非小细胞肺癌分子检测的临床意义
编者按  非小细胞肺癌是当今世界最常见的恶性肿瘤,随着非小细胞肺癌驱动基因的发现,针对这些驱动基因的靶向治疗也显示出非常好的临床疗效。由于靶向药物的疗效与驱动基因的改变密切相关,因此,需要对这些驱动基因进行分子检测。本文就非小细胞肺癌中相关的驱动基因改变的分子检测的临床意义进行了介绍。
  近十年来,晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的靶向治疗,取得了极大的进展,显著提高了病人的生存时间和生活质量。分子分型是NSCLC实施靶向治疗的前提。选择准确、快速、恰当的检测方法,全面筛选出适用靶向药物的目标人群具有重要临床意义。例如第一代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)最初在未经选择的NSCLC患者中进行测试,因为几乎所有肺癌患者都有该受体数量的增加。因此第一代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)广泛应用于临床并在初期取得了较好的效果。但随着二代、三代耐药的发生,基于更精准平台及更多位点的检测已在临床中得到了更多的推广。与此同时,免疫治疗尤其是抗PD-1/PD-L1抑制剂的应用也显著改善了部分NSCLC患者预后,特别是在缺乏TKI敏感突变的患者中。免疫抑制剂显著改善了无EGFR或ALK突变的晚期NSCLC患者的OS、ORR和安全性。最初被批准为二线治疗,现已扩展到一线治疗,成为肿瘤治疗的另一种选择[1,2]。分子检测已成为非小细胞肺癌(NSCLC)规范化诊断的必要检测。EGFR、BRAF和MET突变的检测以及ALK、ROS1、RET和NTRK易位的分析已被纳入NSCLC诊断标准,这些激酶的抑制剂正在常规临床应用中。除了基因检查,NSCLCs通常还会进行PD-L1蛋白表达的分析,以便指导免疫检查点抑制剂的使用。NSCLC中多种免疫标志物的检测需要分析不同的生物分子(DNA、RNA、蛋白质),因此需要涉及不同的检测平台(PCR、DNA测序、免疫组织化学、FISH)。目前正在努力将多种 NSCLC 分子检测整合到单一诊断流程中。
  1.EGFR突变:
  2004年第一代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)临床试验结果分析中发现EGFR TKI敏感型基因突变。这些突变占白人非鳞状NSCLC的10-20%,约一半的亚洲人会出现这种疾病。EGFR突变频率存在人种差异的原因尚不清楚。非吸烟者的EGFR突变发生率约比吸烟者高3倍,女性比男性高[3-5]。EGFR突变有两种主要类型,约占EGFR改变的85-95%,并被所有诊断平台检测到。外显子19的框内缺失(ex19del)约占EGFR突变的三分之二。其余为位于外显子21的L858R替换。几乎所有经过批准上市的EGFR抑制剂,包括第一代、第二代和第三代TKI在携带ex19del的肿瘤中的缓解率均优于L858R突变NSCLC[4,5]。在第三代TKI的伴随信息中特别强调了这一趋势,因为与化疗相比,当一线给药治疗ex19del而非L858R突变时,这类药物产生了更好的总生存期[6]
  EGFR T790M突变通常在NSCLC治疗期间获得,并使患者无法使用第一代或第二代TKI。第三代抑制剂对该受体亚型具有特异性活性,因此推荐用于EGFR T790M突变肿瘤的治疗。第三代TKI预先使用可防止早期获得T790M替代物并延长无进展生存期,因此它们也获批用于一线NSCLC治疗[7]。早期的研究报告T790M等位基因存在于携带EGFR ex19del和L858R的初治肿瘤亚组中,并与对第一代TKI的原发性耐药相关[8]。EGFR T790M突变的出现可能在NSCLC的自然演变中发挥作用,与TKI治疗无关,因此分析该突变的生物学意义及其与EGFR TKI致敏突变的相互作用是值得高度关注的。
  2. ALK and ROS1 重排:
  ALK和ROS1是高度相关的激酶,因此大部分相关的TKI已在ALK和ROS1重排肿瘤中进行了广泛的评估。目前有些药物获批用于治疗ALK驱动的NSCLC。与EGFR相比,ALK和ROS1基因的继发性突变具有显著的多样性。特定TKI耐药性的出现概率可能取决于易位类型:例如,ALK G1202R替代对于携带EML4-ALK变体3基因融合的肿瘤尤其具有特征。这些继发突变在临床试验中显示了对不同TKI的敏感性,因此ALK和ROS1靶向治疗的有效测序至关重要[9]。ALK和ROS1抑制剂的使用使这类NSCLC患者的长期预后得到了前所未有的改善。例如,最近的一项III期试验在ALK驱动的NSCLC病例中报道的中位无进展生存期为34.8个月,该药物作为一线疗法治疗[10]。法国回顾性研究报告,ALK重排的NSCLC转移性患者的中位总生存期为89.6个月,比常规化疗受试者的预期寿命长一个数量级[11]
  3. MET及RET突变:
  MET外显子14跳跃突变导致蛋白半衰期延长和该受体过表达。这些突变发生在约2-3%的非鳞状NSCLC中,在老年患者中明显过表达。在近期开展的临床试验中发现一些TKI对MET驱动的NSCLC表现出了较高的临床活性[12]。RET易位发生在1-2%的非鳞状NSCLC中。与ALK和ROS1相似,其在年轻非吸烟者和女性中更具有特征性。此类肿瘤对RET TKI抑制剂有反应。一些研究表明,不同的RET突变体表现出对靶向治疗的反应明显不同[13]
  4.PD-L1
  大约20%-30%的NSCLC的肿瘤细胞和浸润性免疫细胞中表达PD-L1(TPS>50%)。其中PD-L1阳性的NSCLC的特点是淋巴细胞浸润较少,无病生存时间较短。但近些年来,随着PD-L1抑制剂的有效应用,取得了可喜的临床效果。在一项采用免疫抑制剂用治疗184例非小细胞肺癌患者的研究中,临床反应与PD-L1阳性浸润性免疫细胞的表达量相关[14]。在关于晚期非小细胞肺癌的免疫抑制剂的主要研究-001、010和024中,较高的肿瘤PD-L1表达在治疗后曲线中预示着更好的疾病无进展、总生存率和临床应答率,在非鳞状NSCLC用免疫抑制剂治疗时也观察到类似的结果[15-16]
  因此,在NSCLC中进行单基因或多基因的联合检测,对于晚期NSCLC患者获益良多。应用不同的检测平台如何实行更精准的检测已成为未来病理检测的关键方向。随着对NSCLC驱动基因的研究不断深入,针对这些驱动基因改变的靶向药物陆续被研发并在临床进行相关的研究试验。
参考文献
1.Pai-Scherf L, Blumenthal GM, Li H et al.FDA approval summary: Pembrolizumab for treatment of metastatic non-small cell lung cancer:First-line therapy and beyond. The Oncologist 2017;22:1392–1399.
2. Sul J, Blumenthal GM, Jiang X et al. FDA approval summary: Pembrolizumab for the treatment of patients with metastatic non-small cell lung cancer whose tumors express programmed death-ligand 1.The Oncologist 2016;21:643–650.
3. Sokolenko AP, Imyanitov EN. Molecular Diagnostics in Clinical Oncology. Front Mol Biosci. 2018 Aug 27;5:76
4.Reguart N, Remon J. Common EGFR-mutated subgroups (Del19/L858R) in advanced non-small-cell lung cancer: chasing better outcomes with tyrosine kinase inhibitors. Future Oncol.2015;11(8):1245-57
5. Imyanitov EN, Demidova IA, Gordiev MG,et.al. Distribution of EGFR Mutations in 10,607 Russian Patients with Lung Cancer. Mol Diagn Ther. 2016 Aug;20(4):401-6
6. Yang JC, Wu YL, Schuler M, et.al. Afatinib versus cisplatin-based chemotherapy for EGFR mutation-positive lung adenocarcinoma (LUX-Lung 3 and LUX-Lung 6): analysis of overall survival data from two randomised, phase 3 trials. Lancet Oncol. 2015 Feb;16(2):141-51
7. Recondo G, Facchinetti F, Olaussen KA,et.al. Making the first move in EGFR-driven or ALK-driven NSCLC: first-generation or next-generation TKI? Nat Rev Clin Oncol. 2018 Nov;15(11):694-708
8. Sequist LV, Martins RG, Spigel D, et.al. First-line gefitinib in patients with advanced non-small-cell lung cancer harboring somatic EGFR mutations. J Clin Oncol. 2008 May 20;26(15):2442-9
9. Lin JJ, Zhu VW, Yoda S, et.al. Impact of EML4-ALK Variant on Resistance Mechanisms and Clinical Outcomes in ALK-Positive Lung Cancer. J Clin Oncol. 2018 Apr 20;36(12):1199-1206
10. Camidge DR, Dziadziuszko R, Peters S, Mok T,wt.al. Updated Efficacy and Safety Data and Impact of the EML4-ALK Fusion Variant on the Efficacy of Alectinib in Untreated ALK-Positive Advanced Non-Small Cell Lung Cancer in the Global Phase III ALEX Study. J Thorac Oncol. 2019 Jul;14(7):1233-1243.
11. Duruisseaux M, Besse B, Cadranel J,et.al. Overall survival with crizotinib and next-generation ALK inhibitors in ALK-positive non-small-cell lung cancer (IFCT-1302 CLINALK): a French nationwide cohort retrospective study. Oncotarget. 2017 Mar 28;8(13):21903-21917.
12. Schuler M, Berardi R, Lim WT, et.al. Molecular correlates of response to capmatinib in advanced non-smallcell lung cancer: clinical and biomarker results from a Phase I trial. Ann Oncol. 2020 Mar 30. pii: S0923-7534(20)36380-8. doi: 10.1016/j.annonc.2020.03.293
13. Drilon A, Fu S, Patel MR, et.al. A Phase I/Ib Trial of the VEGFR-Sparing Multikinase RET Inhibitor RXDX-105. Cancer Discov. 2019 Mar;9(3):384-395
14.Herbst RS, Soria JC, Kowanetz M, et al. Predictive correlates of response to the anti-PD-L1 antibody MPDL3280A in cancer patients. Nature 2014;515:563–7.
15.Garon EB, Rizvi NA, Hui R, et al.Pembrolizumab for the treatment of non-small-cell lung cancer. N Engl J Med 2015;372:2018–28.
16.Reck M, Rodríguez-Abreu D, Robinson AG, et al.Pembrolizumab versus chemotherapy for PD-L1-positive non-small-cell lung cancer. N Engl J Med 2016;375:1823–33