EGFR和KRAS基因狀態對肺癌腦轉移放療敏感性的影響

華麗，覃莉，岳海英，黃東寧

(廣西醫科大學第四附屬醫院 腫瘤科，廣西 柳州 545005)

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·論 著·

EGFR和KRAS基因狀態對肺癌腦轉移放療敏感性的影響

華麗，覃莉，岳海英，黃東寧

(廣西醫科大學第四附屬醫院 腫瘤科，廣西 柳州 545005)

目的:探討表皮生長因子受體(EGFR)/KRAS基因狀態與肺癌腦轉移放療敏感性的關系，選出放療優勢人群，為臨床個體化治療提供參考。方法：回顧性分析我院收治的非小細胞肺癌腦轉移患者121例，所有患者接受全腦放療[30 Gy·(10f)-1或40 Gy·(20f)-1]及病灶局部推量治療[20 Gy·(10f)-1]，評估不同基因表型對放療敏感性及顱內疾病無進展生存期的影響。結果：121例患者中50例患者EGFR突變，10例KRAS突變，EGFR突變率為49%(50/102)，KRAS突變率為16.7%(10/60)。mtEGFR患者對放療的反應率明顯高于wtEGFR(82%vs44%，P=0.000)，mtEGFR患者顱內疾病無進展生存期長于wtEGFR(14個月vs9個月，P=0.000)。對wtEGFR組患者的KRAS基因型進行亞組分析表明，wtEGFR/mtKRAS與wtEGFR/wtKRAS兩組間顱內疾病無進展生存期差異無統計學意義(P=0.188)。多因素分析顯示，顱外轉移病灶狀態、腦轉移個數、腦轉移病灶大小、EGFR狀態是顱內疾病無進展生存期的獨立預后因素。結論：mtEGFR是非小細胞肺癌腦轉移顱內疾病無進展生存期的獨立預后因子，較wtEGFR、wtKRAS及mtKRAS有較高的放療敏感性。

非小細胞肺癌； 腦轉移； 放療； 表皮生長因子受體； KRAS

非小細胞肺癌(NSCLC)是發病率、死亡率最高的惡性腫瘤之一，5年生存率不足15%[1]。而腦轉移是最常見的轉移部位，也是制約其生存的主要原因。放療對腦轉移的治療反應率為50%～75%，是腦轉移主要的治療方式。隨著分子生物學的發展，一部分肺癌患者的生存狀況獲得極大改善，中位生存時間可達20～30個月，有效率為70%～80%[2]，這歸因于酪氨酸激酶區的突變(mtEGFR)對酪氨酸激酶抑制劑(TKI)藥物治療的敏感性[3]。KRAS作為表皮生長因子受體(EGFR)信號轉導途徑的下游基因，在肺癌患者中突變率為15%～30%[4]，其突變被認為是一種預后負相關因子，因為mtKRAS表現出對EGFR- TKI治療的抵抗性及目前缺乏有效的靶向藥物治療[5- 6]。研究報道在NSCLC腦轉移患者中，EGFR/KRAS不同表型與放療敏感性具有一定的關系，但在預后和預測價值上還存在一定的爭議[7- 10]。本研究回顧性分析我院NSCLC腦轉移放療患者的臨床資料，以期根據EGFR/KRAS基因狀態選出放療優勢人群，為個體化治療方案制定提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

我院2012年8月至2014年10月收治NSCLC腦轉移患者121例。所有病例均由病理組織學檢查確診，并經頭顱MRI證實有腦轉移，其中5例患者病理來源于腦轉移病灶手術切除組織，2例同時有腦轉移病灶及肺腫物組織病理診斷支持，2例分別來源于肝臟及椎體活檢組織診斷。納入研究的患者1年內均未接受過TKI類藥物治療，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 治療方法

所有患者均接受全腦放療[30 Gy·(10f)-1或40 Gy·(20f)-1]及病灶局部推量治療[20 Gy·(10f)-1]，放療期間，部分患者根據疾病情況同時給予全身化療。隨訪時期截止至2015年12月，隨訪時間從診斷腦轉移開始計算，直至影像學評估顱內病灶進展時間為止。腦轉移病灶治療進展時間從接受腦轉移放療至評估顱內病灶進展時間。

1.3 基因檢測

使用人EGFR基因突變定性檢測試劑盒以及人KRAS基因突變檢測試劑盒，試劑盒購自北京雅康博生物科技有限公司，利用LightCycler?480Ⅱ(Roche公司)檢測各個樣本中EGFR第18～21個外顯子和KRAS第12、13位密碼子的基因狀態。

1.4 考察指標

(1) 顱內放療反應率：根據RECIST 1.1指南進行評估。通過放療前后頭顱MR影像學的比較，部分緩解+完全緩解被認為對放療有反應者。(2) 放療相關毒性反應：采用不良事件常見術語標準3.0版本評價，記錄所發生毒性反應情況，包括骨髓抑制、胃腸道反應、皮疹。

1.5 統計學處理

數據分析使用SPSS 17.0統計學軟件，運用Logrank法單因素分析，采用Cox- Regression模型行多因素分析，同時在Kaplan- Meier模型下繪制生存曲線，以P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結 果

中位隨訪時間為15個月(4～20個月)，無一例失訪，隨訪率100%。其中23例死于顱外疾病進展，20例死于顱內疾病進展，9例為非腫瘤相關性死亡。121例患者中50例發生EGFR突變，10例發生KRAS突變,19例未進行EGFR基因分析，61例未進行KRAS基因分析，EGFR突變率為49%(50/102)，KRAS突變率為16.7%(10/60)。

mtEGFR患者對放療的反應率明顯高于wtEGFR(82%vs44%，P=0.000)，顱內疾病無進展生存期顯著長于wtEGFR(14個月vs9個月，P=0.000)，見圖1。3例患者同時存在EGFR與KRAS突變。對wtEGFR患者行KRAS基因狀態亞組分析，結果表明，wtEGFR/mtKRAS與wtEGFR/wtKRAS組間顱內疾病無進展生存期無統計學差異(P=0.188)，見圖2。單因素分析結果顯示，年齡、原發灶控制狀態、顱外轉移病灶狀態、腦轉移個數、腦轉移病灶大小、顱腦放療期間化療狀態、EGFR及KRAS基因突變狀態與顱內疾病無進展生存期相關(P<0.05)，見表1。進一步行多因素分析，發現顱外轉移病灶狀態、腦轉移個數、腦轉移病灶大小、EGFR狀態是顱內疾病無進展生存期的獨立預后因素。

圖1 mtEGFR與wtEGFR兩組患者顱內疾病無進展生存期比較

Fig 1 Comparison of DFS of intracranial lesions in two groups of patients between mtEGFR and wtEGFR

圖2 wtEGFR/mtKRAS與wtEGFR/wtKRAS兩組患者顱內疾病無進展生存期比較

Fig 2 Comparison of DFS of intracranial lesions in two groups of patients between wtEGFR/mtKRAS and wtEGFR/wtKRAS

患者均沒有出現Ⅲ級及以上放療相關副反應和治療相關性死亡。顱腦放療的不良反應為放療初期及放療后期出現的放射性腦水腫，主要表現為頭暈、頭痛、惡心、嘔吐，癥狀經脫水降顱壓和營養腦神經治療后均好轉，此外還可見放射性皮炎及脫發表現。

表1 NSCLC腦轉移患者臨床資料及其與顱內疾病無進展生存期的關系

Tab 1 Clinical characteristics of patients with non- small cell lung cancer treated with radiotherapy for brain metastases， and their relation with DFS of intracranial lesions

臨床參數例數(n=121)顱內疾病無進展生存期/月P值單因素分析多因素分析性別 男7410±4.0 女4711±4.70.204年齡 ≤56歲6411±4.9 >56歲5710±3.60.0190.322吸煙 有7210±4.1 無4911±4.70.349原發灶控制狀態 控制4513±5.0 沒有控制769±3.30.0010.363原發灶與腦轉移出現時間 同時性5610±4.5 異時性6511±4.10.083顱外轉移灶 有639±3.6 無5812±4.40.0000.000腦轉移個數 ≤3個8712±4.4 >3個348±2.50.0000.000腦轉移病灶大小 ≤2cm9011±4.4 >2cm317±3.40.0000.000放療期間化療 有7610±3.5 無4513±4.70.0000.480EGFR突變 有5014±3.9 無529±2.8 不清楚198±1.90.0000.000KRAS突變 有108±3.2 無5014±4.9 不清楚619±3.10.0000.122

3 討 論

全腦放療可增加血腦屏障通透性，有助于化療藥物進入腦組織[11]。既往對EGFR表型與放療敏感性關系的研究中，多包含有聯合EGFR- TKI的治療。盡管厄洛替尼對腦脊液的滲透性只有2.5%～13%，吉非替尼為1%～10%[12]，但接受腦放療后，將會提高TKI對血腦屏障的滲透性。體外實驗指出TKI能阻止細胞增殖和增強放療反應[13- 14]。目前TKI對腦部放療的臨床影響作用還不清楚，而聯合TKI治療一定程度上可能會影響EGFR突變對放療敏感性的分析。本研究入組患者1年內均未接受TKI治療，有效避免了TKI對突變型表達研究的影響。

本研究結果顯示mtEGFR患者腦轉移對放療的反應率及顱內無疾病進展時間均優于wtEGFR患者。Lee等[15]通過常規顱內影像隨訪顯示，mtEGFR患者腦轉移的放療反應率為80%,高于wtEGFR的46%，顱內影像無疾病進展時間亦較野生型明顯延長(21個月vs12個月)。Welsh等[16]報道厄洛替尼聯合全腦放療對mtEGFR及wtEGFR的反應率分別為90%、63%。本研究結果還顯示EGFR的突變狀態是顱內無疾病進展生存獨立的預后因素，提示EGFR突變提高NSCLC腦轉移患者的放療敏感性，能使放療獲得更好的顱內局部控制率。體外細胞研究證實EGFR突變與放療的關系，對于NSCLC，mtEGFR克隆基因接受電離照射后，細胞生存將會比wtEGFR減少500～1 000倍[17]；還證實包含T790M突變的細胞株H1975在對吉非替尼產生耐藥后，mtEGFR仍對電離輻射產生相似反應，提示mtEGFR的放療敏感性獨立于20號外顯子T790M突變[17]。臨床上，wtEGFR的NSCLC患者應接受更高劑量的腦部放療，或配合更激進的腦部治療，如立體定向放療或神經外科切除術，而對于經過挑選后的mtEGFR患者，在聯合TKI治療的同時，有望減少腦部放療劑量，而不會改變局部病灶的控制率。

EGFR突變可提高放療敏感性，而EGFR過表達與細胞抵抗電離輻射相聯系。EGFR突變，使細胞在接受電離照射后失去某些DNA雙鏈斷裂修復酶[18]，或使這些關鍵酶(ERCC1)表達水平下調[19]，甚至攜帶有染色體不正常的擴增，或失去細胞周期的調控[17]。然而，EGFR突變型NSCLC常常伴隨EGFR基因拷貝數的擴增及蛋白的高表達。放療誘導的EGFR激活，引起EGFR表達增加，保護腫瘤細胞逃逸凋亡，增加DNA修復能力，導致腫瘤細胞擴散[20]。但Lammering等[21]以腺病毒為載體，將顯性失活突變體EGFR- CD533轉導入人乳腺癌細胞系MDA- MB- 231，建立裸鼠異體移植腫瘤，通過過表達EGFR- CD533破壞EGFR功能，增強腫瘤對電離輻射的敏感性。對于腫瘤細胞內既有EGFR突變又有EGFR過表達時，兩者與放療相互作用的關系，目前仍沒有相關文獻報道，EGFR突變對放療敏感效應可能要大于過表達對放療抵抗作用，確切結論有待更進一步深入的研究。

本研究對wtEGFR組患者的KRAS基因狀態亞組分析表明，wtEGFR/mtKRAS與wtEGFR/wtKRAS兩組間顱內疾病無進展生存期差異不顯著，提示KRAS狀態與wtEGFR一樣對放療反應不敏感。研究認為不同的KRAS氨基酸底物可能以不同方式影響信號通路，或激活不同的信號傳導通路，進而引起對放化療不同的反應或臨床行為表現[22]。如KRAS G12C對順鉑反應低，但對紫杉醇和培美曲塞敏感性增強，而G12V則對培美曲塞有更多的治療抵抗[23]。

本研究不足之處：納入病例數較少，尤其是病例中有相當一部分患者未接受KARS基因檢測，一定程度上影響對放療關系的分析，且無法對突變亞型做進一步分層分析。此外，患者絕大多數基因檢測取材于原發病灶，研究[24]表明，原發病灶與遠處轉移病灶有存在基因狀態不一致的可能，腫瘤異質性、標本類型及檢測方法等都可能影響對放療敏感性的判斷。未來應該探索更多驅動基因的狀態，了解它們對放療敏感性的差異，更好地為臨床選出放療獲益的優勢人群，以制定出更合理的個體治療方案。

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Effects of genetic alteration in EGFR and KRAS on the radiosensitivity in patients with non- small cell lung cancer with brain metastases

HUA Li，QIN Li，YUE Hai- ying，HUANG Dong- ning

(DepartmentofOncology，theFourthAffiliatedHospitalofGaungxiMedicalUniversity，Liuzhou545005，China)

Objective： To study the effects of genetic alteration in epidermal growth factor receptor(EGFR)and KRAS on the radiosensitivity in patients with non- small cell lung cancer(NSCLC)with brain metastases. Methods: 121 cases of patients with NSCLC were enrolled into this study. All patients were accepted whole brain radiotherapy[30 Gy·(10f)-1or 40 Gy·(20f)-1]and local brain lesions boosted by 20 Gy·(10f)-1. The response rate(RR)and disease progression- free survival(DFS)of intracranial lesions， depending on genomic status of NSCLC were evaluated. Results: A total of 50 patients(49%， 50/102)harbored EGFR mutation(mtEGFR)， and 10 patients(16.7%， 10/60)showed KRAS mutation(mtKRAS). RR and DFS were significantly higher for mtEGFR patients compared with wtEGFR patients(P=0.000). Subgroup analysis was carried out by KRAS status in wtEGFR patients， results showed that there was no difference between wtEGFR/mtKRAS patients and wtEGFR/wtKRAS patients in DFS of intracranial lesions(P=0.188). Conclusion: mtEGFR is an independent prognostic factor for DFS of intracranial lesions in NSCLC patients with brain metastases， and mtEGFR patients has higher sensitivity of radiotherapy than wtEGFR， wtKRAS and mtKRAS patients．

non- small cell lung cancer; brain metastases; radiotherapy; epidermal growth factor receptor; KRAS

2016- 05- 12

2016- 09- 14

廣西科技攻關項目(1298015- 2- 6)

華麗(1984-)，女，廣西柳州人，主治醫師，醫學碩士。E- mail:zhfy2341@126.com

華麗，覃莉，岳海英，等.EGFR和KRAS基因狀態對肺癌腦轉移放療敏感性的影響[J].東南大學學報:醫學版，2016，35(6)：947- 951.

R734.2

A

1671- 6264(2016)06- 0947- 05

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.06．024