综述:非小细胞肺癌中KRAS G12C靶向治疗:突破性抑制剂与联合策略

《Critical Reviews in Oncology/Hematology》:Targeting KRAS G12C in Non-Small Cell Lung Cancer: Breakthrough Inhibitors and Combination Approaches.

【字体: 时间:2026年05月29日 来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology 5.5

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  KRAS突变约占非小细胞肺癌(NSCLC)病例的25–30%,其中KRAS G12C替换变异存在于10–13%的晚期非鳞癌肿瘤中。历史上,KRAS曾被认为是不可成药的致癌基因,治疗选择有限且预后较差。KRAS G12C抑制剂的临床开发改变了这一格局,证明KRA

  
KRAS突变约占非小细胞肺癌(NSCLC)病例的25–30%,其中KRAS G12C替换变异存在于10–13%的晚期非鳞癌肿瘤中。历史上,KRAS曾被认为是不可成药的致癌基因,治疗选择有限且预后较差。KRAS G12C抑制剂的临床开发改变了这一格局,证明KRAS可被有效靶向。多种抑制剂正处于临床开发阶段,显示出异质性的疗效与安全性特征。尽管已观察到具有临床意义的抗肿瘤活性,现有药物实现的获益持久性仍然有限。目前可用KRAS抑制剂的治疗获益受到耐药机制出现的限制,包括继发性RAS改变、旁路信号通路激活、代谢适应及表型可塑性,导致相当比例的患者早期疾病进展。为解决这些局限,新一代策略正在积极开发中。ON状态及泛RAS抑制剂旨在改善致癌信号抑制,并在第一代化合物耐药背景下保留活性。与此同时,多种联合策略正在评估中,包括与化疗、免疫检查点抑制剂(ICI)以及旨在对抗通路再激活、加深应答深度并改善临床获益的新型药物类别联用。本综述全面且更新地概述了NSCLC中KRAS G12C抑制的现状,总结了KRAS致癌的生物学机制、支持当前获批疗法的临床证据、新兴药物开发策略、治疗耐药机制以及不断演变的联合策略。这些进展共同正在将KRAS G12C突变NSCLC从一种难治的分子亚型转变为日益适合精准肿瘤学策略的疾病。
  1. 1.
    引言
    Rat Sarcoma(RAS)致癌基因家族突变是人类癌症中最常见的分子改变之一,约占所有实体瘤的25%。该家族包含KRAS(Kirsten RAS)、NRAS(Neuroblastoma RAS)和HRAS(Harvey RAS)。在NSCLC中,KRAS突变尤为常见,占病例的25–30%,定义了该病最大的分子表征亚型。在KRAS异常中,KRAS G12C是最普遍的变异,占KRAS突变病例的40–50%,发生于10–13%的晚期非鳞NSCLC。历史上,携带KRAS突变的NSCLC肿瘤与不良预后及治疗反应有限相关。与其他致癌基因成瘾性NSCLC亚型不同,KRAS驱动肿瘤长期缺乏有效的靶向治疗。因此,治疗策略主要依赖标准化疗,后期联合免疫检查点抑制剂(ICI),仅提供有限的生存获益。靶向KRAS的核心挑战主要源于其生化特性:该蛋白对鸟嘌呤核苷酸具有高亲和力,且缺乏适合小分子结合的疏水口袋。多种间接方法,包括抑制翻译后修饰、阻断下游效应因子或干扰上游受体酪氨酸激酶(RTK),均被证明基本不成功,凸显了MAPK信号网络的冗余性和多效适应性。这一范式随着一个隐蔽变构位点——开关II口袋(SII-P)的发现开始转变,该位点在非活性GDP结合构象中短暂可及。这一结构洞见使得能够合理设计共价抑制剂,选择性结合G12C突变引入的半胱氨酸残基,从而将蛋白锁定在非活性状态。这一突破推动了sotorasib和adagrasib的临床开发与获批,这是首批能够直接抑制KRAS G12C的药物,标志着历史性里程碑。尽管取得了重大进展,目前获批抑制剂的临床反应仍具有异质性且持续时间往往有限,大多数患者在约6个月时即出现疾病进展。因此,大量研究工作目前集中在越来越多的下一代抑制剂上,包括突变特异性和泛RAS化合物,以及旨在增强疗效并延缓治疗耐药的联合策略。本综述旨在提供NSCLC中KRAS G12C抑制演变格局的最新概览,总结当前获批药物、处于临床评估的新兴化合物及联合策略,这些策略可能进一步扩展可成药的KRAS G12C驱动肿瘤的范围。
  2. 2.
    KRAS:一个充满挑战的靶点
    RAS蛋白是小鸟苷酸结合酶,作为调节细胞增殖、分化和存活的二元分子开关发挥作用。它们属于小GTP酶超家族,在失活的GDP结合状态和活跃的鸟苷三磷酸(GTP)结合状态之间循环,控制细胞内信号的强度和持续时间。生理条件下,RAS通过翻译后脂质修饰锚定在质膜内小叶的特定膜微域中。RAS激活由生长因子刺激细胞表面受体触发,特别是RTK。这些受体募集鸟苷酸交换因子(GEF),如Son of Sevenless(SOS1),促进GDP从RAS活性位点释放。核苷酸结合裂隙的开放允许GTP结合,诱导构象变化,重组开关I和开关II两个动态区域。在这种GTP结合的活性构象中,RAS与多个效应因子相互作用,包括Rapidly Accelerated Fibrosarcoma(RAF),激活下游信号通路。相反,在GDP结合状态,这些相互作用丧失,信号通过GTP水解终止。RAS信号的终止依赖于其内在的GTP酶活性,催化GTP水解为GDP,该过程被GTP酶激活蛋白(GAP)大大加速,后者稳定过渡态并促进γ-磷酸裂解。KRAS是人类恶性肿瘤中最常发生突变的亚型。致癌突变主要集中在密码子12、13、61和146,通过不同机制破坏GTP酶循环。G12和G13的替换位于磷酸结合环内,空间阻碍GAP结合,减慢GTP水解。Q61突变消除了协调亲核水所需的催化残基,导致内在GTP酶活性严重受损。A146T变异位于开关I的C末端附近,通过增加局部灵活性提高核苷酸交换率。这些改变产生持续活跃的KRAS蛋白,保持锁定在GTP结合的“ON”构象,持续驱动下游信号。在KRAS突变中,G12C因其足够频繁地在活跃和非活跃状态之间循环从而暴露SII-P而被认为具有独特的可成药性。这一结构特征使得能够开发共价抑制剂,结合G12C替换引入的半胱氨酸并将蛋白捕获在其非活性构象。这种OFF状态抑制策略导致了sotorasib和adagrasib的临床验证。相比之下,常见的非G12C变异显示内在和GAP介导的GTP水解显著降低,并且强烈偏向活性GTP结合构象。此外,它们缺乏反应性半胱氨酸残基,限制了共价抑制策略的适用性。因此,下一代KRAS抑制剂的开发日益聚焦于ON状态抑制,靶向活跃的GTP结合构象。一种方法是利用非共价、等位基因选择性配体干扰效应因子相互作用,特别是与RAF的相互作用。另一种方法靶向核苷酸交换机制,通过SOS1抑制减少GTP负载并减少活性KRAS池。总体而言,虽然OFF抑制剂实现了首次成功靶向,但新兴的ON抑制剂可能会提高信号抑制的深度和持久性,并将治疗策略扩展到KRAS G12C之外。
  3. 3.
    KRAS G12COFF抑制剂:安全性与疗效
    3.1 第一代抑制剂
    2018年,sotorasib成为首个进入临床评估的KRAS G12C抑制剂,通过I/II期CodeBreaK 100试验,在未接受过化疗或免疫治疗的晚期实体瘤患者中研究其安全性和疗效。共129例患者接受口服sotorasib每日一次,其中59例为NSCLC。客观缓解率(ORR)为37.1%(95%置信区间[CI],28.6–46.2),疾病控制率(DCR)为80.6%(95% CI,72.6–87.2)。中位无进展生存期(mPFS)达6.8个月(95% CI,5.1–8.2),中位总生存期(mOS)为12.5个月(95% CI,10.0–不可评估[NE])。最常见的治疗相关不良事件(TRAE)包括腹泻(31.7%)、恶心(19.0%)、ALT/AST升高(15.1%)和疲劳(11.1%)。治疗反应在各主要预后亚组中表现一致,包括PD-L1表达水平、肿瘤突变负荷(TMB)以及STK11、KEAP1或TP53共突变。随后的III期CodeBreaK 200试验比较了sotorasib(960 mg每日一次)与多西他赛(75 mg/m2每三周一次)在既往接受过铂类化疗和/或ICI治疗后进展的晚期KRAS G12C NSCLC患者中的疗效。与多西他赛相比,sotorasib显著改善了PFS(mPFS:5.6个月对4.5个月;风险比[HR] 0.66 [95% CI,0.51–0.86];p = 0.0017)。26%的患者发生了交叉。在所有预设亚组中,sotorasib的ORR均持续更高。中枢神经系统(CNS)受累患者的中位颅内PFS长于多西他赛(9.6对4.5个月;HR,0.43 [95% CI,0.20–0.92];p=0.02),中位至CNS进展时间也延迟(11.6对6.0个月;HR,0.63 [95% CI,0.25–1.62])。sotorasib组颅内肿瘤缩小≥30%的发生率约为多西他赛组的2倍(33.3%对15.4%),全身与颅内疾病控制的一致性在实验组也更高(88%对54%)。然而,CNS病变患者的中位OS在治疗组间相当(11.7对11.9个月;HR,1.41 [95% CI,0.71–2.81])。Sotorasib耐受性良好,≥3级不良事件(AE)少于多西他赛(33%对40%),严重TRAE也更少(11%对23%)。最常见的≥3级TRAE包括腹泻(12%)和ALT/AST升高(8/5%)。在一项汇总安全性分析中,整合了四项CodeBreaK试验的数据,共549例患者。71%的患者报告了TRAE,主要为1-2级,约25%为≥3级。胃肠道和肝毒性是最常见的事件,大多可通过剂量中断或减少管理,90%的患者得以缓解。值得注意的是,在开始sotorasib治疗前三个月内接受过免疫治疗的患者中,肝毒性发生率更高(33%)。罕见但重要的事件包括间质性肺病(1.6%)和QTc间期延长(0.7%),治疗相关死亡发生率<1%。Adagrasib的安全性和有效性最初在I/II期KRYSTAL-1篮式试验中评估,该研究纳入了既往接受过化疗和抗PD-(L)1治疗的转移性KRAS G12C突变实体瘤患者。在NSCLC患者中,adagrasib显示出具有临床意义的活性,ORR达42.9%(95% CI,33.5–52.6),中位缓解持续时间(mDOR)为8.5个月(95% CI,6.2–13.8)。中位PFS为6.5个月(95% CI,4.7–8.4),mOS达12.6个月(95% CI,9.2–19.2)。最常见的TRAE包括腹泻(62.9%)、恶心(62.1%)、呕吐(47.4%)、疲劳(40.5%)和肝酶升高(27.6%)。在III期KRYSTAL-12试验中,既往治疗过的晚期KRAS G12C突变NSCLC患者随机接受adagrasib(600 mg口服,每日两次)或多西他赛(75 mg/m2每三周一次)。与多西他赛相比,adagrasib显著改善了PFS(mPFS 5.5对3.8个月;HR 0.58;[95% CI,0.45–0.76];p < 0.0001)。重要的是,adagrasib还显示了颅内活性。颅内ORR为24%,而多西他赛为11%,DCR分别为82%和56%。完全颅内缓解分别发生在14%和8%的患者中。颅内PFS有利于adagrasib(HR 0.93;95% CI,0.50–1.73)。adagrasib的TRAE更常见,特别是腹泻(53%对30%)、呕吐(35%对6%)和恶心(34%对19%)。
3.2 真实世界数据
多项报告评估了真实世界中sotorasib的安全性和有效性。两项全球扩大准入计划(EAP)的数据报告了137例经治KRAS G12C突变NSCLC患者的结局。真实世界mPFS为6.4个月。≥3级TRAE发生在23%的患者中,最常见的是AST和ALT升高(各5%)。TRAE导致7%的患者停药,25%的患者剂量中断或减量。这些发现在一个包含150例患者的国际队列中得到进一步探索,其中包括具有不良预后特征的患者,如ECOG体能状态评分为2(25.3%)和CNS转移(33.3%)。与先前报告的结局一致,mPFS为6.3个月(95% CI,5.0–7.3),mOS为9.5个月(95% CI,8.6–12.0),27%的患者在2年时仍存活。重要的是,伴有CNS转移的患者保留了临床获益,其生存结局与无脑受累患者相当(mOS分别为9.4个月和10.3个月)。安全性特征与CodeBreaK试验相似,仅6.7%的患者因AE停药。意大利EAP计划报告了额外真实世界数据,纳入196例患者,大多数接受sotorasib作为二线或三线治疗。任何级别和3-4级TRAE的发生率(分别为51.5%和16%)低于临床试验报告,3级肝酶升高仅发生在12%的患者中。因毒性导致的剂量减少和治疗中断并不常见,未观察到治疗相关死亡。疗效结果与CodeBreaK 200一致,ORR为26%,DCR为56.6%,mPFS为5.8个月,mOS为8.2个月,治疗初治和经治患者之间无显著差异。德国同情用药计划纳入163例经多线治疗的患者,证实了有意义的临床活性。在该队列中,sotorasib的ORR为38.7%,mOS为9.8个月,mPFS为4.8个月。探索性分析表明,伴有KEAP1共突变的患者结局更差,而STK11和TP53改变并未显著影响疗效。迄今为止最大的数据集来自法国EAP,纳入458例患者,其中大多数(96.7%)既往接受过治疗。报告的结局包括ORR为33.2%,DCR为63.2%,mPFS为3.5个月,mOS为8.3个月。因毒性导致的治疗中断发生在16.5%的患者中。关于adagrasib的真实世界证据仅限于一个项目,纳入116例患者,大多数既往接受过全身治疗。ORR为42.9%,DCR为79.5%,mPFS为6.5个月,mOS为12.6个月。任何级别TRAE发生在97%的患者中,最常见的是腹泻(63%)、恶心(62%)、呕吐(47%)和疲劳(41%)。3-4级TRAE发生在43%的患者中,包括血清脂肪酶升高(6%)和贫血(5%)。发生了2例5级TRAE;8例(7%)TRAE导致停药。
3.3 下一代KRAS G12C抑制剂
除sotorasib和adagrasib外,越来越多其他化合物正处于临床研究中,反映了KRAS G12C抑制治疗格局的快速演变。其中,divarasib是一种下一代共价KRAS G12C抑制剂,设计上比sotorasib和adagrasib效力高5-20倍,选择性高50倍。在I期研究中,divarasib在400 mg剂量下显示出55.6%的ORR,mDOR为18个月,mPFS为15.3个月,支持其长期临床获益。任何级别TRAE发生在94%的患者中,最常见的是恶心(78.5%)、呕吐(66.2%)和腹泻(61.5%);3-4级TRAE发生在17%的病例中。基于这些结果,divarasib目前正在多项正在进行的临床试验中进行积极研究。JDQ443(opnurasib)是另一种选择性抑制剂,在I期KontRASt-01试验中评估,纳入既往治疗过的KRAS G12C突变实体瘤患者。在该研究中,96例患者在剂量递增和扩展队列中接受口服opnurasib,包括68例在推荐II期剂量(RP2D)200 mg每日两次治疗的患者。任何级别TRAE发生在75%的病例中,5.9%为3级毒性,未观察到4-5级事件。最常见的TRAE是恶心(17.6%)、疲劳(16.2%)、腹泻(13.2%)、外周水肿(11.8%)、呕吐(11.8%)和中性粒细胞减少(11.8%)。在RP2D治疗的14例NSCLC患者中,确认的ORR为57.1%。尽管有安全性和疗效结果,JDQ-443的开发已停止。Garsorasib是一种强效选择性KRAS G12C共价抑制剂。I期研究的安全性特征可控,最常见的AE是肝功能异常和胃肠道症状。ORR和DCR分别为40.5%(95% CI:29.3–52.6)和91.9%(95% CI:83.2–97.0)。这些发现得到了中国123例NSCLC患者单臂II期试验的进一步支持,独立确认的ORR为50%(95% CI 41–59)。长期随访显示,接受garsorasib 600 mg每日两次治疗的患者ORR较高(48.1%,95% CI:40.8–55.5),DCR持久(87.8%,95% CI:82.3–92.1)。中位PFS为9.07个月(95% CI:7.39–9.76),OS为14.19个月(95% CI:13.08–17.54)。95%的病例报告了TRAE,≥3级占50%。延长随访未发现新的安全性信号。Calderasib(MK-1084)是一种口服的下一代KRAS G12C共价抑制剂。在I期KANDLELIT-001研究中,21例患者接受了MK-1084单药治疗。任何级别TRAE发生在62%的患者中,≥3级占9%,导致1%的患者停药。肝毒性不常见,任何级别和≥3级的ALT/AST升高分别报告在16%/3%和17%/3%的患者中。总体人群的疗效结果包括ORR为27%,DCR为76%(95% CI,53–92),mPFS为8个月(95% CI,4–NE)。在RP2D治疗的30例患者中,ORR为38%(95% CI,18–62)。另一个处于临床研究阶段的分子是fulzerasib(IBI351)。在一项纳入176例晚期实体瘤患者的I期试验中,NSCLC患者的ORR在所有剂量水平下为45.5%。在RP2D 600 mg每日两次下,确认的ORR达到46.8%,mPFS为9.6个月。这些数据在一项纳入116例NSCLC患者的II期单臂试验中进一步得到证实。ORR为48.3%(95% CI:38.9–57.7),DCR为90.5%(95% CI:83.7–95.2)。mPFS为9.7个月(95% CI:5.6–11.0),12个月OS率为54.4%(95% CI:44.9–63.0)。TRAE发生在92.2%的患者中,≥3级占41.4%。最常见的TRAE是贫血(44.8%),其次是ALT升高(28.4%)和AST升高(27.6%)、乏力(26.7%)和蛋白尿(25.0%)。最常见的≥3级事件是贫血(11.2%)、GGT升高(7.8%)、肝功能异常(7.8%)和淋巴细胞计数减少(5.2%)。Glecirasib是另一种新兴的共价抑制剂。一项IIb期研究纳入119例NSCLC患者,显示ORR为47.9%(95% CI 38.5–57.3%)。TRAE发生在97.5%的患者中,≥3级事件报告在38.7%的病例中,因毒性导致的治疗中断发生在5%的病例中。Olomorasib在I/II期LOXO-RAS-2000试验中也报告了有希望的结果。在157例晚期实体瘤患者中,包括58例NSCLC,任何级别TRAE发生在62%的患者中,最常见的是腹泻(24%)、疲劳(10%)和恶心(10%)。≥3级事件发生在5%的患者中,导致2%的患者停药。在NSCLC队列中,KRAS G12C抑制剂初治组的mPFS为7.9个月(95% CI,4.1-NE),经治组为8.1个月(95% CI,5.6-15.6)。最后,sosimerasib是一种新型高选择性抑制剂,在经治NSCLC患者中显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性。在早期研究中,ORR为52.4%(95% CI,44.0–60.8),至缓解的中位时间为1.4个月(1.2–8.4),DCR为87.6%(95% CI,81.1–92.5)。中位PFS为7.2个月(95% CI,5.6–NE),mOS尚未达到。安全性特征可控,任何级别TRAE报告在95.2%的患者中,≥3级TRAE占40%。最常见的TRAE是ALT升高(66.2%)、AST升高(62.8%)、贫血(31.7%)、GGT升高(26.2%)和碱性磷酸酶升高(22.1%)。
  1. 4.
    KRAS抑制剂的演变格局
    尽管取得了初步的临床成功,KRAS G12C OFF状态抑制剂的疗效已被证明持续时间有限。因此,KRAS抑制剂领域正在迅速发展,旨在通过更强的靶点参与和持续的ON靶点抑制来提高临床疗效。几种新型药物目前正在研究中,包括KRAS G12CON抑制剂、泛KRAS和泛RAS抑制剂。
4.1 KRAS G12CON抑制剂
KRAS G12CON抑制剂旨在靶向KRAS蛋白的活性、GTP结合状态。在生理条件下,KRAS G12C主要以GTP结合状态存在,约占蛋白总量的75%。因此,ON状态抑制剂预计将通过直接作用于活性信号传导构象来增强疗效。此外,由于与传统G12COFF抑制剂具有不同的结合模式,RASON抑制剂可能对获得性KRAS耐药突变保持活性。Elironrasib(RMC-6291)采用三复合物抑制剂策略,在抑制剂、细胞内伴侣蛋白亲环素A(CypA)和GTP结合的KRAS G12C之间形成稳定的复合物。这种三复合物有效阻断致癌信号,并在多种KRAS G12C突变癌症的临床前模型中诱导肿瘤消退。在一项I/1b期试验(NCT05462717)中,elironrasib单药治疗显示出ORR为56%(95% CI:38-72),DCR为94%(95% CI:81-99),mDOR为11.2个月,mPFS为6.2个月,12个月OS率为62%。任何级别TRAE发生在78%的患者中,≥3级TRAE占19%。胃肠道毒性是主要问题,腹泻(33%)、恶心(25%)和呕吐(14%),AST/ALT升高分别占8%和6%。D3S-001是一种处于积极研究中的下一代KRAS G12CON抑制剂。其在NSCLC中的临床活性在一项1a/1b期研究(NCT05410145)中评估,包括G12C抑制剂初治和经治患者。未观察到剂量限制性毒性,未达到最大耐受剂量。任何级别TRAE在初治和经治患者中分别发生在95.2%和90%,≥3级分别占16.7%和10%。未报告4-5级事件。在初治NSCLC队列中,D3S-001实现了66.7%的确认ORR,而在既往治疗过的患者中ORR为30.0%,DCR为80.0%。这些结果表明,在G12C抑制剂初治和经治NSCLC人群中均具有良好的安全性特征和令人鼓舞的抗肿瘤活性,支持进一步的临床开发。鉴于KRAS G12CON抑制剂最近才出现,许多候选化合物仍处于临床前阶段,只有少数正在推进到早期临床开发。RM-018是一种新型KRAS G12CON抑制剂,通过CypA与GTP结合的KRAS形成不可逆的三复合物,阻断下游信号。与其他抑制剂不同,RM-018绕过开关II口袋,并对Y96D突变保持活性,这是sotorasib和adagrasib已知的耐药机制。目前尚无临床数据。BBO-8520是同类首创的共价KRAS G12CON抑制剂,在GTP和GDP结合状态下均具有活性。在临床前研究中,它显示出强大的靶点占据、通路抑制和持久的肿瘤消退,包括在现有抑制剂耐药模型中。BBO-8520目前正在Ia/1b期ONKORAS-101试验中进行评估,作为单药或与帕博利珠单抗联合治疗晚期KRAS G12C突变NSCLC和结直肠癌(CRC)。同样,FMC-376抑制活性和非活性KRAS G12C,在细胞系来源异种移植(CDX)和患者来源异种移植(PDX)模型中实现>90%的靶点占据和肿瘤消退。
4.2 泛RAS抑制剂
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