ALK重排和ALK/EGFR共突变肺腺癌患者的瘤内异质性

通讯作者：周彩存

“ALK学院”借助线上资源，搭建学术交流平台，旨在汇聚肺癌ALK靶向学术内容，提高医生对ALK靶向治疗规范性的认识，精进诊疗水平。本期“ALK学院”精选6篇中国专家文献，每日一文以飨读者！

肿瘤异质性是目前癌症研究中的热点。肺腺癌是一类形态学上存在高度异质性的肿瘤，同一原发病灶不同部位之间是否存在瘤内基因异质性，以及其与形态学多样性的关系，目前尚未明确。来自上海市肺科医院周彩存教授团队的研究探索了ALK重排和ALK/EGFR共突变肺腺癌患者的瘤内异质性，该研究结果于2015年发表在JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY杂志上。

周彩存主任、教授

同济大学附属上海市肺科医院肿瘤科主任

同济大学医学院肿瘤研究所所长

享有国务院特殊津贴

CSCO 非小细胞肺癌专委会主委

中国医促会胸部肿瘤分会主委

上海抗癌协会肺癌分子靶向与免疫治疗专委会主委

上海市领军人才、重中之重学科带头人

国际肺癌研究联合会（IASLC）教育委员会委员

国际肺癌研究联合会（IASLC）控烟委员会委员

中国抗癌协会肺癌专业委员会常务委员

中国医师学会肿瘤分会常务委员

中国老年协会肿瘤专业委员会执行委员

背景

肿瘤异质性是目前癌症研究中的热点。形态学异质性早有研究，并形成了肿瘤分级预后系统。近年来，包括NSCLC在内的多个瘤种中均显示出基因异质性。此外，随着基因检测技术的发展，在相同组织学类型的不同患者之间，以及同一患者的原发灶和转移灶之间也观察到基因异质性，甚至是同一原发灶的不同区域之间也存在差异。目前，对于晚期NSCLC患者的治疗多是基于对单一穿刺标本进行组织学和基因检测，由于基因异质性的存在，单纯依靠单一活检标本进行检测会不准确，因此，瘤内异质性的研究已经成为肺癌研究的热点。

肺腺癌是一类形态学上存在高度异质性的肿瘤，同一原发病灶不同部位之间是否存在瘤内基因异质性，以及其与形态学多样性的关系，目前尚未明确。尽管既往有很多研究描述了ALK重排患者的组织学特征，但这些研究并没有探索这类肺腺癌患者的瘤内形态和基因异质性，本研究采用显微微切割来捕获具有相同生长模式的纯肿瘤细胞，分析ALK重排和病理特征。此外，本研究还评估了不同腺癌亚型患者中，空间上不同的肿瘤细胞群中ALK重排和EGFR突变状态，以探索瘤内异质性的潜在机制，从而为ALK/EGFR共突变患者选择合适的靶向治疗提供依据。

方法

研究筛选了2004至2010年间在上海市肺科医院接受手术切除的，病理确诊为肺腺癌的肿瘤组织标本，根据2011年版IASLC/ATS/ERS肺腺癌新分类对患者进行分类。采用厦门艾德ARMS法检测EGFR突变，厦门艾德EML4-ALK融合基因检测试剂盒检测ALK重排。对可以获得足够DNA的患者，同时进行靶向DNA测序（燃石靶向测序panel）。在RT-PCR检测证实为ALK融合且合并瘤内异质性的患者，同时采用FISH和IHC法检测ALK重排。

结果

ALK/EGFR共突变肺腺癌患者的瘤内基因异质性

在20例ALK阳性患者中，2例患者同时合并ALK融合和EGFR突变。其中1例ALK/EGFR共突变患者，如图1所示，并不是所有的肿瘤细胞中均观察到ALK融合和EGFR突变共存。图1显示C区和D区的肿瘤细胞为微乳头亚型，可以同时检测到ALK融合和EGFR突变。而A区的肿瘤细胞表现为ALK阴性和EGFR突变；B区的肿瘤细胞ALK和EGFR均为野生型。

图1. 2例ALK/EGFR共突变肺腺癌患者采用RT-PCR和ARMS法检测病理和基因特征

研究者进一步采用靶向DNA测序来确认瘤内异质性，如图2所示，C区的肿瘤细胞同时检测到ALK融合和EGFR突变，ALK融合和EGFR突变的相对丰度分别为42.6%和24.6%，见图2A，即这一区域的部分肿瘤细胞仅合并EML4-ALK融合，见图2B。除EGFR/ALK共突变区域，B区仅合并低丰度的EML4-ALK融合（14.0%），因此采用基于cDNA的检测方法可能不能发现这一融合。此外，B区的肿瘤细胞除合并L858R突变还，还检测到EGFR R832H突变，相对丰度为44.8%，这就提示这一区域的部分肿瘤细胞EML4-ALK和EGFR L858均为野生型，见图2B。

图2. 采用靶向DNA测序分析ALK/EGFR共突变患者的临床和基因特征

ALK重排肺腺癌患者的瘤内基因异质性

20例ALK阳性的患者，9例患者肿瘤中包括ALK阴性的区域（RT-PCR法检测），见表1. 进一步采用IHC和FISH法确认这9例ALK重排患者的瘤内异质性，尽管3种法法检测到的阳性区域未完全重合。9例患者中，2例有足够的DNA标本进行靶向DNA测序以进一步确认瘤内异质性。如图3所示，其中1例患者的R1和R3区域均为E6；A20阳性，相对丰度分别为9.2%和60.2%；然而这一患者的R2区域为E6；A20阴性。另1例患者中观察到相似的现象，R5区域E13；A20阳性，而R4区域ALK阴性；此外，R6区域检测到ALK-RP11-541P9.3融合而非E13；A20融合，相对丰度为23.4%，见图3.

图3. 采用靶向DNA测序分析2例ALK重排患者的临床和基因特征

对900份单独腺癌成分的扩展统计分析

2010年接受手术切除的629例患者，408例纳入扩展统计分析。这些患者中，20例EML4-ALK融合，对这20例患者的45份腺癌成分标本进行定量分析，其中9例合并瘤内异质性的患者，34份标本检测到ALK阳性，11份为ALK阴性，见图1. 在扩展统计分析中，ALK融合在分泌粘蛋白的肺腺癌患者中显著更常见（P<0.001）。ALK融合和腺泡型腺癌无显著相关性，和微乳头状腺癌显著正相关，和鳞屑状腺癌显著负相关，见表2. 629例肺腺癌患者中，与ALK融合和EGFR突变相关的组织病理学特征总结见下表3. 各腺癌亚型患者的总生存无显著差异。

表1. 20例ALK阳性肺腺癌患者的分子和病理特征

表2. 900份单独肺腺癌成分的扩展统计分析

表3. 629例肺腺癌患者的临床病理特征

结论

在肺腺癌患者中，存在高度的瘤内基因和组织病理学的异质性，此外，在ALK/EGFR共突变的患者中，也观察到显著的瘤内基因异质性。这一研究提示，在临床实践中应该考虑到肺腺癌患者的瘤内基因异质性，对于患者的精准诊断和选择合适治疗有重要意义。后续需要进行更多研究以探寻可能的机制。

点评

肿瘤异质性是近年来的研究热点，随着基因检测技术的进展，使得瘤内基因异质性研究成为可能。明确患者的瘤内基因异质性有助于精准指导个体化治疗，如对于EGFR/ALK共突变患者，明确各个基因的突变丰度，可以帮助我们更好的选择靶向治疗。同时对于驱动基因阳性患者的瘤内基因异质性研究，还有助于探索靶向耐药机制，从而精准克服耐药。这一研究通过显微微切割技术，探寻ALK重排和EGFR/ALK共突变患者的瘤内基因异质性，这一研究方法为后续相关研究提供重要思路。

点击二维码阅读原文

参考文献

Intratumoral Heterogeneity of ALK-Rearranged and ALK/EGFR Coaltered Lung Adenocarcinoma. J Clin Oncol 2015; 33(32): 3701-3709.

查看原文 >>