探秘 BRAFV600E突变结直肠癌：放疗新解与精准治疗曙光

研究人员利用患者来源类器官（PDOs）探究 BRAFV600E突变与结直肠癌放疗敏感性的关系，发现其与放疗抵抗相关，且联合放化疗有优势。

　　在全球范围内，结直肠癌（CRC）严重威胁着人类健康，是常见的恶性肿瘤之一。目前结直肠癌的治疗手段多样，其中放疗（RT）在局部晚期直肠癌（LARC）的治疗中占据重要地位，标准治疗方案是新辅助放化疗（CRT）后进行根治性切除，这种方案能提高局部控制率、无病生存率（DFS）以及保留括约肌的几率。然而，现实中结直肠癌患者对放疗的敏感性差异很大，这背后的影响因素却一直不明确。之前的研究虽然发现了一些可能预测放化疗疗效的遗传标记，像 KRAS、TP53、BRAF 和 SMAD4 等基因的状态，但这些研究结果并不一致，而且很多都没有在体外和体内研究中得到验证。

BRAF 突变在结直肠癌患者中相对少见，却与较差的总体预后相关，患者往往对传统化疗有抵抗性。对于这类患者放疗敏感性的研究也比较有限，他们能否从放疗和放化疗中获益还不清楚，因此研究放疗在 BRAF 突变结直肠癌治疗中的作用就显得尤为重要。

为了解开这些谜团，复旦大学附属肿瘤医院的研究人员开展了深入研究。研究成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》杂志上。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是构建患者来源类器官（PDOs）生物样本库，收集患者的结直肠癌组织样本进行类器官培养；二是进行全外显子测序（WES），分析类器官的基因突变情况；三是利用 Sanger 测序对类器官进行 BRAF 基因分型；四是建立患者来源类器官异种移植（PDOX）小鼠模型，在体内验证实验结果。

下面来看看具体的研究结果：

1. BRAF 突变与放疗抵抗相关：研究人员建立了结直肠癌患者来源类器官生物样本库，从 116 个类器官中选取 29 个同时具备放疗敏感性数据和全外显子测序数据的样本进行关联分析。结果发现，BRAF 突变的类器官相比野生型，在接受 8Gy 放疗后 24 天的大小比例显著更高（355.3% vs. 132.8%，p = 0.0004），这表明 BRAF 突变与放疗抵抗相关。进一步对 553 例接受新辅助放化疗的 MSS 型 LARC 患者进行临床验证，发现携带 BRAF^V600E突变的患者总生存期明显更短，对新辅助放化疗的局部肿瘤退缩反应更差。
2. 鉴定和验证 BRAF^V600E突变和野生型类器官：从类器官生物样本库中筛选出 9 个 BRAF^V600E突变和 10 个 BRAF 野生型类器官，这些类器官保留了肿瘤的形态、组织学和分子生物学特征，可用于后续实验。
3. BRAF^V600E突变类器官放疗抵抗性更强：通过对 BRAF^V600E突变和野生型类器官进行辐射敏感性分析，发现突变型类器官的平均 D₀值（29.27±9.49 Gy）显著高于野生型（19.21±7.56 Gy，p = 0.0199），这意味着突变型类器官放疗抵抗性更强。此外，突变型类器官在放疗后细胞活力更高，DNA 损伤修复能力更强，且再生长频率更高。研究人员还构建了等基因细胞系，进一步验证了 BRAF 突变在放疗抵抗中的关键作用，同时发现 BRAF 抑制剂可增强放疗敏感性。
4. BRAF^V600E突变类器官化疗抵抗并反映临床结果：研究表明，BRAF^V600E突变的类器官对传统化疗药物如 5 - 氟尿嘧啶（5FU）的抵抗性更强，其在化疗后的大小比例显著高于野生型类器官。在细胞系实验中也得到了类似结果，且 BRAF 抑制剂与 5FU 联合治疗具有协同细胞毒性。同时，类器官药物敏感性实验结果与患者临床结果一致，显示出类器官在预测治疗效果方面的潜力。
5. 联合放化疗对 BRAF^V600E突变类器官疗效增强：虽然 BRAF^V600E突变类器官对单独的化疗或放疗有抵抗性，但对联合放化疗相对敏感。联合放化疗可使突变类器官大小显著减小，且早期凋亡明显增加。在临床病例中，接受联合放化疗的 BRAF^V600E突变患者治疗效果较好，其类器官实验结果与临床结果相符。
6. 联合放化疗抑制肿瘤进展：在 BRAF^V600E突变的 PDOX 小鼠模型中，联合放化疗组的肿瘤抑制效果最佳，肿瘤体积最小，生存期最长，且未增加治疗相关不良反应。免疫组化染色显示，联合放化疗可抑制肿瘤细胞增殖，促进细胞凋亡和 DNA 损伤。

研究结论和讨论部分指出，该研究系统地揭示了结直肠癌放疗敏感性与 BRAF^V600E突变之间的关系，明确了 BRAF^V600E突变结直肠癌的放射生物学特征，虽然它对放疗有抵抗性，但放疗在联合放化疗中具有重要作用。类器官实验结果与临床结果的一致性，为这类患者的治疗提供了新的思路。不过，由于 BRAF^V600E突变结直肠癌患者在临床上较为罕见，研究中类器官样本数量有限，可能会影响研究结果的普适性和临床转化价值，未来还需要更多研究进行验证。但总体而言，这项研究为结直肠癌的精准治疗提供了重要依据，有望推动个性化治疗策略的发展 。