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研究背景两种针对表皮生长因子受体的单克隆抗体,人鼠嵌合IgG型西妥昔单抗和完全人源化帕尼单抗,被批准应用于转移性结直肠癌的临床治疗。虽然单克隆抗体已取得较好的临床效果,但在随机选择的结直肠癌患者中,仅有10%-20%的患者真正获益,很多患者治疗效果不理想甚至出现了严重的毒副作用。为了筛选出单克隆抗体可能的获益人群,最大限度的提高临床效果,降低治疗成本和副反应,寻找预测单克隆抗体治疗效果的分子生物标志物是目前亟待解决的问题。研究表明,EGFR下游通路的基因突变与单克隆抗体的临床效果相关。针对EGFR下游通路的研究主要集中在以下分子标记物：Ras-Raf-MEK-ERK信号通路上的KRAS基因突变、BRAF基因突变和PI3K-PTEN-AKT信号通路上的PIK3CA基因突变。目前,KRAS基因突变已被认为是预测单克隆抗体治疗效果的重要分子标志物；基于原始研究的结果,欧洲卫生局和美国食品药品管理局已将单克隆抗体的使用限制在KRAS野生型结直肠癌患者中。然而,KRAS基因突变仅能解释30%-40%对单克隆抗体耐药的结直肠癌患者。我们不清楚为何还有大量KRAS野生型患者对单克隆抗体耐药。研究发现,在KRAS野生型结直肠癌患者中和非选择性KRAS突变状态的患者中,BRAF和PIK3CA基因突变是单克隆抗体耐药的可能预测因子。但是,这两种生物标志物在应用于临床之前,仍需要进一步评估。随着新的研究的大量出现,由于研究方法不同和肿瘤样本的异质性,有关KRAS、BRAF和PIK3CA预测价值的研究结果仍然不一致。通过初步的文献检索,我们发现大概有40篇有关这些分子标志物的原始文献,没有系统综述和meta分析发表。为了确定这些分子生物标志物在预测单克隆抗体治疗转移性结直肠癌临床疗效中的价值,我们对已有的研究结果进行了系统综述和Meta分析。研究目的本研究的主要研究目的为：1)在抗表皮生长因子受体单克隆抗体治疗的非选择性结直肠癌患者中,系统的评估KRAS, BRAF和PIK3CA基因突变在预测客观反应率、无进展生存期和总生存期中的价值。2)在抗表皮生长因子受体单克隆抗体治疗的KRAS野生型结直肠癌患者中,系统的评估BRAF和PIK3CA基因突变在预测客观反应率、无进展生存期和总生存期中的价值。材料和方法对PUBMED、EMBASE、中国生物医学数据库和万方数据库进行了全面的计算机文献检索。符合以下两条入选标准的研究将被纳入：1)研究KRAS, BRAF和PIK3CA基因突变状态和抗表皮生长因子受体单克隆抗体治疗转移性结直肠癌主要临床结局的关系；2)使用以下一个或几个临床结局评估肿瘤的反应和预后：客观反应率、无进展生存期和总生存期。我们选择客观反应率、无进展生存期和总生存期作为主要临床结局。使用危险比(Risk ratio, RR)来评估KRAS, BRAF和PIK3CA基因突变状态和客观反应率的关系。危险比的计算采用突变型患者的客观反应率除以野生型患者的客观反应率。使用风险比(Hazard ratio, HR)评估KRAS, BRAF和PIK3CA基因突变状态和生存指标间的关系。研究间同质时,采用固定效应模型进行RR和HR的合并。研究间存在异质性时,采用随机效应模型进行效应指标的合并。采用敏感性分析检测改变入选标准时对meta分析结果的影响。采用Begg’s漏斗图和Egger’s线性回归评估发表偏倚的可能性。发表偏倚存在时,采用Duval and Tweedie非参数剪补法计算无偏效应。结果25篇有关KRAS基因突变状态和单克隆抗体治疗转移性结直肠癌临床结局的文章被纳入meta分析。KRAS在结直肠癌患者中的突变率为38%(894/2354)。与KRAS野生型结直肠癌患者相比,KRAS突变型患者的客观反应率、无进展生存期和总生存期显著降低(客观反应率25 studies,2,321 patients; 14% vs.38%; RR 0.25,95% CI 0.17-0.38; P<0.001;无进展生存期：8 studies,755 patients; 3.0 vs.5.7 months; HR 1.94,95% CI 1.64-2.31; p<0.001;总生存期：5studies,502 patients; 6.9 vs.12.4 months; HR 2.21,95% CI 1.77-2.75; p<0.001)。11篇有关BRAF基因突变状态和单克隆抗体治疗转移性结直肠癌临床结局的文章被纳入meta分析。BRAF在结直肠癌患者中的突变率为9%(48/546)。在KRAS野生型结直肠癌患者中,我们发现与BRAF野生型结直肠癌患者相比,BRAF突变型患者的客观反应率和总生存期显著降低(客观反应率：4 studies,376 patients; 0% vs.36%; RR 0.14,95% CI 0.04-0.53;p=0.004;总生存期：3 studies,297 patients; HR 3.11,95% CI 1.74-5.54; p<0.001);无进展生存期(2 studies,182 patients; HR1.79,95% CI0.96-3.34；p=0.068)有降低的趋势,但是差异没有统计学意义。在非选择性KRAS基因突变状态的患者中,BRAF基因突变对单克隆抗体临床结局的预测价值有所降低,RR和HR更接近于1(客观反应率：7 studies,520 patients; 29% vs. 33%; RR 0.86,95% CI 0.57-1.30; p=0.475;无进展生存期：1 study,95 patients; HR1.39,95% CI0.52-3.69；p=0.513；总生存期：1 study,95 patients; HR 2.31,95% CI,0.87-6.13；p=0.093)。10篇有关PIK3CA基因突变状态和单克隆抗体治疗转移性结直肠癌临床结局的文章被纳入meta分析。PIK3CA在结直肠癌患者中的突变率为12%(220/1764)。在KRAS野生型结直肠癌患者中,我们发现与PIK3CA野生型结直肠癌患者相比,PIK3CA外显子9基因突变型患者具有较低的客观反应率(4 studies,400 patients; 28% vs.38%; RR 0.79,95% CI 0.45-1.41; p=0.434); PIK3CA外显子20基因突变型患者具有更低的客观反应率(3 studies,377 patients; 0% vs.37%; RR 0.25,95% CI0.05-1.19；p=0.082),但是由于样本含量较小差异没有统计学意义。由于样本含量的增加,携带任何一种PIK3CA基因突变患者的客观反应率显著降低(6 studies, 540 patients; 21% vs.38%; RR 0.60,95% CI 0.37-0.99),差异有统计学意义(p=0.044).在非选择性KRAS基因突变状态的结直肠癌患者中,PIK3CA基因突变对客观反应率的预测价值有所降低,RR更接近于1 (PIK3CA外显子20基因突变：RR 0.60,95% CI 0.14-2.63; PIK3CA外显子9基因突变：RR 1.03,95% CI 0.56-1.89; PIK3CA所有外显子基因突变：RR 0.75,95% CI 0.44-1.28).一个提供生存数据的研究进一步证实了我们的结果。这篇研究发现在KRAS野生型结直肠癌患者中,PIK3CA外显子20基因突变患者的无进展生存期和总生存期显著降低(无进展生存期：HR 2.52,95% CI 1.33-4.78；p=0.013;总生存期：HR 3.29,95% CI 1.60-6.74; p=0.006)。PIK3CA外显子20基因突变对生存指标的预测价值大于所有外显子基因突变(无进展生存期：HR 1.30,95% CI 0.91-1.86; p=0.170;总生存期：HR 1.41,95% CI0.96-2.06；p=0.090)和外显子9基因突变(无进展生存期：HR 1.11,95% CI0.72-1.71；p=0.650；总生存期：HR 1.30,95% CI 0.82-2.05; p=0.280)。结论在接受抗表皮生长因子受体单克隆抗体治疗的非选择性的转移性结直肠癌患者中,我们发现KRAS突变型患者的客观反应率、无进展生存期和总生存期显著降低。一些原始研究还发现KRAS基因突变对预后的预测作用仅限于在接受单克隆抗体治疗的结直肠癌患者中。这些研究结果表明KRAS(?)基因突变是预测单克隆抗体临床疗效的特异性预测因子,可以用来筛选对单克隆抗体耐药的结直肠癌患者。据估计,38%的转移性结直肠癌患者携带有KRAS(?)基因突变。在扣除14%的可能对单克隆抗体有反应的患者后,33%的转移性结直肠癌患者可以从检测KRAS(?)基因突变状态以避免不必要的治疗中获益。进一步的研究可能需要确定多种生物标志物组合的模式,以进一步确定单克隆抗体治疗的可能获益人群。在接受抗表皮生长因子受体单克隆抗体治疗的KRAS野生型转移性结直肠癌患者中,我们发现BRAF基因突变型患者的客观反应率和总生存期显著降低；PIK3CA第20外显子突变型患者的客观反应率显著降低。然而,一些原始的研究发现这些基因突变似乎是预测结直肠癌预后的一般性生物标志物,并不仅仅对单克隆抗体的临床疗效具有预测作用。所以,我们研究结果并不意味着BRAF和PIK3CA可以作为额外的分子生物标志物来筛选对单克隆抗体耐药的结直肠癌患者。我们需要在KRAS野生型患者中和没有接受单克隆抗体治疗的患者中进行大样本的研究,以进一步确定这些分子生物标志物和单克隆抗体临床疗效的关系以及这些分子生物标志物的临床意义。如果BRAF和PIK3CA的确是单克隆抗体治疗转移性结直肠癌临床疗效的预测因子,那么有多少患者可以从检测BRAF(?)阳PIK3CA的基因突变状态以避免不必要的治疗中获益?据估计,62%的转移性结直肠癌患者携带有KRAS(?)野生型基因,其中11%的患者携带BRAF(?)基因突变,3.2%的患者携带有PIK3CA外显子20基因突变。在扣除有可能对单克隆抗体有反应的结直肠癌患者后,7%的患者可以从检测BRAF基因突变状态以避免不必要的治疗中获益；低于2%的患者可以从检测PIK3CA基因突变状态以避免不必要的治疗中获益。