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为解决KRAS突变非小细胞肺癌（NSCLC）靶向治疗难题，研究人员开展MEK抑制剂Trametinib与RTK抑制剂Anlotinib联合治疗研究。结果显示，该联合方案在临床研究中客观缓解率（ORR）达66.7%，中位无进展生存期（PFS）为10.3个月，显著抑制肿瘤进展。该研究为KRAS非G12C突变NSCLC患者提供了潜在高效治疗策略，具有重要临床转化价值。
在肺癌研究领域，非小细胞肺癌（NSCLC）作为最常见的恶性肿瘤类型，其治疗一直是临床面临的重大挑战。其中，KRAS基因突变作为NSCLC的重要驱动因素，发生频率在6%至33%之间，但由于KRAS蛋白结构的特殊性及其突变亚型的多样性，长期以来被视为"不可成药"的靶点。尽管近年来针对KRASG12C突变的抑制剂如Sotorasib和Adagrasib取得了突破性进展，但这些药物仅对部分患者有效，因为KRASG12C突变只占所有KRAS突变的25%-43%，其余非G12C突变亚型（如G12D、G12V、G12S、Q61H等）仍缺乏有效靶向治疗方案。
MEK抑制剂作为靶向KRAS下游信号通路的关键药物，理论上可通过抑制MEK-ERK信号通路阻断肿瘤生长。然而临床研究显示，MEK抑制剂单药治疗容易引发适应性耐药，包括ERK反馈激活和旁路信号通路（如PI3K-AKT、FGFR、SHP2等）的激活，导致治疗效果有限。这种耐药机制的存在严重限制了MEK抑制剂在KRAS突变NSCLC治疗中的应用前景。
为了解决这一难题，上海胸科医院韩宝惠教授团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心季红斌教授团队合作，开展了针对MEK抑制剂Trametinib与多靶点RTK抑制剂Anlotinib联合治疗的系统性研究。该研究通过临床前机制探索和临床转化研究，深入探讨了这种联合策略在KRAS突变NSCLC治疗中的潜在价值，研究成果发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志。
研究人员运用了多种关键技术方法开展本研究。在临床前研究部分，采用细胞增殖检测（CCK-8法）、克隆形成实验、流式细胞术分析细胞周期和凋亡、Transwell侵袭实验等技术评估药物效果；通过RNA测序（RNA-seq）和生物信息学分析探索耐药机制；使用蛋白质芯片技术筛选差异表达蛋白；通过Western blotting验证信号通路蛋白表达；建立小鼠异种移植瘤模型进行体内药效评价。临床研究部分，研究团队开展了单中心、开放标签的I期临床试验（NCT04967079），纳入33例晚期非G12C KRAS突变NSCLC患者，进行剂量递增（phase Ia）和扩展队列（phase Ib）研究，主要评估联合治疗的推荐II期剂量（RP2D）、客观缓解率（ORR）、无进展生存期（PFS）和安全性特征。
Trametinib在KRAS突变NSCLC细胞中诱导短期增殖抑制但引发长期适应性耐药
研究人员首先评估了MEK抑制剂Trametinib对多种KRAS突变NSCLC细胞系（包括A549-KRASG12S、H460-KRASQ61H、SK-LU-1-KRASG12D、SW900-KRASG12V以及KRASG12C突变细胞）的短期效果。结果显示，Trametinib处理72小时后，所有测试细胞系均表现出显著的生长抑制。进一步实验表明，Trametinib处理导致细胞周期G1期阻滞、凋亡增加以及侵袭能力下降。Western blotting分析证实Trametinib有效抑制了ERK磷酸化，但同时引起了AKT磷酸化的上调，这种效应在大多数细胞系中均被观察到。
长期暴露于Trametinib（10天）后，研究人员发现了明显的适应性耐药现象：ERK磷酸化出现反弹，AKT磷酸化进一步上调。转录组分析显示，随着处理时间延长，差异表达基因富集通路从癌症相关通路逐渐转向血管生成通路，特别是多种受体酪氨酸激酶（RTK）的表达显著上调，包括PDGFR、FGFR、c-KIT等。这些发现表明，长期Trametinib治疗通过反馈激活多种RTK，进而导致ERK和AKT信号通路的再激活，可能是适应性耐药的重要机制。
MEK抑制剂Trametinib与RTK抑制剂Anlotinib联合治疗显著抑制KRAS突变NSCLC生长
基于上述发现，研究团队提出假设：使用多靶点RTK抑制剂Anlotinib可能阻断Trametinib诱导的RTK反馈激活，从而克服适应性耐药。Anlotinib是一种可抑制VEGFR、PDGFR、c-KIT和FGFR等多种RTK的小分子抑制剂。
实验结果显示，Trametinib与Anlotinib联合处理可持续抑制ERK和AKT磷酸化，并有效阻断了多种RTK（PDGFR、FGFR、c-KIT、EGFR、ERBB3等）的激活。联合处理在多种KRAS突变NSCLC细胞系中表现出显著的协同抗增殖效应（组合指数CI<1）。此外，联合治疗还显著抑制了细胞克隆形成、迁移和侵袭，诱导了更强的G1期细胞周期阻滞和凋亡。
在动物模型中，联合治疗同样显示出优异的抗肿瘤效果。在A549、H460、H23和Calu-1细胞来源的异种移植瘤模型中，Trametinib与Anlotinib联合治疗组的肿瘤体积显著小于单药治疗组，且所有联合治疗组的肿瘤持续缩小而无反弹迹象。免疫组化分析显示，联合治疗组肿瘤组织中Ki67、p-ERK和c-MYC表达显著降低，凋亡增加。这些结果表明，MEK与RTK通路共抑制策略能在体内外有效抑制KRAS突变NSCLC的生长。
联合治疗的协同抗肿瘤机制涉及MEK/RTK-IGFBP2-RTK信号环路
为了深入探索联合治疗的协同作用机制，研究人员通过蛋白质芯片筛选发现，胰岛素样生长因子结合蛋白2（IGFBP2）在联合处理后表达显著下调。Western blotting和免疫荧光实验证实，Trametinib与Anlotinib联合处理降低了IGFBP2蛋白水平，这一现象在体内外实验中都得到验证。
功能实验表明，外源性添加IGFBP2可减弱联合治疗对细胞侵袭和活力的抑制效果。敲低IGFBP2表达导致细胞周期相关基因（CCND1、CCNE2）和癌基因c-MYC转录水平显著抑制。更重要的是，外源性IGFBP2添加可逆转联合治疗诱导的RTK通路（包括PDGFR、FGFR、EGFR和ERBB3）及其下游SHP2的失活。这些结果提示，MEK与RTK通路共抑制的协同抗肿瘤活性可能通过降低IGFBP2介导，而IGFBP2本身对肿瘤细胞生长相关基因具有调控作用，外源性IGFBP2可恢复由MEK和RTK共抑制诱导的RTK失活。
临床研究证实Trametinib与Anlotinib联合治疗在非G12C KRAS突变NSCLC患者中具有显著疗效
基于临床前研究的积极结果，研究团队开展了I期临床试验（NCT04967079），评估Trametinib与Anlotinib联合治疗在晚期非G12C KRAS突变NCNLC患者中的安全性性和有效性。
phase Ia研究共纳入13例患者，旨在确定推荐II期剂量（RP2D）。剂量递增设计为：Trametinib 2mg联合Anlotinib 6mg（剂量A）、8mg（剂量B）、10mg（剂量C）或12mg（剂量D）。结果显示，联合治疗的客观缓解率（ORR）为69.2%，疾病控制率（DCR）为92%，中位无进展生存期（PFS）为6.9个月。安全性方面，最常见的 adverse events（AEs）包括皮疹（85%）、腹泻（62%）和肝损伤（54%），≥3级AEs发生率为23%。基于ORR和平均肿瘤缩小率，确定RP2D为Trametinib 2mg联合Anlotinib 8mg。
phase Ib研究进一步在20例患者中评估RP2D剂量下的疗效。结果显示，ORR为65%，DCR达到100%，中位PFS为11.5个月，中位总生存期（OS）为15.5个月，中位缓解持续时间（DoR）为9.3个月。安全性方面，最常见的AEs包括皮疹（80%）、腹泻（50%）和高血压（45%），≥3级AEs发生率为35%。
对全部33例患者的整合分析显示，联合治疗的ORR为66.7%，中位PFS为10.3个月，中位OS为19.7个月。亚组分析表明，不同KRAS突变亚型患者均能从联合治疗中获益：KRASG12V突变患者ORR为50%，中位PFS为10.3个月；KRASG12D突变患者ORR为80%，中位PFS为11.7个月；其他KRAS突变患者ORR为69%，中位PFS为11.1个月。
研究结论与意义
该研究系统性地探讨了MEK抑制剂Trametinib与多靶点RTK抑制剂Anlotinib联合治疗KRAS突变NSCLC的临床前机制和临床疗效。研究发现，长期Trametinib治疗会通过反馈激活多种RTK（如PDGFR、FGFR、c-KIT等）导致适应性耐药，而Anlotinib可有效阻断这一过程，实现MEK和RTK通路的协同抑制。
机制研究表明，联合治疗的协同抗肿瘤效应可能通过MEK/RTK-IGFBP2-RTK信号环路介导。IGFBP2的下调在联合治疗的抗肿瘤效果中发挥关键作用，外源性IGFBP2可逆转联合治疗诱导的RTK通路抑制。
临床研究结果证实，Trametinib与Anlotinib联合治疗在非G12C KRAS突变NSCLC患者中表现出显著疗效，ORR达66.7%，中位PFS为10.3个月，且安全性可控。这一疗效数据相比既往MEK抑制剂联合化疗方案（ORR 12-37%，PFS 3.9-5.3个月）和Anlotinib单药治疗（ORR 28%，PFS 4.2个月）有了显著提高。
该研究的重要意义在于：首先，为非G12C KRAS突变NSCLC这一临床难题提供了有效的治疗策略；其次，揭示了MEK抑制剂耐药的新机制和克服耐药的联合治疗策略；第三，通过临床前机制探索与临床转化研究的紧密结合，为联合治疗的临床应用提供了扎实的科学依据。尽管研究存在样本量有限的局限性，但结果为开展更大规模的随机对照试验奠定了基础，对未来KRAS突变NSCLC的精准治疗具有重要指导价值。
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