导读
BRAFV600E突变发生在约10%的结直肠癌（CRC）患者中，能够驱动MAPK信号组成性激活。BRAFV600E CRC患者预后不良，对标准治疗的反应较差，中位总生存期（OS）为BRAF野生型CRC患者的一半。近年来，免疫检查点阻断（ICB）疗法，特别是阻断PD-1途径的药物，已彻底改变了多种癌症的治疗。但ICB对CRC患者的治疗效果较差，特别是转移性微卫星稳定（MSS）CRC患者对ICB的应答率几乎为0。
近期，美国食品和药物管理局批准了BRAF抑制剂encorafenib与抗EGFR抗体西妥昔单抗联合治疗BRAFV600E CRC。但该治疗方案的客观缓解率（ORR）仅为20%，临床获益不持久，中位无进展生存期（PFS）仅为4.3个月。因此，目前迫切需要新的有效疗法来治疗这种疾病。
近日，美国麻省总医院癌症中心、哈佛医学院的研究人员合作在Nature Medicine上发表了题为“Combined PD-1, BRAF and MEK inhibition in BRAFV600Ecolorectal cancer: a phase 2 trial”的文章。研究团队进行了一项proof-of-concept单组Ⅱ期临床试验，研究了BRAFV600E CRC中BRAF/MAPK通路抑制和ICB之间的潜在协同作用。结果显示，在临床结局良好的患者中，肿瘤细胞固有免疫程序的诱导更强，MAPK抑制更完全；患者来源类器官免疫程序诱导与MAPK抑制程度相关。该研究揭示了肿瘤细胞中MAPK抑制与免疫应答之间存在一定的协同作用，并提示进一步的临床评估可从优化的靶向和免疫组合入手。
文章发表在Nature Medicine
研究团队此前在BRAFV600E CRC中使用BRAF靶向治疗组合进行的临床试验表明，BRAF通路抑制与免疫应答之间存在潜在联系。为探究这种潜在的协同机制，研究团队分析了早期BRAFV600E CRC患者BRAF/EGFR抑制剂±MEK抑制剂联合临床研究中，71例患者的大量单细胞RNA测序（RNAseq）数据（图1）。结果显示，与无应答者相比，应答者的T细胞特征（表明T细胞水平增加）显著增高，T细胞的基线水平和细胞毒性T细胞特征也与目标病变大小与基线的最佳百分比变化相关。
此外，与配对基线活检相比，所有CRC患者在治疗15天后的T细胞、细胞毒性T细胞和其他免疫特征都有所增加，表明BRAF通路抑制后肿瘤中T细胞和免疫浸润增加。以上结果表明，BRAFV600E CRC中BRAF/MAPK抑制与免疫应答之间存在潜在相互作用。
图1. MAPK通路抑制增强BRAFV600E CRC的免疫应答。
基于上述数据，研究团队启动了一项概念性、单组Ⅱ期临床试验，共纳入37名BRAFV600E CRC患者，联用spartalizumab（PDR001）、BRAF抑制剂（dabrafenib）、MEK抑制剂（trametinib）对其进行治疗（图2）。主要终点为ORR，次要终点为PFS、疾病控制率（DCR）、缓解持续时间和OS。
在37例患者中，有9例获得了确切的缓解，有1例患者获得了未证实的缓解。该治疗方案ORR为24.3%（微卫星不稳定患者ORR为25%）、DCR为70.3% 、中位PFS为4.3个月、中位OS为13.6个月，相较dabrafenib联合trametinib方案（ORR 7%，中位PFS 3.5个月），临床结局更好。
图2. dabrafenib、trametinib和sparatlizumab（PDR001）在BRAFV600E CRC患者中的临床疗效。
为了解BRAF/MAPK通路抑制与肿瘤免疫应答的潜在相互作用，研究团队对所有CRC患者的同一肿瘤病灶进行了配对预处理和治疗后第15天的肿瘤活检，收集了23组肿瘤样本进行scRNAseq（图3）。通过比较治疗前和治疗中活检的单个细胞群丰度变化，研究团队观察到，与PFS<6个月的患者相比，PFS>6个月的患者肿瘤上皮细胞显著减少，CD45+免疫细胞、T细胞和CD8+T细胞增加。
此外，与预处理相比，治疗第15天肿瘤细胞中差异表达基因（DEG）显示，PFS>6个月患者的免疫相关基因表达显著增加，在PFS<6个月患者中未观察到该现象。上述结果表明，PFS较长的患者肿瘤内免疫应答更强、MAPK通路抑制更完全。
图3. 患者肿瘤细胞固有免疫程序诱导更强，MAPK通路抑制更强，疗效更好。
最后，为评估MAPK抑制与肿瘤细胞内特异性免疫程序诱导之间的潜在关系，研究团队从10例患者的基线肿瘤活检中成功生成了类器官模型，并使用DT对其进行处理，通过定量聚合酶链式反应（qPCR）检测基因表达（图4）。
结果显示，与PFS<6个月患者的类器官相比，PFS>6个月患者的类器官中IFN反应相关基因（IFIT1、IFIT2、IFIT3和IRF1）和趋化因子活性（CXCL9, CXCL10和CXCL11）基因的表达显著增加。此外，来源于患者的类器官免疫程序诱导水平与MAPK抑制水平呈正相关。这些数据证实，MAPK通路抑制以肿瘤细胞固有的方式驱动免疫基因表达的诱导，并不依赖于来自肿瘤免疫微环境的刺激。该研究结果为MAPK的抑制程度可能与免疫基因诱导程度直接相关提供了进一步的证据。
图4. 增强的肿瘤细胞固有免疫程序诱导由优化的MAPK抑制驱动。
综上所述，研究团队确定了BRAF/MAPK抑制和免疫应答之间潜在的协同机制，发现了肿瘤细胞内由MAPK通路抑制触发的关键免疫程序证据，并证实了BRAF/MAPK抑制诱导免疫基因是肿瘤细胞固有的，不依赖于肿瘤微环境中的细胞。该研究结果提示，将针对BRAF/MAPK通路的其他治疗方法与免疫疗法相结合可能会增强免疫反应，从而改善患者的预后状况。