BRAF-V600E突变发生在大约10%的mCRC患者肿瘤中，与BRAF野生型肿瘤相比，BRAF-V600E突变与不良预后相关[1,2]。先前接受BRAF- v600e突变型结直肠癌治疗的患者在接受BRAF抑制剂联合治疗后显示出MAPK通路的获得性耐药改变和MET扩增[3-5]。据我们所知，与传统的细胞毒性化疗加抗egfr抗体相比，BRAF抑制剂加抗EGFR抗体治疗（有或没有MEK抑制剂）后获得性耐药的分子亚型和机制的临床关联尚未在大型随机试验中进行研究。BEACON CRC研究表明，BRAF抑制剂Enco加抗表皮生长因子受体（EGFR）抗体Cetux，无论是否有MEK抑制剂Bini，与Cetux加化疗相比，先前接受过治疗的BRAF- v600e突变型mCRC患者的OS，客观缓解率和无进展生存期（PFS）有所改善[6,7]，且该研究进一步分析了mCRC患者在治疗过程中的分子变化。
研究纳入665例结直肠癌患者，621例作为安全生物标志物分析集（图1a）。为评估基线肿瘤的分子景观，纳入503例进行全外显子组测序（WES）和441例进行全转录组测序（WTS）。并使用循环肿瘤DNA（ctDNA）分析544例患者的肿瘤基线，320例配对治疗结束（EoT）样本。患者年龄、性别肿瘤位置等信息如图1b。
图1 BEACON CRC生物标志物分析的研究队列
01-患者的基线分子谱
基线肿瘤组织（治疗开始前）和ctDNA的基因组图谱显示，BRAF-V600E突变检测率较高（超过90%），此外，TP53（70%）、APC（36%）、SMAD4（28%）、FAT1（27%）、RNF43（26%）和LRP1B(25%)是检测样本中最常见的突变（图2a）。与通过ctDNA基因组分析检测到BRAF-V600E的患者相比，未检测到BRAF-V600E的患者具有更小的基线肿瘤大小和较低的基线ctDNA最大变异等位基因频率（VAF）（图2b）。在所有治疗组中，低BRAF-V600E VAF组的患者具有显著更长的OS。转录组分析显示，可以将肿瘤分为CMS和BM亚型。绝大多数患者可分为CMS1（214/441；48.5%）和CMS4（166/441；37.6%）亚型。其中，BM1（146/441；33.1%）亚型主要集中在CMS4（122/166；73.5%）中。
图2 BEACON CRC中BRAF-V600E突变型mCRC患者的突变谱分析
02-CRC亚型和生物标志物与OS获益的关系
通过分析 CRC中最常计算基因（APC、PIK3CA、RNF43和TP53）的突变状态、MSI状态或TMB水平是否与接受Enco+Bini+Cetux或Enco+Cetux治疗的患者与对照组相比的OS差异相关。研究组发现，与对照组和TP53突变型相比，TP53野生型患者使用Enco+Cetux治疗和Enco+Bini+Cetux都与OS改善显著相关，其他基因突变或MSI、TMB状态与生存期改善无显著相关性（图3）。
图3 OS肿瘤基线突变状态之间的关联
03-Enco+Cetux±Bini可改善OS的免疫受益关联
研究组利用Cox模型，评估单变量基因表达与Enco+Bini+Cetux/Enco+Cetux治疗组的相互作用关系。结果显示，与t细胞生物学和免疫过程相关的基因（如BX21，GZMA，TLR7，CD7）的表达在从Enco+Bini+Cetux获得OS益处的患者中显著富集，而在对照组和Enco+Cetux治疗组中则没有（图4a）。图4c也显示，Enco+Bini+Cetux治疗能给肿瘤微环境中免疫活性较高的患者更长的OS。表明Bini能更通过免疫反应，给高免疫活性的患者提供生存优势。
图4 Enco+Cetux±Bini可使与OS相关的免疫基因获益
04-Enco+Cetux±Bini的获得性耐药性改变
使用ctDNA基因组图谱分析了配对的cycle 1 day 1（C1D1）和EoT样本，发现最常见的的获得性耐药突变是KRAS、NRAS和MAP2K1的突变和MET的扩增（图5a），且这些突变在Enco+Cetux组中发生频率更高。研究还发现了MET扩增与抗药性发展的密切关联，特别是在TP53突变的患者中，MET扩增的发生率更高。
图5 CRC获得性耐药突变
05-获得性耐药突变的表征
为了评估获得性抗性改变的克隆性，在EoT时测定了该改变的VAF与样品中任何体细胞改变的最大VAF。治疗时获得的变异率（每月获得的变异数）可用于估计随后的新变异率。在Enco+Bini+Cetux组和Enco+Cetux组患者中，发生率分别约为对照组患者的1.7倍和1.5倍。此外，评估ctDNA基因组图谱中的单碱基替代（SBS）突变特征，观察到在所有治疗组中，在C1D1和EoT中都发现了SBS1、SBS5和SBS15。然而，与活性氧（ROS）相关的SBS17仅在EoT中观察到；SBS17B（主要是T>G突变）在所有治疗组中都被发现，并且在Enco+Bini+Cetux和Enco+Cetux组中频率更高，而SBS17a（主要是T>C突变）在Enco+Cetux组中被观察到（图6b）。另基线肿瘤突变分析显示，使用Enco+Cetux±Bini治疗后，TP53突变型患者获得MET扩增的比例高于TP53野生型患者（图6d）。
图6 获得性耐药突变的表征
本研究通过完整的WES/ WTS测序和ctDNA基因组图谱进行肿瘤生物标志物和ctDNA综合分析，表明BRAF-V600E突变型mCRC患者支持使用Enco+Cetux±Bini治疗，且TP53野生型患者和特征免疫的BRAF-V600E突变型mCRC患者在治疗中获益更多。KRAS、NRAS和MET等基因突变是获得性耐药突变发生的关键因素。综上，不同基因突变和免疫状态对治疗效果存在显著差异，充分证明个性化治疗方案的重要性 。
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