KRAS突变

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KRAS 突变(Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog Mutation)是指编码 KRAS 蛋白(一种 GTP 酶)的基因发生变异,导致该蛋白失去“关闭”信号,持续锁定在GTP结合的激活状态,从而无休止地激活下游信号通路(如 MAPK/PI3K),引发细胞失控增殖。KRAS 是人类癌症中最常见的致癌基因突变(约占所有癌症的 25%),尤其高发于胰腺癌结直肠癌非小细胞肺癌。曾因其表面缺乏药物结合口袋而被视为“不可成药”(Undruggable)靶点长达 40 年,直到 2021 年针对 KRAS G12C 亚型抑制剂的获批,才迎来了历史性突破。

KRAS 突变
GTPase KRas (点击展开)
分子机制:分子开关锁死
英文全称 Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene
蛋白功能 GTP酶 (信号转导开关)
核心通路 MAPK/ERK, PI3K/AKT
全癌种频率 ~25% (No.1 驱动基因)
主要亚型 G12D (最常见), G12V, G12C
共突变因子 TP53, STK11, KEAP1
上市药物 Sotorasib, Adagrasib (G12C)
在研新药 HRS-4642 (G12D), RMC-6236

分子机制:损坏的“开关”

KRAS 蛋白本质上是一个细胞内的分子开关,控制细胞生长的信号传导。

  • 正常状态:
    KRAS 在非活性状态(结合 GDP)和活性状态(结合 GTP)之间循环。GAP(GTP 酶激活蛋白)帮助它水解 GTP,使其恢复到“关闭”状态。
  • 突变状态 (G12/G13):
    当第 12 位密码子发生突变(如甘氨酸 Gly 被半胱氨酸 Cys 取代,即 G12C),空间位阻使得 GAP 无法接近。KRAS 无法水解 GTP,永久锁定在“开启”状态,持续向下游的 RAF-MEK-ERK 通路发送增殖信号。

突变亚型与临床特征

共突变:决定免疫疗效

KRAS 突变肺癌不是单一疾病。需特别关注共突变基因
KRAS + TP53: 免疫治疗(PD-1/PD-L1)效果通常较好(“炎症型”)。
KRAS + STK11 / KEAP1 免疫治疗效果极差(“冷肿瘤”),是典型的难治性亚群。

突变位点 高发癌种 靶向治疗现状
KRAS G12C 肺腺癌 (占KRAS肺癌的40%)
吸烟者多见。
已获批 (Sotorasib, Adagrasib)
KRAS G12D 胰腺癌 (最常见)、结直肠癌
肺癌中约占15%。
临床试验阶段 (HRS-4642 等)
KRAS G12V 结直肠癌、卵巢癌
肺癌中约占20%。
研发中 (泛KRAS抑制剂)

治疗策略:从化疗到靶向

  • 一线治疗 (First-line):
    目前无论 KRAS 状态如何,晚期无驱动基因(除 G12C 外)NSCLC 的标准治疗仍是免疫治疗 + 化疗(如帕博利珠单抗 + 培美曲塞/卡铂)。因为 KRAS 突变常与吸烟相关,TMB 较高,对免疫治疗响应普遍优于 EGFR 突变患者。
  • 后线靶向 (Targeted Therapy):
    对于 KRAS G12C 突变患者,若一线治疗失败,可使用共价抑制剂(SotorasibAdagrasib)。药物通过与第 12 位突变的半胱氨酸(Cysteine)形成共价键,利用“Switch-II 口袋”将蛋白锁定在非活性状态。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Skoulidis F, et al. (2021). Sotorasib for Lung Cancers with KRAS p.G12C Mutation. New England Journal of Medicine.
[点评]:CodeBreaK 100 研究,里程碑式文献,Sotorasib 成为全球首个获批的 KRAS 抑制剂,终结了该靶点“不可成药”的历史。

[2] Ostrem JM, et al. (2013). K-Ras(G12C) inhibitors: allosteric control of GTPase cycling. Nature.
[点评]:基础科学突破,发现了 KRAS G12C 蛋白表面的 Switch-II 变构口袋,为后续药物设计提供了结构生物学基础。

[3] Skoulidis F, et al. (2018). STK11/LKB1 Mutations and PD-1 Inhibitor Resistance in KRAS-Mutant Lung Adenocarcinoma. Cancer Discovery.
[点评]:揭示了 STK11/KEAP1 共突变是 KRAS 突变肺癌对免疫治疗(PD-1)产生原发性耐药的主要原因。

           KRAS · 知识图谱
突变亚型 G12C (有药) • G12D (最常见) • G12VG13D
靶向药物 Sotorasib (AMG510) • Adagrasib (MRTX849) • HRS-4642
共突变 TP53 (免疫热) • STK11 (免疫冷) • KEAP1 (耐药)
相关癌种 非小细胞肺癌胰腺导管腺癌结直肠癌