引用本文
冯会博, 谢至, 钟育敏, 蒋杰, 陈宇, 郭伟浜, 吕志异, 颜文青, 苏健, 张水莲, 张绪超. KRAS基因不同突变亚型晚期肺腺癌的预后及PD-L1表达分析 . 循证医学, 2020,20(2): 121-124.
FENG Hui-bo, XIE Zhi, ZHONG Yu-min, JIANG Jie, CHEN Yu, GUO Wei-bang, LV Zhi-yi, YAN Wen-qing, SU Jian, ZHANG Shui-lian, ZHANG Xu-chao. The Prognosis of Mutation Subtypes of KRAS Gene and Their Relation with the Expression Level of PD-L1 in Advanced Lung Adenocarcinoma . Journal of Evidence-Based Medicine,2020,20(2): 121-124.  
DOI:10.12019/j.issn.1671-5144.2020.02.012
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KRAS基因不同突变亚型晚期肺腺癌的预后及PD-L1表达分析
冯会博, 谢至, 钟育敏, 蒋杰, 陈宇, 郭伟浜, 吕志异, 颜文青, 苏健, 张水莲, 张绪超
华南理工大学医学院, 广东省人民医院、广东省医学科学院, 广东省肺癌研究所,广东省肺癌转化医学重点实验室, 广州510080
通讯作者: 张绪超,Tel：020-83827812, E-mail：zhxuchao3000@126.com
作者简介:

冯会博（1994-）,女,河南郑州人,硕士研究生,主要研究方向为肺癌靶向治疗。

基金项目:广东省人民医院登峰计划（DFJH201903 & KJ012019444 & 8197103306）; 广东省自然科学基金资助项目（2019A1515010900）; 广东省肺癌转化医学重点实验室资助项目（2017B030314120）; 广东省科技计划资助项目（2016B020237006）
摘要

目的 探讨晚期肺腺癌中Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因（Kirsten rat sarcoma viral oncogene, KRAS） G12C、G12V、G12D等突变亚型的预后及与肿瘤细胞程序性死亡受体配体1 （programmed death ligand 1, PD-L1）表达的相关性。方法 回顾性分析晚期 KRAS突变肺腺癌患者的临床资料,采用二代测序等方法检测 KRAS突变亚型,免疫组织化学方法检测PD-L1（Dako公司22C3和罗氏公司 SP142）的表达。卡方检验分析 KRAS突变亚型与PD-L1的关系并结合临床资料进行生存分析。结果 在91例患者中, KRAS G12C突变30例（33.0%）,G12D突变19例（20.9%）,G12V突变14例（15.4%）,其他类型突变28例（30.8%）。 KRAS G12C、G12D和G12V突变PD-L1表达≥1%分别占86.7%、44.4%和50.0%,卡方检验结果显示 KRAS G12C突变PD-L1的表达水平较其他突变亚型的表达水平高（ P=0.026）; KRAS G12C突变与 KRAS G12D突变相比,PD-L1表达水平较高（ P=0.028）。生存分析结果显示, KRAS G12C,G12D和G12V突变的中位生存时间分别为10.0个月、11.2个月和14.7个月,差异无统计学意义（ P=0.267）。结论 KRAS基因主要突变亚型之间的预后无明显差异。 KRAS G12C突变亚型肿瘤细胞PD-L1的表达水平较高,其临床免疫治疗的预测意义需进一步研究。

关键词: KRAS; 突变亚型; 肺腺癌; 预后; PD-L1
中图分类号:R734.2 文献标识码:A 收稿日期: 2020-06-19
The Prognosis of Mutation Subtypes of KRAS Gene and Their Relation with the Expression Level of PD-L1 in Advanced Lung Adenocarcinoma
FENG Hui-bo, XIE Zhi, ZHONG Yu-min, JIANG Jie, CHEN Yu, GUO Wei-bang, LV Zhi-yi, YAN Wen-qing, SU Jian, ZHANG Shui-lian, ZHANG Xu-chao
Guangdong Lung Cancer Institute, Guangdong Provincial Key Laboratory of Translational Medicine in Lung Cancer, Guangdong Provincial People's Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, School of Medicine, South China University of Technology, Guangzhou 510080, China
Abstract

Objective This study aims to explore the prognostic role of mutation subtypes of Kirsten rat sarcoma viral oncogene （ KRAS） in advanced lung adenocarcinoma and their relation with expression level of programmed death ligand 1 （PD-L1）.Methods We retrospectively collected tumor specimens of 91 advanced KRAS-mutant lung adenocarcinoma. Next-generation sequencing was employed to detect the genomic alterations of cancer related genes and immunohistochemistry was applied to determine the expression level of PD-L1. Clinical and survival data were collected for Kaplan-Meier analysis.Result KRAS G12C, G12D, G12V and other mutations made up 33.0%, 20.9%, 15.4% and 30.8% of all patients respectively. Positivity of expression of PD-L1 ≥1% were 86.7%, 44.4% and 50.0% respectively in KRAS G12C, G12D and G12V subgroups. Positive ratio of PD-L1 ≥1% in KRAS G12C is higher than KRAS G12D tumors （ P=0.028）.Conclusion Mutation subtypes of KRAS were not prognostic of survival in KRAS mutant patients with NSCLC. Yet expression of PD-L1 was higher in KRAS G12C versus other mutation subtypes, which needs further investigation for its potential predictive role for immune therapy.

Key words: KRAS; mutation subtypes; lung adenocarcinoma; prognosis; PD-L1
背景

肺癌是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤, 常见的驱动基因有EGFR、ALK、KRAS等。KRAS突变在肺腺癌和肺鳞癌的发生率分别为7.2%~8.0%和5.0%[1]。目前EGFR突变和ALK突变的肺癌人群靶向治疗已发展到第三代药物, 与化疗相比, 靶向治疗可显著延长患者的生存时间, 提高患者的生存质量。但近30年来, 由于KRAS蛋白难以结合, 至今未研制出有效的针对KRAS突变的靶向药, KRAS突变患者的标准治疗模式仍为含铂双药化疗, 患者的预后相对较差[2]。KRAS G12C靶向药AMG510 的Ⅰ 期临床试验结果显示, 对于二线治疗后的患者, 一半以上获得部分缓解（partial response, PR）, 填补了KRAS靶向治疗的空白。KRAS其它突变位点的研究尚无进展。现有研究发现, KRAS共突变基因与治疗疗效和生存时间相关, 伴随STK11突变的KRAS突变肺癌患者预后不佳。同时, PD-L1的表达水平与共突变基因之间存在一定的联系。KRAS不同突变亚型的GTPase活性存在差异, 说明KRAS不同突变亚型的生物学功能不同[3]。因此, 有必要探讨KRAS不同突变亚型PD-L1的表达水平及其与预后之间的关系。目前, KRAS突变不同亚型的预后意义尚不明确, 本研究分析了晚期KRAS突变肺腺癌的突变亚型与PD-L1的表达水平之间的关系, 及不同突变亚型与预后之间的关系。

1 材料与方法
1.1 临床资料

本研究经伦理委员会批准, 收集2016年1 月至2019年10月广东省人民医院初诊为晚期KRAS突变肺腺癌患者109例, 排除含有EGFR、ALK、ROS1突变的患者18例, 所有患者或家属已知情同意并签署知情同意书。从病历系统获取患者的性别、年龄、病理、分期等基本资料。

1.2 随访

总生存时间定义为从确诊肺癌时间至死亡或最后一次随访时间。随访截止时间为2020年3月31日。

1.3 蛋白表达水平检测

PD-L1蛋白表达水平的检测采用Dako公司22C3抗体和罗氏公司 SP142抗体。

1.4 突变检测

使用燃石二代测序（next-generation sequencing, NGS）（520 panel）检测肿瘤组织的基因突变状态。

1.5 统计分析

采用 SPSS 25统计软件包进行数据分析。生存分析用 Kaplan-Meier 法并以Log-rank进行组间检验; 使用Cox比例风险模型进行多因素生存预后相关因子分析; 组间比较使用卡方检验。P< 0.05被认为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 KRAS突变肺腺癌的临床特征和突变亚型

91例晚期KRAS突变肺腺癌患者中, 男性73例, 女性18例; 年龄35.2岁~82.4岁, 平均年龄（62.9± 8.5）岁, 见表1。

表1 KRAS突变患者的临床特征和突变亚型

KRAS突变主要发生在第12、13和61密码子, 有G12C、G12D、G12V、G13C、G13D、Q61H等突变亚型, 其中G12C、G12D和G12V的突变率较高, 分别为33.0%、20.9%和15.4%, 见图1。

图1 晚期KRAS突变肺腺癌的突变亚型

2.2 KRAS突变亚型的生存分析和多因素分析

KRAS突变亚型的生存分析Log-rank检验结果如图2所示, KRAS G12C、G12D和G12V 的中位生存时间分别为10.0个月、11.2个月和 14.7个月, 差异无统计学意义（P=0.267）。

多因素分析结果显示, 性别和年龄不是影响预后的因素（P=0.985, P=0.962）。

图2 KRAS突变亚型的生存分析

2.3 KRAS突变肺腺癌PD-L1的表达

KRAS突变肺腺癌患者PD-L1表达≥ 1%占63.8%, 其中KRAS G12C突变患者PD-L1表达水平相对较高（P=0.026）, PD-L1表达≥ 1%占86.7%。KRAS G12D和G12V突变患者PD-L1表达≥ 1%分别占44.4%和50.0%, 差异无统计学意义, 见表2。

3 讨论

RAS是第一个被发现的人类促癌基因, 分为HRAS、KRAS和NRAS三个成员。KRAS位于12号染色体上, 编码P21蛋白, 常见的突变主要发生在12、13和61号密码子。KRAS突变后损害了其内在的GTPase活性, 并对GAP产生抗性, 从而导致KRAS持续处于与GTP结合活性状态, 维持KRAS信号通路的激活状态。 KRAS蛋白位于EGFR下游, 参与了MAPK、PIK3CA、STAT3等复杂的信号通路, 在肿瘤的生长、分化和转移等起到了重要的作用[4]。

表2 晚期KRAS突变肺腺癌PD-L1的表达

本研究中, 晚期KRAS G12C、G12D和G12V突变肺腺癌的发生率分别为36.9%、19.2%和15.4%, 中位生存时间分别为10.0个月、11.2个月和 14.7个月, 差异无统计学意义。KRAS突变亚型与预后之间的关系在既往研究中结果不一致。Jü rgen Wolf的研究结果显示, KRAS突变不同亚型的预后没有统计学差异, 与本研究一致[5]。Min Li的研究发现KRAS G12D突变的患者无进展生存期和总生存期均比KRAS G12C 突变和KRAS G12V突变的患者差[6]。

在晚期KRAS突变肺腺癌的不同突变亚型的PD-L1表达水平上, 本研究结果显示KRAS G12C突变患者PD-L1≥ 1%水平相对较高, 但各突变亚型之间差异无统计学意义。研究发现KRAS突变肺癌的PD-L1表达水平比KRAS野生型水平高。亚组分析显示, 合并STK11突变的KRAS突变肺癌患者PD-L1水平较合并TP53突变患者低[7], 并且合并STK11突变的患者免疫治疗疗效相对较差[8], 但对KRAS不同突变亚型PD-L1水平尚未研究。

美国纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究, 首次根据KRAS突变肺癌患者的基因谱、转录谱和蛋白谱综合分析, 将KRAS突变分为KP （TP53和KRAS共突变）、KC（CDKN2A/B和KRAS共突变）和 KL （STK11/LKB1和KRAS共突变）三个亚组[9]。三个亚组具有独特的生物学功能, 为进一步指导免疫治疗提供了理论基础。Jü rgen Wolf的研究发现, KRAS G12C突变常合并ERBB2扩增和ERBB4突变, KRAS G12D突变常伴随PDGFRA突变, G12V常伴随PTEN突变。这对KRAS突变肺癌进一步的亚组分析提供了依据。

近年来, 免疫治疗在KRAS突变肺癌中取得了较好的疗效, 这使得KRAS从单一的含铂双药化疗进入一个全新的时代。对中国肺癌人群基因谱和免疫表达谱的研究发现, KRAS突变肺腺癌患者T细胞浸润水平较其他驱动基因突变高[10]。KRAS共突变的亚组分析提示, 合并STK11突变的患者其预后较其它共突变基因差[11, 12, 13], 因此, 进一步分析KRAS突变肺腺癌的基因谱与免疫表达谱有利于为免疫治疗选择最优人群。

综上, 本研究初步探索了KRAS基因不同突变亚型晚期肺腺癌的预后, 未发现与预后明显相关的突变亚型。我们发现PD-L1的表达水平在KRAS基因不同突变亚型之间存在差异, KRAS突变肺癌患者治疗疗效是否会受到不同突变亚型及PD-L1表达水平的影响有待进一步研究。

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