严重毒性的限制。Revolution Medicines 在 NSCLC 和 PDAC 小鼠模型中证明了 IL-2/IL-15 模拟物 NL-201 与其 KRAS-G12C 和 KRAS-G12D 抑制剂组合的协同作用。 为了使 ICB 与 KRAS 抑制联合使用对患者有效，阻断 RAS 信号传导需要启动对抗原特异性 T 细胞的识别。人们一直在寻找放大肿瘤浸润淋巴细胞中次优 T 细胞受体信号传导的方法，这可能是由肿瘤细胞上低亲和力抗原呈递或低 MHC I 类表达引起的。一种显示出前景的方法是抑制二酰甘油激酶 (DGK)，这是一种脂质激酶家族，可磷酸化二酰甘油 (DAG) 以形成磷脂酸。DAG 被 DGK 耗尽，是调节多种细胞信号转导途径的关键第二信使，包括 RAS-MAPK 及 PKCθ，后者可促进 NF-κB 激活，两者对于淋巴细胞激活都是必需的。淋巴细胞仅表达 DGKα 和 δ，并且已证明 DGKα/δ 的药理学抑制可放大次优 T 细胞受体信号传导，从而恢复 ICB 难治性疾病中有效的免疫反应，至少在小鼠模型中是如此。 另一种新兴方法是开发双特异性抗体，它可以靶向两个或多个受体。例如，靶向 PD-1 和 CTLA-4 的双特异性抗体 XmAb20717 对 PD-1 具有更高的亲和力，可引导与 PD-1 阳性细胞的结合，从而可能减少与 CTLA-4 靶向相关的毒性。已证明共价 KRAS-G12C 抑制剂可以产生可由 MHC-I 呈递的药物肽新抗原。这些复合物可以被抗体识别，然后被设计成 BiTE，可以引导细胞毒性 T 细胞针对已内化 KRAS-G12C 抑制剂的 KRAS-G12C 突变癌细胞做出反应。如果形成半抗原肽：MHC 复合物，这种方法可用于靶向对 KRAS-G12C 抑制或其他共价抑制剂具有抗性的癌细胞。 即使没有与共价抑制剂半抗原结合，KRAS 突变肽也可以由 MHC-I 呈递并被细胞毒性 T 细胞识别。这一现象最初是在一名 CRC 患者中观察到的，随后又在一名转移性胰腺癌患者中观察到的，两者都携带 KRAS-G12D 突变。经改造可表达特定 KRAS 反应性 TCR - T 细胞已在临床前研究中显示出治疗功效。这些概念验证研究为在更大规模的临床试验中测试这种方法提供了证据（ NCT03190941 、 NCT0374532 ）。目前的工作重点是识别额外的突变 KRAS 表位和呈现它们的 HLA 等位基因，以及增强工程 TCR 的亲和力。针对突变 KRAS 的 T 细胞反应的鉴定也促进了针对这些突变的疫苗的开发。尽管目前正在对疫苗与 ICB 联合进行测试，但这种方法也可以与 KRAS 抑制剂联合探索，以消除耐药癌细胞。 6.2 靶点免疫抑制机制 此外，还需要克服 TME 中的免疫抑制。对 T 细胞导向的癌症免疫疗法缺乏反应可能是由多种机制引起的，包括缺乏 T 细胞浸润、T 细胞活化不良或抗原呈递缺陷。识别耐药机制可以深入了解哪些细胞类型阻碍免疫攻击，并提出替代治疗策略。多项研究表明，KRAS-G12C 抑制剂治疗可增加 Treg细胞的浸润。Tregs 具有抑制抗肿瘤免疫的能力，目前的策略是通过靶向特定的细胞表面标志物（例如 CD25 或 CCR8）来测试肿瘤浸润性 Tregs 的选择性耗竭。Tregs 在抑制各种组织中的自身免疫反应中发挥着重要作用，因此找到选择性靶向肿瘤而不是其他组织中的 Tregs 的方法非常重要。对差异表达基因的分析强调了细胞表面趋化因子受体 CCR8 在这方面的潜力，与体内其他部位相比，它似乎在肿瘤的 Tregs 上选择性表达。  在某些肿瘤中，髓系细胞在驱动治疗耐药性方面发挥着重要作用。在 PDAC 中，KRAS-G12D 抑制会改变 TME 中的巨噬细胞和骨髓细胞组成。这包括促炎性 M1 样巨噬细胞的增加和 CCL2 分泌的增加，进而招募 CCR2 阳性巨噬细胞。抑制 CCR2 与化疗相结合，可提高携带 KPC 原位肿瘤的小鼠的存活率。 6.3 针对 KRAS 驱动的免疫逃避机制 虽然 KRAS 抑制可以有效逆转致癌 KRAS 驱动的免疫抑制机制，但肿瘤细胞通过重新激活 MAPK 通路来快速适应。这不仅促进癌细胞的存活，还重新激活免疫抑制途径。为了防止这种情况，另一种策略是直接针对 KRAS 驱动的免疫逃避机制。KRAS 驱动 COX-2 的表达，COX-2 合成免疫抑制性前列腺素 E2。COX-2 或前列腺素受体的抑制可增加抗 PD-1 疗法的敏感性，并与 KRAS-G12C 抑制剂联合使用。  KRAS 还可以通过上调 CD73 来增加细胞外腺苷水平。 腺苷可以抑制多种免疫细胞的活性，包括 T 细胞和 NK 细胞。因此，正在研究几种针对癌症中这一途径的方法。 在多种癌症类型中，KRAS 可以诱导 CXCR2 配体的分泌，导致髓系抑制细胞的积累。CXCR2 的靶向抑制增强了 CRC 和 PDAC 小鼠模型对 ICB 的反应。  最后，巨噬细胞上的SIRPα与肿瘤和其他细胞上表达的CD47相互作用，抑制巨噬细胞的吞噬作用。由于 CD47 的表达是由肿瘤细胞中的致癌 RAS 信号传导诱导的，RAS 的抑制可能伴随着 CD47 表达的降低以及肿瘤细胞对巨噬细胞吞噬作用的敏感性增加，这表明针对 CD47-SIRPα 轴的治疗可能与 RAS 抑制剂有效结合。 然而，这些方法的普遍局限性是它们仅关注致癌 KRAS 调节的多种免疫抑制途径之一，并且 KRAS 下游这些途径之间的冗余可能会减弱反应。 6.4 肿瘤内在和肿瘤外在机制的双重靶向 另一种策略是联合靶向治疗，不仅可以实现更持续的 KRAS 通路抑制，还可以增强抗肿瘤反应。如前所述，这可以通过 KRAS 和 SHP2 抑制剂的组合来实现。SHP2 是一种磷酸酶，介导从 RTK 到 RAS 的信号传导；因此，抑制 SHP2 可防止由于 RTK 激活而产生的适应性抵抗。 此外，虽然对 SOS1 在 TME 中的作用研究还不够详细，但也有证据表明，敲除 SOS1 可能会降低 TME 的免疫抑制性，从而对肿瘤产生额外的影响，并靶向 RAS 通路激活。 在下游更远端，抑制细胞周期检查点激酶 CDK4/6 的药物已描述了肿瘤细胞内在和外在免疫调节机制的类似组合   07    结论 在发现 RAS 作为第一个人类癌基因大约过了四十年后，针对 RAS 的药物终于进入临床，为治疗由这些癌基因驱动的大约五分之一的癌症提供了巨大的机会。了解 RAS 靶向药物如何最好地与免疫疗法结合，需更全面地了解RAS突变肿瘤细胞如何重新编程肿瘤免疫微环境，最终有望通过使用适当的 RAS 靶向药物和免疫疗法产生更大的临床影响组合。 参考:10.1016/j.ccell.2024.02.012 END 免责声明：本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。 OTC2024类器官前沿应用与3D细胞培养论坛圆满落幕，点击图片可查看会后报告，咨询OTC2025类器官论坛请联系：王晨 180 1628 8769