编者按：近期，发表在Nature Medicine上的一项研究结果揭示，RNF43基因突变可以作为微卫星稳定的BRAF V600E转移性结直肠癌（MSS mCRCBRAF V600E）患者抗BRAF/EGFR联合治疗反应的预测生物标志物。数据显示，具有RNF43功能缺失突变的肿瘤患者对抗BRAF/EGFR治疗反应良好，无进展生存和总生存率均改善。

 

 

（发表文章标题截图）

 

约10%的转移性结直肠癌（mCRC）发生BRAFV600E突变，虽然相对罕见，但预后很差。具有BRAFV600E突变的肿瘤患者通常难以治疗，并迅速产生肿瘤耐药。

 

2019年西班牙Vall d'Hebron大学医院和肿瘤研究所的Josep Tabernero教授作为领导之一牵头的Ⅲ期BEACON试验结果，为既往接受过治疗的BRAFV600E突变mCRC患者提供了新的治疗标准——BRAF抑制剂（encorafenib）和EGFR抑制剂（西妥昔单抗），且近期抗BRAF/EGFR治疗已被批准用于临床。虽然该联合疗法可显著改善其中一部分患者的预后，但相当一部分患者对此治疗并无反应，这提示我们需要识别可预测治疗反应的分子决定因素。

 

到目前为止，还没有研究描述过预测抗BRAF/EGFR治疗疗效的潜在遗传决定因素。西班牙Vall d'Hebron大学医院Elena Elez等开展研究，试图探索具有预测价值的基因生物标志物，从而有助于改进mCRCBRAF V600E患者的分层。

 

通过对接受抗BRAF/EGFR治疗的mCRCBRAF V600E患者进行全外显子组测序（WES），研究人员发现，RNF43的失活突变可以预测微卫星稳定（MSS）肿瘤患者的缓解率和生存结果的改善。

 

研究发现

 

01  接受抗BRAF/EGFR治疗患者队列存在RNF43突变

 

研究纳入98例接受抗BRAF/EGFR±联合治疗的mCRCBRAF V600E患者，其中，发现队列46例患者，验证队列52例患者。研究设计详见图1。

 

图1. 研究设计

（引自发表文章）

 

在发现队列中，总的RNF43突变频率为43%（20/46），其中，RNF43突变频率在MSI肿瘤中为100%（9/9，均为p. G659fs），在MSS肿瘤中为30%（11/37）。见图2a。

 

在验证队列，总的RNF43突变频率为44%（23/52），其中，RNF43突变频率在MSI肿瘤中为92%（12/13，均为p. G659fs），在MSS肿瘤中为28%（11/39）。见图2b。

 

图2. 对BRAF/EGFR抑制的临床反应（根据MSS/MSI和RNF43状态）

 

02  MSS-mCRCBRAF V600E中对抗BRAF/EGFR治疗反应的生物标志物

 

研究人员通过WES分析检测到先前报道的与mCRCBRAF V600E肿瘤有关的几个癌症相关基因突变，如APC、TP53、ARID1A、PIK3CA、FBXW7和RNF43等。总体而言，发现队列的突变频率与在癌症基因组图谱中所观察到的携带BRAFV600E突变CRC肿瘤的突变频率相当。通过对来自部分缓解（PR）和完全缓解（CR）、无缓解（疾病稳定，SD）和疾病进展（PD）患者的WES突变数据进行无偏性极大似然分析，研究人员发现RNF43基因是与ORR相关的顶级候选基因。在肿瘤来源和血浆cfDNA来源的DNA样本中均检测到RNF43突变。而RNF43基因高突变频率在结直肠癌生物学中具有重要意义。

 

分析包括MSS和MSI肿瘤在内的整个RNF43突变亚组，ORR为63%（12/19）,显著优于RNF43野生型患者中31%的ORR（8/26；P=0.03)。单独RNF43突变预测治疗反应的准确性为67%（敏感性60%；特异性72%；阳性预测值[PPV]63%；阴性预测值[NPV]69%）。与BEACON试验中的发现一致，MSS和MSI CRCBRAF V600E患者达到了相似的ORR（50%[4/8]和43%[16/37]；P=1）；单独使用MSS/MSI状态的预测准确性为44%（敏感性，80%；特异性，16%；PPV，43%；NPV，50%）。

 

随后研究人员根据三种分子亚型对肿瘤样本进行分类：MSS-RNF43野生型、MSS-RNF43突变和MSI-RNF43突变。MSS-RNF43突变亚型的ORR显著高于MSS-RNF43野生型和MSI-RNF43突变亚型（分别为73%、31%和50%；P=0.03）。与此一致，结合MSS/MSI+RNF43突变状态预测应答的准确性为67%（敏感性为40%；特异性为88%；PPV为73%；NPV为65%）。

 

03  对MSS/MSI-RNF43状态与临床反应之间的关系进行验证

 

研究人员在接受抗BRAF/EGFR±联合治疗作为二线或三线治疗的外部独立队列患者中验证了RNF43突变的预测价值（n=52）。总的来说，验证队列中的ORR为27%（95%CI：16.3%~42%；14/51例患者），中位PFS（mPFS）为4.4个月（95%CI：4.1~5.9个月），中位OS（mOS）为8.5个月（95%CI：6.9~14.2个月）。与发现队列的结果一致，验证队列中MSS-RNF43突变型的患者与MSS-RNF43野生型、MSI-RNF43突变型患者相比，也获得了显著更高的ORR（54% vs. 21% vs. 18%；P=0.02）。

 

研究人员接下来评估了观察到的ORR的增加是否可以替代根据PFS和OS测量的改善结果。MSS-RNF43突变亚型患者的mPFS为10.1个月（危险比[HR]，0.36；95%CI：0.16~0.81），MSS-RNF43野生型患者为4.1个月，MSI-RNF43突变亚型患者为4.4个月(HR，0.74；95%CI：0.36~1.50）。与MSS-RNF43野生型相比，MSS-RNF43突变亚型患者也显示出更好的OS的趋势（mOS：13.6个月 vs. 7个月；P=0.07；HR=0.46；95%CI：0.20~1.08）。多变量分析显示，在校正年龄、转移部位等预后因素后，MSS-RNF43突变亚型与OS保持独立相关性（HR=0.26，P=0.008）。MSI-RNF43突变患者接受BRAF/EGFR治疗的PFS短，与MSS-RNF43突变患者相比，也未显示出显著延长mOS，最有可能的原因是6例（12%）MSI患者在接受抗BRAF/EGFR治疗进展后使用免疫检查点抑制剂治疗的积极影响（HR=0.38，P=0.16）。

 

研究人员还探索了MSS/MSI-RNF43分子亚型除了可以预测治疗反应，是否还可以预测对抗BRAF/EGFR±组合疗法的耐药。在发现和验证队列，16例难治性mCRCBRAF-V600E患者中，以PD作为观察到的最佳反应，13例为MSS-RNF43野生型（13/16，81%），3例（3/16,19%）为MSI-RNF43突变，无一例是MSS-RNF43突变（0/16，0%）。

 

04  RNF43突变在MSS-mCRCBRAF-V600E中的预测价值

 

为了进一步证实RNF43突变在预测MSS-mCRCBRAF-V600E肿瘤患者治疗反应方面的价值，研究人员汇总在4家不同医院治疗的68例性别和年龄匹配的患者数据，所有患者均接受了标准化疗和不涉及抗BRAF治疗的抗血管生成药物治疗，22%的患者为MSS-RNF43突变，78%的患者为MSS-RNF43野生型，与发现和验证的MSS肿瘤队列相似（分别为29%和71%）。此外，MSS发现/验证队列与对照队列具有相似的RNF43突变频率（分别为29%[22/76]和22%[15/68]）和突变定位模式。在接受二线和三线治疗的68例患者中，MSS-RNF43突变亚组与MSS-RNF43野生型人群的mPFS、mOS均没有差异。为验证这些发现，评估整个对照队列一线治疗的mPFS，MSS-RNF43突变与MSS-RNF43野生型人群也没有显著差异。总之，这些数据表明，本队列中，RNF43突变与MSS-mCRCBRAF-V600E患者的预后没有相关性，而支持RNF43突变在该临床环境中对抗BRAF/EGFR联合治疗的预测价值。相反，在MSS肿瘤中发现的RNF43突变的预测价值在MSI肿瘤中没有观察到。

 

05  mCRCBRAF-V600E中RNF43突变的分子图谱

 

为更好地了解MSS-RNF43突变的mCRCBRAF-V600E肿瘤的潜在分子特征，研究人员对发现队列和验证队列中观察到的RNF43体细胞突变进行了分类和表征。结果发现，RNF43突变在MSI和MSS肿瘤中的突变频率不同，在位置和功能本质上也有根本上的不同。所有MSI RNF43突变肿瘤都携带一个在C端编码p.G659fs*41的热点突变。而在MSS肿瘤中发生的突变并没有复发，并且跨越了该蛋白的N端结构域，研究人员在这些结构域中发现了7个错义突变，与野生型RNF43相比，其中有6个表现为功能缺失变异，即失去了泛素化和降解FZD/WNT受体的能力，导致这些受体在细胞膜上积累，并在荧光素酶报告基因检测中达到较高的WNT信号水平。由于这种效应，RNF43功能缺失突变也被称为“WNT过度激活”突变。

 

研究意义

 

29%的MSS-mCRCBRAF-V600E肿瘤中有RNF43突变，本研究揭示了先前未知的RNF43突变在预测抗BRAF/EGFR治疗反应和临床结果方面的价值。与MSI mCRC患者相比，MSS-mCRCBRAF-V600E患者群体目前缺乏指导治疗决策的生物标志物。而本研究报告了在mCRCBRAF-V600E患者群体中使用抗BRAF/EGFR组合的潜在基因组预测生物标志物。具体来说，研究人员发现，在占mCRCBRAF-V600E患者70%的MSS组患者中，RNF43突变的发生与ORR的改善，尤其是应用抗BRAF/EGFR治疗策略后更长的PFS和OS相关。

 

本研究是迄今为止对该患者群体进行的最大的遗传生物标志物分析。本研究具有两个重要的意义：第一，将RNF43突变作为常规生物标志物，有助于根据预测的MSS-mCRCBRAF-V600E患者的治疗反应，确定其最佳治疗线序。第二，揭示了MAPK和RNF43-WNT通路在BRAF/EGFR靶向治疗的抗肿瘤活性中的交叉作用，而这可能成为未来潜在的治疗靶点。本研究结果强调了RNF43在调节抗BRAF/EGFR治疗反应中的潜在作用，表明在MSS-mCRCBRAF-V600E肿瘤中，MAPK和WNT信号通路之间存在相互作用。

 

总结

 

总之，RNF43突变代表了一种新的生物标志物，值得进一步验证其潜力，有助于对选择的mCRCBRAF-V600E患者优先考虑抗EGFR/BRAF组合治疗（这些患者更有可能获得益处），并确定那些需要替代疗法的患者。未来的研究应探索将该生物标志物与BRAF和MSS/MSI状态一起纳入常规检测，并与其他转录组、微生物组或微环境指标整合在一起进行评估，以优化这种异质性和复杂疾病的临床管理。

 

来源

 

Elez E, Ros J, et al. RNF43 mutations predict response to anti-BRAF/EGFR combinatory therapies in BRAFV600E metastatic colorectal cancer. Nat Med. 2022 Sep 12. doi: 10.1038/s41591-022-01976-z. Epub ahead of print. PMID: 36097219.