隨著分子醫學和靶向藥物研究的發展,肺癌的治療已經進入到個體化治療的階段。伴有基因突變的不可手術晚期非小細胞肺癌患者接受TKI靶向藥物治療,其療效顯著優于含鉑化療,能很大程度改善患者的生活質量。
準確地檢測出基因突變型或融合是選擇合適靶向藥物的重要前提,而標本的質量顯著影響結果的準確性,標本質量不佳是造成假陰性結果的主要原因,因此在檢測前對標本進行質量評估能有效避免這種現象的出現,從而獲得準確的檢測結果,使患者最大程度受益。
對于肺癌的基因檢測目前常用的方法:二代測序 (NGS)、PCR技術、Sanger法、熒光原位雜交 (FISH)等。然而,每種方法各有利弊。
NGS:單獨 NGS 分析并不能檢出所有類型的改變,重要的是熟悉單獨分析或聯合分析可識別的改變類型。對于廣泛檢測無可識別的驅動癌基因的患者(尤其是從不吸煙的患者),可考慮基于 RNA 的 NGS(如果尚未進行),以最大程度檢測融合事件。
PCR可高度針對性地使用(針對特定突變),但該技術只能針對特定的改變進行檢測評估。
Sanger測序,要求最大程度的腫瘤富集。未改良的Sanger測序不適合檢測富集后腫瘤標本中腫瘤仍不足25%-30%的突變檢測。更為重要的是Sanger測序不適于檢測識別亞克隆事件(如耐藥突變)。
FISH檢測主要用于拷貝數、擴增以及結構改變如基因重排等分析檢查。
接下來,以肺癌為例對各個靶點進行梳理。
EGFR基因
01
EGFR 是一種跨膜酪氨酸激酶受體,該受體激酶域的激活對癌細胞的增殖、生長的相關信號傳遞,具有重要意義。
中國肺腺癌患者EGFR突變率在40-60%,美國患者約10%;但是在純肺鱗癌中,中美患者突變率<4%。EGFR中最常見的突變(外顯子19 缺失,外顯子21中的 p.L858R 點突變),EGFR少見突變約占10%(即外顯子 19插入、 p.L861Q、 p.G719X、 p.S768I),
其與EGFR 酪氨酸激酶抑制劑 (TKI) 治療的療效相關。此外,20外顯子插入是突變對多數EGFR-TKI治療耐藥,但是除外以下特例:p.A763_Y764insFQEA 和p. A763_Y764insLQEA 。
對診斷性活檢或手術切除標本進行EGFR基因檢測,其突變結果可作為ⅡB-ⅢA 期或高危ⅠB-ⅡA 期非小細胞肺癌(NSCLC)患者的輔助靶向治療的重要依據。
T790M 是第一代和第二代EGFR-TKI主要的耐藥機制,通常情況下對于第三代EGFR-TKI治療有效。如果在之前沒有接受過EGFR-TKI治療的情況下出現T790M突變,則需要進行遺傳咨詢和可能的種系基因檢測。
對于EGFR突變檢測目前常用的方法主要有PCR、Sanger測序和NGS。
ALK基因
02
間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphomakinase,ALK)基因融合在我國非小細胞肺癌中的發生率約5.6%,其中腺癌的發生率為6.6%-9.6%。伴有ALK基因融合的不可手術晚期NSCLC患者接受 ALK 抑制劑治療,客觀緩解率(ORR)和無進展生存期(PFS) 顯著優于含鉑化療,并改善患者的生活質量。
但是,ALK 基因融合陰性患者并不能從 ALK 抑制劑治療中獲益。建議所有經病理學診斷為肺浸潤性腺癌(包括含腺癌成分)患者均需進行ALK基因融合檢測。
EML4?ALK融合變體亞型目前發現有20余種,其中,最常見的是EML4的變體1[v1:外顯子13 與ALK 的外顯子20 融合(E13;A20)]和變體3v3a/b[外顯子6a/b與ALK 的外顯子20 融合(E6a/b;A20)],這兩種變體類型約占總體的 60%。此外,該有TFG、KLC1、SOCS5、H1P1、TPR、BIRC6等基因融合。
目前,ALK常用的檢測方法有Ventana?D5F3 IHC、FISH、RT?PCR、NGS用于ALK 基因融合檢測,判讀標準參照試劑盒說明書。非Ventana D5F3抗體IHC檢測僅用于初篩。
ALK Ventana?D5F3 IHC檢測方法是目前最快速、經濟的方法,且二元結果判讀標準簡單。但在臨床實踐中要警惕 ALK Ventana IHC 結果判讀中存在的一些陷阱,避免假陽性或假陰性(如富含黏液分泌的肺癌病例)。對于結果不能確定的患者,建議使用其他技術平臺進行復檢。
FISH檢測ALK基因易位是經典的檢測方法。但由于EML4?ALK易位是倒置易位,有些病例熒光分離信號距離較近,且斷裂點附近不穩定,會產生染色體崩塌導致距離更近,加上立體空間位置,可造成假陰性判讀結果。對于 FISH信號不典型病例,應推薦其他技術平臺進行復檢。
ALK Ventana?D5F3 IHC檢測方法是目前最快速、經濟的方法,且二元結果判讀標準簡單。但在臨床實踐中要警惕 ALK Ventana IHC 結果判讀中存在的一些陷阱,避免假陽性或假陰性(如富含黏液分泌的肺癌病例)。對于結果不能確定的患者,建議使用其他技術平臺進行復檢。
FISH檢測ALK基因易位是經典的檢測方法。但由于EML4?ALK易位是倒置易位,有些病例熒光分離信號距離較近,且斷裂點附近不穩定,會產生染色體崩塌導致距離更近,加上立體空間位置,可造成假陰性判讀結果。對于 FISH信號不典型病例,應推薦其他技術平臺進行復檢。
對于ALK基因檢測的標本選擇:優先使用腫瘤組織標本。腫瘤組織標本不滿足要求時,推薦使用細胞學標本。對于少數客觀條件上不能獲得組織或細胞學標本的晚期肺癌患者,可嘗試血液/腦脊液檢測。
(如果手術樣本保存時間過長(3年以上)、未經過規范化前處理的標本可影響檢測結果。)
代表藥物:一代克唑替尼(Crizotinib)、二代阿來替尼(Alectinib)、塞瑞替尼(Ceritinib)、Brigatinib 、恩沙替尼 ;三代 Lorlatinib。
ROS-1基因
03
ROS-1基因作為肺癌驅動基因,其活化要是基因重排所致,常見的融合伴侶包括:CD74、SLC34A2、CCDC6 和 FIG。ROS-1和ALK二者氨基酸序列上具有近49%的相似性,在激酶催化區的ATP結合位點同源性高達 77%。ROS-1融合基因在非小細胞肺癌中的陽性率為1%-3.4%。
關于ROS-1融合基因檢測,國際多中心臨床研常用FISH或者PCR的方法。常規ROS-1免疫組化可作為初篩方法,但陽性標本須以官方認定批準的PCR的方法 技術或者臨床研究使用的FISH方法進一步確診。
FISH方法可能檢測不出 FIG-ROS1變異。NGS方法可以檢測 ROS1 融合,但基于DNA的 NGS可能無法檢出 ROS1 融合。
代表藥物:克唑替尼
RET基因
04
RET原癌基因位于第10 號染色體長臂(10q11.21),編碼一種具有酪氨酸激酶活性的單次跨膜糖蛋白受體,作用于神經膠質細胞胞外信號分子,該類分子隸屬神經營養因子家族。RET激酶受體可通過細胞內酪氨酸殘基的自磷酸化激活,觸發包括RAS?MARK、PI3K?AKT、JAK?STA、PLCγ等與細胞增殖及存活相關的信號通路。
RET激活主要包括兩種改變形式:RET 基因點突變及RET 基因融合。RET 基因點突變常發生于甲狀腺髓樣癌(MTC),最常見的突變位點是 M918T。RET基因融合變異常見于甲狀腺乳頭狀癌(PTC)、NSCLC,亦可見于結直腸癌、唾液腺癌、卵巢癌等其他多種癌種中。
RET基因融合在NSCLC中發生率僅為1.4%-2.5%,最常見的斷裂位點位于第 11 號內含子,部分融合斷點位于第 11 號外顯子和第 10 號內含子,至今已發現至少 50 余種 RET 融合變體。
我國內多中心研究發現,非小細胞肺癌中KIF5B?RET為最常見的 RET 融合亞型,約占所有 RET 融合的68.3%,其最常見斷裂 位 點為 K15∶R12 及 K16∶R12;其次為 CCDC6?RET(16.8%,常見斷 C1∶R12)及 NCOA4?RET(1.2%)。對于未接受過靶向治療的人群,RET 融合通常與 EGFR、ALK、ROS1、BRAF 和 METex14跳躍等驅動基因變異相排斥。
目前常見的分子病理檢測方法包括免疫組織化學(IHC)、熒光原位雜交(FISH)、即時熒光聚合酶鏈式反應(RT?PCR)、二代測序技術等。
IHC檢測RET融合其靈敏度50%-100%,特異度 30%-90%,綜合評價靈敏度和
特異度,IHC不是作為RET診斷的最佳手段,此外,通過IHC檢測確定RET表達量指導臨床靶向治療療效也存在偏差。目前暫不推薦直接用IHC檢測RET基因融合表達。
FISH 檢測經典RET融合(KIF5B?RET,CCDC6?RET)的靈敏度最高,分別為100%和95%,其他非經典融合如NCOA4?RET靈敏度僅為 66.7%。在 NGS或 RTPCR 不可及的情況下使用FISH進行檢測,或樣本量較少或質量不佳時,首選 FISH 檢測。
NGS根據檢測基因分子的類型不同分為基于DNA水平和RNA水平進行檢測RET基因融合。DNA水平檢測到部分罕見融合斷裂位點可能并不能代表 RNA 水平的融合位點,在極少數情況下,DNA 水平上檢測到的基因易位并不會引起融合基因的表達。在進行融合檢測時,基于 RNA 的NGS 優于基于 DNA 的NGS。
代表藥物:普拉替尼(pralsetinib)、 塞爾帕替尼(selpercatinib)
MET-14基因
05
間質-上皮細胞轉化因子(MET)基因位于7號染色體(7q31.2)的長臂上,由MET基因編碼的蛋白為c-MET,也稱肝細胞生長因子受體,屬于酪氨酸激酶受體超家族。NSCLC中的MET基因發生異常激活,主要有3種形式:MET-14外顯子(MET ex14)跳躍突變、MET基因擴增和蛋白過表達。
MET ex14跳躍突變在NSCLC中占3%-4% ,在肺肉瘤樣癌(PSC)中占較高的比例(4.9%-31.8%),并且在女性和不吸煙者中發生率較高。MET ex14跳躍突變與KRAS、EGFR、ALK和RET等基因變異互斥。
目前用于檢測MET ex14跳躍突變的方法包括DNA NGS、外顯子14及其兩側內含子的Sanger測序、反轉錄PCR和基于RNA的NGS檢測等。IHC不是檢測 MET ex14 跳躍的方法。
代表藥物:克唑替尼、卡博替尼、沃利替尼、Tepotinib、Capmatinib
KRAS
06
KRAS基因是腫瘤中最常見的突變基因之一, 在我國肺癌患者中KRAS基因突變率約為8%-10%,其主要突變位點在第2號外顯子的第12和13密碼子,包括 G12C、G12V、G12D、G12F、G12R、G12A、G12S、G13C、G13D 等導致氨基酸替換的突變亞型,以KRAS-G12C最為常見。
KRAS 通過下游的 RAF?MEK?ERK、PI3K?AKT?mTOR、Ral?GEFs等信號通路,參與細胞增殖、侵襲、轉移、抗凋亡、血管新生等生物學過程的調節,促進腫瘤的發生發展。
在肺癌中,KRAS 基因往往與其他基因突變共存 ,最常見的共存基因包括 TP53、STK11等。
KRAS-G12C突變多與重度吸煙有關,女性的發病年齡比男性更小、吸煙程度更輕,提示對煙草致癌物的易感性可能更高。。KRAS-G12C突變的患者更易發生骨轉移。
KRAS-G12C突變代表藥物:AMG 510、MRTX849
BRAF
07
BRAF基因突變主要位于CR3激酶結構域的第11外顯子及第15外顯子,其中BRAF最常見突變形式為第15外顯子的第1,799位核苷酸上T突變為A,導致其編碼的纈氨酸變為谷氨酸,即V600E。
V600E突變是NSCLC常見的BRAF突變類型,多見于女性、腺癌患者,與預后的關系尚不十分明確。
PCR、Sanger測序和 NGS 是檢查 BRAF 突變狀態的最常用方法。
BRAF-V600E代表藥物:維羅非尼、達拉非尼。
NTRK
08
NTRK(NeuroTrophin Receptor Kinase)全稱神經營養因子受體絡氨酸激酶,包含NTRK1、NTRK2 和 NTRK3,分別編碼原肌球蛋白受體激酶(TRK)家族TRKA、TRKB 和 TRKC 三種蛋白。
在健康組織中,NTRK通路參與神經系統的發育和功能以及細胞存活,在健康組織中起重要的作用。
NTRK基因家族(NTRK1、NTRK2和NTRK3),任何一個基因如果和其他的基因發生了融合突變,那么就會導致癌細胞異常活性,驅動腫瘤的發生。但NTRK基因融合并不常見,在中國肺癌患者中,NTRK突變小于5%。
目前用于檢測NTRK基因融合技術包括FISH、IHC、NGS和PCR檢測,其中,NGS二代測序最具優勢,但是基于DNA的NGS 可能不能檢出NTRK1和NTRK3 融合。
代表藥物:拉羅替尼、恩曲替尼
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