解读非小细胞肺癌EGFR基因检测

——声明:仅供医疗专业人士参考
编者按:《非小细胞肺癌分子病理检测临床实践指南(2021版)》近期已在《中华病理学杂志》发表。本指南基于国内临床实践数据及结合中国国情,以国内上市治疗药物及体外诊断检测试剂为导向制定,重在对分子病理检测实践的指导。为了更好地让读者理解指南,阿斯利康联合91360智慧病理网邀请国内临床及病理专家就本指南中的相关问题进行解读。本期91360智慧病理网邀请四川大学华西医院病理科蒋莉莉教授就EGFR基因、NSCLC中EGFR基因改变、EGFR基因改变的NSCLC临床病理特征、EGFR靶向治疗药物以及EGFR基因突变的检测方法等相关问题进行解读。
蒋莉莉
博士/副主任医师/硕导/四川大学华西医院病理科副主任
四川大学华西医院病理科
中华医学会病理分会胸部疾病学组委员
中华医学会病理分会教工组副组长
中国医师协会病理科医师分会青年委员会委员
四川省医学会病理学专业委员会委员
四川省医学会呼吸病专委会间质性肺疾病学组副组长
四川省肿瘤学会(SCS)肺癌专业委员会常务委员
专业方向:肺肿瘤及间质性疾病的病理诊断和基础研究
主持国家自然科学基金和省科技厅重点项目各1项,参与多项。发表SCI收录论文40余篇(第一作者或通讯作者20余篇)
解读非小细胞肺癌EGFR基因检测

1.EGFR基因介绍
  EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor)基因称为表皮生长因子受体,其编码蛋白属于酪氨酸激酶型受体,介导表皮生长因子(EGF)细胞增殖和信号传导。该蛋白由高度保守的胞内酪氨酸激酶区、胞外配体结合区和单链跨膜区组成。当配体结合区与配体结合后,表皮生长因子受体可由单体转化为二聚体,使得体内的酪氨酸激酶自身磷酸化,进一步激活下游的信号通路,从而最终导致的增殖和生存。研究表明,异常激活的EGFR基因与肿瘤细胞的增殖、血管生成、肿瘤侵袭、转移及细胞凋亡的抑制有关。
2.非小细胞肺癌EGFR基因改变
  在非小细胞肺癌(NSCLC),尤其是腺癌,EGFR基因的突变频率非常高。特别是亚裔非吸烟患者,突变率高达40%—60%。突变位点主要集中在18-21号外显子,其中19和21号外显子突变占约 90%。当EGFR发生突变时(比如最常见的19 exon del和21 exon L858R),EGFR蛋白结构发生改变,C端ATP亲和力增强,激活下游信号通路。EGFR突变热点多靠近ATP结合位点,进而影响受体的激酶活性,使细胞处于持续的活化状态,导致细胞异常增殖及抗凋亡。
3.EGFR基因改变与临床病理特征之间的关系
  研究表明,非小细胞肺癌伴EGFR基因酪氨酸激酶基因编码区外显子19缺失或外显子18、21突变的患者,靶向药物吉非替尼的有效率高达80%以上。该基因突变显著影响蛋白质功能[1];而肿瘤EGFR突变的个体差异性,决定了酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的作用效果。国内大宗病例报道结果显示亚裔人群中EGFR突变主要集中于女性、腺癌患者,总突变率为40—55%。同样,其中19、21号外显子突变率最高,占总突变的91.8%。女性突变率达63.1%,明显高于男性,有更多的机会从TKIs治疗中获益;腺癌突变率达54.5%。但年龄构成与EGFR基因突变率无明显相关性[2]。EGFR基因不同突变亚型与临床特征具有一定相关性。女性21号外显子突变率显著高于男性,但是19号外显子缺失突变与性别、吸烟史、临床分期和组织学类型均无关。针对EGFR基因不同突变亚型患者的特征分析有利于指导个体化用药[3]。
4.EGFR敏感性和耐药突变及靶向治疗药物
  EGFR最常见的19 exon del和21 exon L858R突变均属于敏感性基因突变。靶向药物EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)通过与EGFR蛋白结合,阻断其下游信号激活。目前临床上常用的EGFR-TKIs主要分为三代:第一代EGFR-TKIs包括吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼。它们与EGFR形成可逆性结合,通过阻断下游信号通路激活,抑制癌细胞的生长、增殖;同时,可能抑制存在于皮肤和胃肠道细胞的野生型EGFR,引起治疗相关不良反应(如:皮疹、腹泻)。第二代EGFR-TKIs包括阿法替尼、达克替尼;第三代EGFR-TKI包括奥希替尼(AZD9291)、阿美替尼。这类药物与EGFR形成不可逆结合,因此阻断下游信号的效果更强、持续时间更长;但是,它对野生型EGFR的抑制效果也更强,治疗相关不良反应更多。吉非替尼和厄洛替尼是最早被NCCN 指南推荐为携带EGFR敏感基因突变的晚期非鳞非小细胞肺癌患者的一线治疗。第二代药物达克替尼是第一个显示出OS 有显著改善的EGFR-TKI。在最新的NCCN指南中,达克替尼已被视为EGFR突变晚期NSCLC患者的一线治疗选择。目前临床上使用EGFR-TKIs类药物治疗晚期NSCLC效果明显,但多数患者在治疗后6-13个月后出现耐药问题,表现为肿瘤进展。第一、二代EGFR-TKIs耐药机制中最常见的是EGFR基因20号外显子T790M 继发突变(40%-55%)。因此,第三代EGFR-TKIs是专门针对T790M突变设计的药物。它同样与EGFR形成不可逆结合,但药物分子结构小,因此具有一些独特的优势:1)针对T790M突变有效;2)同样对EGFR敏感突变有效;3)可穿过血脑屏障,对EGFR敏感突变脑转移患者疗效更好;4)对野生型EGFR阻断效果差,治疗不良反应少。奥希替尼是目前唯一被美国食品与药品管理局(FDA)批准用于EGFR-TKIs耐药后伴有T790M突变患者治疗的第三代EGFR-TKI。对于合并中枢神经系统转移的EGFR突变晚期NSCLC 患者,奥希替尼是目前较佳的选择。
5.EGFR耐药的机制及其解决策略
  EGFR耐药包括原发性耐药(初次治疗就无效)和继发性耐药(治疗一段时间后无效)。耐药机制主要有:1) 空间位阻效应;2) 旁路激活;3) 组织学类型转化。对于这三类机制,目前有以下解决策略:
1) 空间位阻效应:比如EGFRT790M突变可改用第三代EGFR-TKI;目前研究提示,C797X是第三代药物获得性耐药突变,目前在研的第四代EGFR-TKI已针对该突变进行设计。如果治疗无效,临床可更换治疗方案,如换成化疗方案,或者联合化疗、抗血管生产、免疫治疗等进行组合策略。
2) 旁路激活:通过检测其上、下游旁路激活途径寻找靶点,使用抑制该通路的抑制剂。但目前大多数方案仍在研究中,比如使用双重靶向治疗或者两种靶向药物联合使用;也可以改为化疗,或者联合化疗、抗血管生产、免疫治疗等。
3) 组织学类型转化:比如肺腺癌靶向治疗后转化为小细胞癌形态。同样,临床可调整方案为小细胞癌标准治疗方案(依托泊苷+铂类),或者参加相关临床试验。
6.EGFR基因突变的检测方法
  NSCLC涉及EGFR基因突变的检测方法最初依赖于传统DNA一代测序。一代测序能够检测特定基因组区域内的所有突变,仍然是目前测序的金标准。但真实世界临床实践中,被检测样本中肿瘤细胞不能达到富集要求时,一代测序可能获得假阴性结果。目前指南鼓励使用突变特异性PCR试剂盒,即使样本中肿瘤细胞的比例低至1-5%[4],获得验证的试剂盒通常也能检测到突变。然而,目前可用的PCR试剂盒均未完全覆盖EGFR突变的全部位点,因此可能会遗漏部分潜在可用药的敏感突变[5-6]。二代测序(NGS)技术为基因检测提供了有力帮助,即可以检测所有EGFR突变类型。但是,NGS的高灵敏度使其在大量正常细胞中也可能检测出EGFR突变拷贝数,临床、病理医师需正确解读NGS报告。
小结
  EGFR-TKIs在NSCLC的治疗方面起到了十分重要的作用。第四代EGFR-TKI可能将为耐药患者带来福音。未来的临床试验可能使罕见的EGFR位点突变及耐药患者在治疗中获益。
参考文献:
[1]郑辉,黄志刚,闻人庆,等.眼皮肤白化病患者酪氨酸酶基因突变的研究[J].中国应用生理学杂志,201l,27(3):329—339.
[2] 王芳,付莎,汤涛,等.非小细胞肺癌表皮生长因子受体基因突变与临床病理特征的关系[J],中华病理学杂志,2011,40(10):664—666.
[3] 张海艳,胡春生,戴助,等. 中国非小细胞肺癌BRAF V600、EGFR基因突变患者的临床病理特征分析[J],临床肿瘤学杂志,2019,24(6):559-562
[4]. Lindeman NI, Cagle PT,Yatabe Y. Updated Molecular Testing Guideline for the Selection of Lung Cancer Patients for Treatment With Targeted Tyrosine Kinase Inhibitors: Guideline From the College of American Pathologists, the International Association for the Study of Lung Cancer, and the Association for Molecular Pathology. Arch Pathol Lab Med. 2018 Mar;142(3):321-346.
[5]. Coleman N, Woolf D, Popat S. EGFR Exon 20 Insertion (A763_Y764insFQEA) Mutant NSCLC Is Not Identified by Roche Cobas Version 2 Tissue Testing but Has Durable Intracranial and Extracranial Response to Osimertinib. JThorac Oncol. 2020 Oct;15(10):e162-e165.
[6]. Iyevleva AG, Mitiushkina NV, Imyanitov EN. Lung carcinomas with EGFR exon 19 insertions are sensitive to gefitinib treatment.J Thorac Oncol. 2014 Apr;9(4):e31-3.
CN-78724

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