崔彦芝教授：RAS突变晚期NSCLC免疫治疗新话题

PD-1/PD-L1抑制剂可以显著改善晚期NSCLC患者的生存期，目前已经成为NSCLC一线治疗的重要手段。然而，大量临床试验数据表明，PD-1/PD-L1抑制剂单药治疗不是对所有患者均有效，只有一部分患者可从中受益。因此，寻找疗效预测因子及免疫治疗影响因素已成为当前NSCLC治疗研究的重要方向之一。近年来，RAS突变引起了研究人员的广泛关注，并被认为可能是预测该免疫治疗疗效的一个生物标志物。

1 RAS突变及NSCLC中的发生情况

40年前在人类肿瘤DNA中发现了RAS癌基因，该基因编码了一组小GTPase分子，包括KRAS、HRAS和NRAS，是最常发生突变的癌基因，与多种肿瘤的发生、发展以及治疗密切相关。其中KRAS突变最常见，NSCLC中KRAS突变生率可能因研究人群及检测方法等差异较大，大致在15-30%之间，在西方人群为25%，中国人群为8.3%，通常与其他驱动突变(如EGFR、BRAF和ALK)相互排斥。与某些生物学和流行病学特征相关联，例如老年人和不吸烟者，腺癌发生率高于鳞癌，临床表现比较恶性，KRAS突变NSCLC患者的生存期低于野生型患者，表现出相对较高的PD-L1表达等。

2 RAS突变可能影响免疫治疗的机制

PD-1和PD-L1在肿瘤微环境中广泛表达，通过抑制T细胞活化增殖而抑制免疫应答。NSCLC患者免疫治疗的临床效果受很多因素影响，例如PD-L1的表达、肿瘤突变负荷、肿瘤微环境、T细胞浸润和抗原呈递等等。

2017年Immunity上发表的一篇paper发现：RAS基因发生突变可以控制PD-L1的表达并直接影响免疫系统应答：肿瘤细胞内，TTP蛋白（Tristetraprolin）促使PD-L1 mRNA降解，控制PD-L1表达量；RAS突变肿瘤细胞内，TTP活性被抑制，PD-L1 mRNA不能被降解，稳定性增加，不断合成PD-L1，PD-L1表达增高，如此，肿瘤免疫治疗的效果会好。

既往研究表明，RAS突变激活能通过细胞增殖和生存途径促进肿瘤形成，还可改变肿瘤微环境，如减少肿瘤中CD8+T细胞浸润，抑制免疫细胞活性，促进免疫耐受的形成，同时影响免疫相关基因的表达。纳入107名患者的临床试验研究表明，KRAS突变患者无论肿瘤各项特征如何，均表现出对PD-1/PD-L1治疗更低的响应性；不同类型的RAS突变对治疗反应的影响也有所不同。例如，KRAS野生型治疗前外周血CD8+T细胞计数较高，并在该治疗中表现出更好的反应性，KRAS突变患者外周血CD8+T细胞计数较低，治疗反应性不佳。另外，小鼠模型证实，RAS突变与肺癌细胞的免疫逃逸有关，KRAS突变促进肺癌细胞抗原清除和抗原处理相关的调节因子的表达，最终导致CD8+T细胞反应的抑制。KRAS-G12D突变通过P70S6K/PI3K/AKT轴降低PD-L1表达水平^[1]，可能对PD-1/PD-L1抑制剂疗效产生负面影响。不同突变位点免疫治疗疗效也有差别，抗PD-L1药物联合多西他赛在KRAS-G12C突变^[2]小鼠模型中并没有延长抗肿瘤反应，KRAS-G12D突变患者ICI联合化疗比ICI单药治疗更有效；以紫杉醇为基础的化疗通过HMGA2信号通路上调CXCL10和CXCL11水平招募CD8+T细胞，改善KRAS-G12D突变诱导的免疫抑制TIME。非G12D突变的KRAS突变肿瘤通常具有高表达的PD-L1和丰富的TIL浸润，提示对ICIs更敏感，而当ICIs联合化疗时，TME没有得到有效改善，CD8+T细胞浸润没有增加，也没有观察到额外的临床获益。

3 临床实践中RAS突变有没有影响NSCLC免疫治疗的疗效呢？

KEYNOTE-042及KEYNOTE-189研究证实，在非鳞状非小细胞肺癌（nsNSCLC）患者中，帕博利珠单抗的获益不会因KRAS突变状态而改变。

KEYNOTE-042研究观察了晚期PD-L1阳性（TPS≥1%）NSCLC患者一线免疫单药vs含铂化疗的疗效，探索性分析包括KRAS和KRAS G12C突变状态与疗效相关性的描述性分析，发现KRAS任何突变组：免疫单药治疗的ORR为56.7％，化疗为18.0％，DOR为18个月vs10个月；KRAS G12C突变组：ORR为66.7％vs23.5％，DOR 20个月vs9个月；KRAS未突变组：ORR为29.1％vs3.5％，DOR未达到vs9个月，三组单药免疫相比化疗ORR及DOR均有改善。

KEYNOTE-189研究也有类似的探索性描述性分析：289例可评估患者中，KRAS突变89例（31%），包括37例（13%）KRAS G12C突变。KRAS任何突变组：免疫+化疗患者（59例）ORR为40.7％，对比化疗（30例）的26.7％有明显提高。KRAS G12C突变组：ORR为50%（26例）vs18.2％（11例）。KRAS未突变组为47.6％vs10.9％（55例）。认为无论KRAS突变状态如何，均能从免疫治疗获益，应将免疫联合化疗作为PD-L1阳性晚期NSCLC的标准一线治疗选择，而非化疗。Sun等^[3]报道KRAS突变且PD-L1水平≥50%的患者中，ICI单药治疗组与化疗免疫治疗组OS无差异。FDA纳入12项临床试验数据评估免疫检查点抑制剂+化疗、单独免疫检查点抑制剂、单独化疗在不同KRAS状态（突变型或野生型）患者中的疗效^[4]，与化疗或免疫单药相比，免疫联合化疗的ORR数值上更高。KRAS突变、KRAS G12C突变和KRAS野生型患者的ORR相当。KRAS野生型和突变型患者接受单药或联合治疗的OS结果类似。

基因共突变（Co-occurring genetic events）是导致KRAS突变肺腺癌（KRAS-mutant LUAC）生物学异质性的主要原因。STK11/LKB1编码一个丝氨酸苏氨酸激，通过AMPK信号通路及12个AMPK相关激酶调节细胞代谢，能量内稳定，细胞生长等；STK11/LKB1在肺腺癌中的突变率为16.7%，与KRAS共突变率为25.4%；STK11基因或它的蛋白产物LKB1的失活与“冷”的肿瘤免疫环境有关，不论在人类肿瘤还是基因工程小鼠模型中都伴随着浸润性细胞毒性CD8+T淋巴细胞的降低。Ferdinandos Skoulidis等^[5]对此进行了深入探索，通过综合分析早期和化疗复发的肺腺癌患者基因组、转录组、蛋白组学数据，确定了KRAS突变患者的三个主要共突变亚组：KL亚组（STK11/LKB1和KRAS共突变）；KP亚组（TP53和KRAS共突变）；KC亚组（CDKN2A/B和KRAS共突变）。其中KL和KP居多。研究了KL，KP和K-only（只有KRAS突变）亚组接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的效果，发现：KL、KP、K-only接受免疫治疗的ORR分别为7.4%、35.7%、28.6%；PFS和OS，分别为：1.8月、3.0月、2.7月和6.4月、16.0月、16.1月；KL组的PFS及OS显著低于KRAS突变-STK11/LKB1野生类型（KP和K-only）。回顾性分析KRAS/TP53突变对免疫治疗的影响发现^[6]，KRAS/TP53突变与更高的ORR有关，但只有TP53突变与PFS延长有关， KRAS突变与PFS没有明显相关性。KRAS突变者中，同时伴TP53突变者ORR升高，PFS延长，KRAS野生型患者TP53突变与ORR和PFS无明显相关性。另外，TP53突变同时伴KRAS突变者具有更高的ORR和PFS，TP53野生患者KRAS突变与ORR和PFS无关。提示KRAS和TP53的免疫治疗预测效力存在相互作用。KRAS和TP53共突变是EGFR/ALK野生型非鳞非小细胞肺癌患者的潜在免疫治疗预测因子。

点评

目前普遍认为KRAS突变状态与免疫疗效无明显关联，不影响PD-L1高表达晚期NSCLC一线单免治疗的疗效。KRAS突变患者更倾向于表达PD-1/PD-L1。ICIs应作为KRAS突变患者合适的治疗方案。此外，KRAS/TP53共突变患者表现出PD-L1高表达、TMB-H、高CD8+T细胞肿瘤浸润的特点，由此对ICIs展现出高反应性。而KRAS/STK11共突变则PD-L1表达不理想，对ICIs反应低，生存较差。

参考文献

1.Liu Chengming; Zheng Sufei; Wang Zhanyu; et al.KRAS-G12D mutation drives immune suppression and t, he primary resistance of anti-PD-1/PD-L1 immunotherapy in non-small cell lung cancer.Cancer Commun (Lond). 2022;42(9):828-847.

2.Liu C, Zheng S, Jin R, Wang X, Wang F, Zang R, et al.The superior efficacy of anti-PD-1/PD-L1 mmunotherapy inKRAS-mut ant non-small cell lung cancer that correlates with an inflammatory phenotype and increased immunogenicity.Cancer Lett. 2020;470:95-105.

3.11. Sun L, Hsu M, Cohen RB, Langer CJ, Mamtani R, Aggarwal C. Association Between KRAS Variant Status and Outcomes With First-line Immune Checkpoint Inhibitor-Based Therapy in

Patients With Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer. JAMA Oncol. 2021;7(6):937-9.

4.Erica C. Nakajima, et al. Outcomes of first-line immune checkpoint inhibitors with or without chemotherapy according to KRAS mutational status and PD-L1 expression in patients with advanced NSCLC: FDA pooled analysis. 9001 Oral Abstract Session.2022 ASCO.

5.Ferdinandos Skoulidis , Michael E Goldberg,et al. STK11/LKB1 Mutations and PD-1 Inhibitor Resistance in KRAS-Mutant Lung Adenocarcinoma.Cancer Discov.2018Jul;8(7):822-835.

6.Dong ZY, Zhong WZ, Zhang XC, et al. Potential Predictive Value of TP53 and KRAS Mutation Status for Response to PD-1 Blockade Immunotherapy in Lung Adenocarcinoma. Clinical cancer research. 2017;23(12):3012-3024.