帕尼单抗是全人源化单克隆抗体，靶向表皮生长因子受体（EGFR），现在已批准用于治疗结直肠癌。研究帕尼单抗治疗的过程中发现了结直肠癌生物标志的关键信息。
结直肠癌中KRAS和NRAS突变导致抗EGFR耐药的发现已经改变了转移性结直肠癌的治疗重点，朝向根据肿瘤分子特征进行治疗的方向。美国的S.Lindsey Davis在 Drugs of Today上发表了一篇综述，介绍帕尼单抗的背景知识以及它在结直肠癌中的应用。
靶向治疗是转移性结直肠癌治疗的一个重要选择，靶向EGFR和VEGF的单抗现在已获批准。西妥昔单抗是嵌合的IgG1，靶向EGFR，是第一个结直肠癌生物靶向治疗。EGFR也称作HER1或是cErbB-1，是参与细胞内信号转导的受体酪氨酸激酶，与细胞增殖和生存相关。
正常细胞内，该受体由内源性配体如EGF或TGFα活化，活化后酪氨酸激酶发生构象变化形成二聚体，细胞内自磷酸化后活化下游酶如Ras、Raf和PI3K。临床前数据显示包括结直肠癌在内的癌细胞利用这些信号途径促进血管生成、转移和逃避凋亡。抗EGFR治疗就是试图阻止这些过程。
临床前数据
帕尼单抗是IgG2单抗，更易与EGFR结合有效阻滞EGF或TGFα配体与EGFR结合。人类癌细胞株研究中证实帕尼单抗抑制EGFR酪氨酸激酶磷酸化和活化，减少细胞增殖。Yang等也证实帕尼单抗单药治疗能阻止人类上皮癌细胞株A431在无胸腺小鼠体内异种移植，能完全清除A431肿瘤。
多个异种移植模型随访研究显示，对帕尼单抗的反应与EGFR表达相关，同没有EGFR表达肿瘤相比，高表达EGFR的异种移植肿瘤类型生长受抑更明显。这些数据促进了帕尼单抗在临床中的进一步研究。
I期研究
动物研究中获得良好数据后，开展了多项I期帕尼单抗研究。Figlin等进行的I期研究中包括43名病人，帕尼单抗剂量0.1-2.5mg/kg/wk，肿瘤包括结直肠癌、前列腺癌、肾癌和非小细胞癌，痤疮样皮疹是最常见的毒副反应。一名进展期结直肠癌患者帕尼单抗1.5mg/kg治疗4个月，疾病稳定。
Weiner等评估了96名病人，帕尼单抗剂量提升0.01-5mg/kg/wk、6mg/kg/2wk、9mg/kg/3wk，没有观察到剂量限制性毒性，所有组别中毒性耐受性相似，只存在剂量依赖性皮疹。39名结直肠癌病人中5名获得部分缓解。
另一项I期试验包括84名病人，均是实体瘤包括结直肠癌、非小细胞肺癌和食管癌，分为3组，比较6mg/kg/2wk，60分钟输入；6mg/kg/2wk，60-30分钟输入和9mg/kg/2wk，60分钟输入。
所有组别中副反应发生率与严重程度相似。进展期结直肠癌病人中18%获得部分缓解，45%疾病稳定。这些临床试验证实了多种不同剂量帕尼单抗的良好耐受性，所以后期研究中采用了不同的剂量方案用于不同的肿瘤类型。
帕尼单抗在转移性结直肠癌中的有效性
单药治疗
I期研究证实帕尼单抗良好的抗肿瘤前景，接着进行了帕尼单抗在转移性结直肠癌中有效性的研究。证实帕尼单抗单药在转移性结直肠癌中活性的关键试验是一项随机、非盲、对照III期试验，比较帕尼单抗+最佳支持治疗与最佳支持治疗。试验中包括463名耐药的转移性结直肠癌，均有1%以上的EGFR阳性，随机分入6mg/kg/2wk帕尼单抗组和最佳支持治疗组，治疗直至疾病进展或出现剂量毒性。
结果显示治疗组PFS增高；治疗组反应率10%，明显高于最佳支持治疗组的0%；治疗组疾病稳定率27%，而最佳支持治疗组10%；2组间的OS无明显差别，这可能是大量病人由最佳支持治疗组交叉进入治疗组所致。这些结果使帕尼单抗最终在美国和欧洲获批单药治疗耐药结直肠癌。
2008年Amado等回顾性分析了这项研究，试图阐明帕尼单抗单药治疗组病人KRAS外显子2突变状态。总共有427名病人的肿瘤评估了KRAS外显子2突变。治疗获益仅限于KRAS野生型病人，突变组无获益。野生型KRAS病人，中位PFS帕尼单抗组12.3周，支持治疗组7.3周。
不论治疗组还是支持治疗组，野生型与突变型KRAS病人相比OS趋向增高，但是KRAS突变的预后作用仍有争议。这些数据对于根据KRAS状态选择治疗很关键，对正在进行的研究结直肠癌分子标志的研究也很关键，最终将很快使美国与欧洲的药物说明书发生变化。
联合治疗-一线治疗
KRAS作为预后标志发现前， II期试验中帕尼单抗与伊立替康、5-氟脲嘧啶和叶酸联合一线治疗转移性结直肠癌。结果表明联合治疗的耐受性不好，58%的病人出现了剂量限制性腹泻，可能是由于团注5-氟脲嘧啶所致，接受5-氟脲嘧啶静点病人，25%出现严重腹泻。主要终点反应率在2组间相似，帕尼单抗组PFS和OS倾向于增加。
在PACCE试验中，贝伐单抗+以奥沙利铂为基础的化疗或以伊立替康为基础的化疗±帕尼单抗6mg/kg/2wk一线治疗转移性结直肠癌。中期数据分析显示帕尼单抗+贝伐单抗+以奥沙利铂为基础的化疗组，PFS缩短、治疗毒性明显增加，遂停止帕尼单抗治疗。
4级毒副作用包括腹泻、感染和肺栓塞。终末分析结果显示帕尼单抗组和对照组中位PFS分别为10和11.4个月。在以奥沙利铂为基础的化疗中，帕尼单抗组和对照组中位生存分别为19.4和24.5个月。治疗副反应与中期分析结果相似。在此数据基础上，双靶向帕尼单抗+贝伐单抗不推荐用于治疗。
认识到单药帕尼单抗对KRAS外显子2突变人群无效后，进一步评估其在联合治疗中的有效性。III期PRIME试验，评估一线FOLFOX4±帕尼单抗化疗。KRAS野生型病人分入FOLFOX4±帕尼单抗组，主要终点中位PFS在帕尼单抗组明显改善，中位OS无明显差别。
加入帕尼单抗对KRAS突变病人无益，PFS和OS较单纯化疗组缩短。KRAS外显子2野生肿瘤30个月随访数据显示2组中位PFS分别10和8.6个月，OS无差别。Post-hoc分析KRAS/NRAS野生非肝限制性转移性结直肠癌的生存数据，RAS野生型中位PFS增加，OS增加。进一步根据PS评分评估， PS 0-1的患者从治疗获益，PS 2病人无获益。
一项II期单臂试验研究帕尼单抗联合FOLFIRI一线治疗转移性结直肠癌，根据KRAS外显子2是否突变对145名病人进行评估。野生型和突变型中客观反应率分别为56%和38%，中位PFS利于野生型病人。
KRAS外显子2突变状态的重要性在西妥昔单抗研究中也有显示。III期试验CRYSTAL中证实同FOLFIRI单纯化疗相比，KRAS外显子2野生型病人中，FOLFIRI+西妥昔单抗治疗使中位OS、中位PFS和反应率明显改善，突变型病人无获益。此外III期FIRE-3研究显示一线治疗情况下，KRAS外显子2野生型，同贝伐单抗+FOLFIRI相比，西妥昔单抗+FOLFIRI能明显改善中位OS。
III期试验CLGAB/SWOG80405研究西妥昔单抗和贝伐单抗分别与化疗结合作为一线治疗KRAS野生型转移性结直肠癌。病人未接受过治疗、KRAS外显子2野生型，比较FOLFIRI或mFOLFOX6+西妥昔单抗和FOLFIRI或mFOLFOX6+贝伐单抗。结果显示OS和PFS二组间相似，中位OS大约30个月，支持EGFR抑制治疗联合FOLFOX或FOLFIRI作为KRAS野生型转移性结直肠癌的一线治疗。
联合化疗-一线后的治疗
帕尼单抗联合化疗也可以二线治疗转移性结直肠癌。一项III期试验研究FOLFIRI±帕尼单抗治疗KRAS外显子2野生型结直肠癌。总共包括1186名5-氟脲嘧啶为基础的化疗耐药病人，评估PFS、OS和客观反应率。帕尼单抗组病人中位PFS明显改善，反应率明显增加，OS也趋向于改善。作者同时还报道PFS和OS与严重皮肤副反应相关。
一项已完成的II期试验SPIRITT/20060141，比较FOLFIRI +帕尼单抗和FOLFIRI+贝伐单抗作为二线治疗KRAS野生型转移性结直肠癌。病人要求贝伐单抗+奥沙利铂为基础的治疗失败后，主要研究终点PFS。共182名KRAS外显子2野生型转移性结直肠癌病人，主要数据显示PFS和OS二组间相似。
一项最近发表的Ib/II期试验研究帕尼单抗+Rilotumumab或Ganitumab联合治疗曾接受过治疗的KRAS外显子2野生型转移性结直肠癌。试验第一部分评估帕尼单抗+Rilotumumab的剂量限制性毒性，结果未显示存在剂量限制性毒性。
试验第二部分包括142名病人，随机分入帕尼单抗+Rilotumumab或Ganitumab或安慰剂组。主要终点总反应率，结果帕尼单抗+Rilotumumab组获益，而帕尼单抗+ Ganitumab组与单用帕尼单抗组的结果相似。
正在进行的II期试验CDR0000593012评估帕尼单抗联合化疗作为三线治疗。KRAS外显子2野生型转移性结直肠癌病人在FOLFOX、FOLFIRI、CAPIRI、XELOX±贝伐单抗治疗失败后，接受帕尼单抗+伊立替康联合治疗，ORR为主要研究终点。目前试验正中进行中。
治疗局部进展期结直肠癌
多个临床试验评估帕尼单抗新辅助治疗局部进展期结直肠癌的有效性。III期研究CDR0000590089比较氟脲嘧啶+奥沙利铂±帕尼单抗，新辅助治疗T4期或是预后差无转移的结肠癌病人，比较两组复发率、疾病持续存在率和治疗后病理分期变化率。
II期临床试验SAKK41/07研究新辅助放化疗±帕尼单抗用于KRAS外显子2野生型局部进展期结直肠癌病人。T3-4期或淋巴结阳性病人随机分入放疗+卡培他滨±帕尼单抗治疗，主要终点是病理学达到或接近完全缓解，加入帕尼单抗组病理学达到或接近完全缓解者增加。另一项正在进行的II期试验采用新辅助放疗+卡培他滨+帕尼单抗±伊立替康治疗局部直肠癌，目的为了评估毒性反应和肿瘤病理学反应。
在转移性癌症中用作新辅助治疗
对可切除肝转移结肠癌病人，围手术期FOLFOX化疗同单纯手术相比改善PFS。现在多个试验评估帕尼单抗联合化疗可能会增加肝转移结肠癌病人获益。一项称作MetaPan的研究评估了卡培他滨+奥沙利铂+帕尼单抗治疗从未接受过化疗且不可切除肝转移结肠癌病人，主要研究终点ORR，次要终点可切除转化率、OS和PFS。
这项研究中包括46名病人，ORR为54%；在KRAS外显子2野生型病人ORR为65%，15名病人转化为可切除，中位PFS、OS分别为8.4和21.9个月，接受切除手术的病人OS明显优于未手术病人。
一项回顾性研究评估了12名结肠癌肝转移病人，接受术前FOLFOX+帕尼单抗或是西妥昔单抗治疗，10名病人部分缓解，2名病人疾病稳定。其中最大肝损害平均减少46%，这个非常有前景的结果促进了进一步研究术前FOLFOX+帕尼单抗治疗肝转移病人，试验正在进行中。
II期试验PLANET评估FOLFOX4+帕尼单抗和FOLFIRI+帕尼单抗治疗不可切除结肠癌肝转移。根据尚未发表数据，共有77名KRAS外显子2野生型病人，前期数据显示反应率70.1%，51.9%的病人接受平均8个周期帕尼单抗治疗后接受了手术治疗，反应率在KRAS全野生型病人中增加到75.5%。
FOLFOX4+帕尼单抗和FOLFIRI+帕尼单抗二组的中位PFS分别为12.5和12.6个月，前期的中位OS分别32.5和42.4个月，安全性分析显示联合治疗组安全性可靠。
一项II期非随机对照研究评估帕尼单抗+FOLFOXIRI作为一线治疗KRAS外显子2野生型转移结直肠癌病人，评估治疗的反应率，目前试验正中进行中。研究中有15名病人，其中8人在入组时转移灶是可切除的。早期数据分析了12名病人，反应率75%，9名病人获得部分缓解，3名病人疾病稳定。9名病人接受了手术治疗，所有的病人都表现为病理学部分缓解。
未预料到的是，随机对照New EPOC试验，KRAS外显子2野生型仅有肝脏转移的结直肠癌病人，比较西妥昔单抗+化疗与单纯化疗，结果发现加入西妥昔单抗能明显降低PFS，原因不清楚。而在之前提到过的CALGB/SWOG 80405试验中，58%接受了手术的病人在术前接受了西妥昔单抗治疗。全RAS分析和其它可能的预测特征可能有助于阐明这一现象。
皮肤毒性与反应
一项II期帕尼单抗单药治疗转移性结直肠癌试验中，作者描述了2-4级皮肤毒性和改善的PFS和OS的可能相关性。类似结果在一项日本研究中也得到证实，低反应率和短PFS在1级皮肤副反应的病人中发生更多。
另一个III期试验比较了帕尼单抗和最佳支持治疗，2-4级皮肤副反应与增加OS相关。病人自我报告的健康相关的生活质量评分在出现更严重皮肤毒性的病人中更高。这些结果在所有EGFR抑制剂中都很相似。
有预测作用的生物学标志
RAS突变
多个研究已经证实KRAS外显子2野生型在转移性结直肠癌中能够预测帕尼单抗的有效性。同样的情况也适用于西妥昔单抗。从抗EGFR治疗研究中获得的数据表明，根据KRAS外显子2状态选择治疗很重要，对影响结直肠癌治疗的其它分子标志的意义也很重要。
最近已经意识到RAS突变的预测作用已超过了KRAS外显子2，多个其它的活性突变包括KRAS外显子3、4和NRAS外显子2、3、4。大约17%拥有KRAS外显子2野生的病人会携带另一种RAS外显子突变。具有任何RAS突变的病人都不会从帕尼单抗中获益，而且会缩短PFS和OS。
最近发表的II期试验PEAK评估了RAS突变下的生存。帕尼单抗+mFOLFOX6与贝伐单抗+mFOLFOX6比较，病人是未接受过治疗、不能切除的、KRAS外显子2野生型转移性结直肠癌，结果显示二组间PFS相似，帕尼单抗组的OS改善，亚组分析显示帕尼单抗组，全RAS野生型病人的PFS倾向于增加。
FIRE-3试验中的西妥昔单抗也得出类似结果。该试验比较了FOLFIRI+西妥昔单抗与FOLFIRI+贝伐单抗治疗KRAS外显子2野生型转移性结直肠癌。ITT人群，西妥昔单抗组倾向于更长OS，全RAS野生型亚组病人OS差别更明显。但该结果在CALGB/SWOG 80405试验中没有得到进一步证实。全RAS分析显示全RAS野生型病人OS二组间没有差别。
BRAF突变与转移性结直肠癌
虽然RAS野生型转移性结直肠癌对帕尼单抗治疗有反应，但仍有一部分病人对抗EGFR治疗反应很差。关于抗EGFR治疗耐药的研究已扩展到其它癌基因如BRAF，该基因是MAPK途径中的一个激酶，作用于下游的EGFR和RAS。许多回顾性分析证实BRAF突变结直肠癌预后差，对传统治疗耐药。
一项试验评估化疗耐药转移性结直肠癌接受伊立替康+西妥昔单抗治疗的反应率，13个有BRAF突变的病人对治疗没有反应，PFS趋向更短。另一项回顾性研究评估519转移性结直肠癌，8.7%有BRAF V600E突变，这些病人的PFS和OS更短，与治疗无关。作者认为BRAF V600E突变提示预后更差，降低治疗反应率。
另一个回顾性分析包括113名转移性结直肠癌病人，曾接受过西妥昔单抗或是帕尼单抗治疗，分析治疗与BRAF突变状态的关系。得出与上面相似的结论，而且体外实验中证实加入Raf抑制剂索拉非尼能够增加对治疗的反应率。根据这些数据现在的临床试验都采用西妥昔单抗+BRAF抑制剂联合治疗。
一个临床前试验研究达拉非尼（BRAF抑制剂）、曲美替尼（MEK抑制剂）和帕尼单抗单药或是联合治疗BRAF突变结直肠癌模型。异种移植小鼠模型，BRAF/MEK抑制＋帕尼单抗的抗肿瘤作用最好，这些研究引发联合BRAF/MEK和EGFR抑制治疗。
一项I/II期试验研究曲美替尼、达拉非尼和帕尼单抗联合用于BRAF V600E突变结直肠癌的有效性和耐受性。试验包括三个部分：剂量提升期、队列扩增和随机接受双药达拉非尼+帕尼单抗或是三药曲美替尼+达拉非尼+帕尼单抗治疗。根据现有数据，无剂量限制性毒性，帕尼单抗与其它二药联合的耐受性很好。
此外多项试验研究BRAF突变结直肠癌中采用西妥昔单抗+BRAF抑制剂治疗。一项I期研究BRAF抑制剂encorafenib+西妥昔单抗±PI3K抑制剂alpelisib治疗BRAF突变结直肠癌，显示耐受良好，具抗肿瘤活性。另一项Ib试验研究vemurafenib+伊立替康+西妥昔单抗也显示了良好的治疗前景。II期VE-BASKET试验研究BRAF抑制剂vemurafenib±西妥昔单抗治疗BRAF突变结直肠癌，也证实良好耐受性与抗肿瘤活性。
其它结直肠癌生物标志
EGFR表达和抗EGFR治疗有效性
EGFR表达与帕尼单抗治疗结直肠癌有效性之间的关系不确定。很多研究者初始提出对EGFR抑制治疗的反应与EGFR表达应当相关。然而多个临床试验评估免疫组化结果中高EGFR表达与低EGFR表达相比对帕尼单抗治疗反应率没有差别。
PIK3CA
PIK3CA是原癌基因，认为与结直肠癌发生有关，并可能与抗EGFR治疗耐药有关。PIK3CA基因翻译一系列称作PI3K的酶，与细胞生存和增殖相关。临床前模型证实PIK3CA突变与肿瘤发生相关。一项回顾性分析评估了110名病人，接受帕尼单抗或西妥昔单抗治疗有PIK3CA突变的病人，15名有突变的病人无一有治疗反应，PFS倾向缩短。然而另一项研究中则有部分病人对西妥昔单抗治疗有反应。
PTEN
PTEN主要通过PI3K控制细胞增殖。研究显示PTEN缺失的结直肠癌对抗EGFR治疗耐药。一项研究回顾分析27名曾接受西妥昔单抗治疗病人，11名PTEN蛋白表达缺失的病人对西妥昔单抗治疗无反应。而62.5%蛋白表达正常的病人对西妥昔单抗治疗有反应。一项研究表明，转移性结直肠癌病人中PTEN表达缺失与PFS和OS缩短相关。最近一项meta分析评估转移性结直肠癌病人接受抗EGFR治疗，无PTEN表达病人治疗反应率更差，OS和PFS缩短。
上皮调节蛋白和双调蛋白
上皮调节蛋白和双调蛋白也有可能作为进展期结直肠癌的生物学标志。一项研究中包括323名RAS野生型肿瘤病人，曾接受过伊立替康或伊立替康+帕尼单抗作为二线治疗。上皮调节蛋白和双调蛋白的RNA表达用"高"和"低"区分，主要研究终点是PFS。
结果显示依立替康+帕尼单抗组，RNA高表达病人PFS明显改善，低表达组无明显差别。上皮调节蛋白和双调蛋白对次要终点反应率和OS无影响。
结直肠癌抗EGFR治疗的效益分析
在一定的条件下帕尼单抗显示了良好的治疗结果，但价格仍然限制了它的应用。一项最近的研究比较了结直肠癌治疗中25个不同治疗方案的花费。
转移性结直肠癌六个月全身治疗，中位花费约34840美元；辅助治疗的平均花费13870美元；加入新抗肿瘤药物如帕尼单抗等，花费会迅速增加，如FOLFOX的花费是11728美元，而mFOLFOX6+帕尼单抗的花费是70223美元，差别将近60000美元。帕尼单抗单药治疗时，花费约58495美元，而西妥昔单抗治疗的费用约64930美元。
花费明显不同促进了研究一线治疗中花费效益比。一项回顾性分析研究表明，贝伐单抗+FOLFIRI的花费是150572加元；西妥昔单抗+FOLFIRI花费153731加元；帕尼单抗+FOLFIRI花费是173931加元。作者还计算了质量修正生命年（QALY）在各组分别为1.749、1.741和1.716。根据上述结果，作者认为贝伐单抗+FOLFIRI性价比最好。
前景
帕尼单抗是一种耐受良好的全人源化单克隆抗体，对RAS野生型转移性结直肠癌显示了治疗前景。根据上文描述，RAS野生型转移性结直肠癌的治疗选择包括帕尼单抗联合FOLFIRI或FOLFOX，作为一线或是二线治疗，帕尼单抗单药也可作为三线及以上的治疗选择。
转移性结直肠癌中鉴定RAS突变作为抗EGFR疗效的生物学标志已经使治疗和理解结直肠癌的模式发生了转变。根据RAS突变状态选择治疗已经成为转移性结直肠癌个体化治疗的标准。但全RAS的检测并不是在所有地方都能够实现。
随着RAS突变的发现，已经鉴定很多效应途径与抗EGFR治疗拮抗有关，包括BRAF、PIK3CA和PTEN。由于这些途径的复杂性及相互作用，表明获得个体肿瘤的全分子特征对治疗和临床研究都有帮助。
转移性结直肠癌中的多个效应途径的认识促进进一步研究治疗靶点。前临床研究证实在结直肠癌细胞株中联合使用多种不同药物取得了可喜的数据。这个结果促进了多个临床试验采用这些治疗包括联合靶向EGFR、PI3K、BRAF和MEK治疗转移性结直肠癌。人们迫切的等待结果回报。
但目前转移性结直肠癌的治疗仍不能满足需要，特别在RAS突变肿瘤人群。协同致死性是一种现象，指二个独立的基因分别出现突变，单独每个突变都不导致细胞死亡，但是同时存在这二种突变则导致细胞死亡，这种现象是发展有效治疗转移性结直肠癌的重点。
目前根据这个方法已经发展了革新性的化疗方法，主要用于乳癌治疗，靶向BRCA1或BRCA2同时抑制PARPs。在RAS突变转移性结直肠癌中发展协同致死性治疗有可能为耐药肿瘤提供新的治疗手段。这些新治疗有望导致革新性技术用于改善临床结果，发展个体化治疗。
