近日,福建省肿瘤医院林根教授、力超教授团队及香港中文大学莫树锦教授团队与吉因加科技合作,通过大规模基因测序对肺腺鳞癌(ASC)的克隆起源及治疗方法进行了全面而深入的研究,充分证实肺腺鳞癌的单克隆起源,及EGFR-TKI抑制剂作为ASC一线治疗的有效性。文章已在线发表在ANNALS OF ONCOLOGY(IF=14.196)上。
导 语
肺腺鳞癌(ASC)在肺癌中属于相对少见的恶性肿瘤,临床预后较差。由于同时包含腺癌成分(ACC)和鳞状细胞癌成分(SCCC),其克隆起源一直存在争议。有学者利用形态学的研究提出,ACC与SCCC在肿瘤早期发病区域是分离的,随着肿瘤的增长开始互相浸润,因而ASC应为多克隆起源;也有学者利用少数热点突变进行分子层面研究,认为ACC和SCCC存在相同的驱动基因如EGFR和KRAS突变,因而ASC应为单克隆起源。以往的研究采用的基因Panel较小,而且样本量也较小,甚至未通过IHC检测严格区分ACC和SCCC,因此具有一定的局限性。
林根教授团队的研究设计了严谨的研究方法和过程,入组了目前已知最大型的队列,使用最大的基因Panel进行检测,从分子层面全面系统地分析了ASC的克隆起源以及克隆性的变异事件,并探讨了EGFR-TKI抑制剂治疗EGFR突变型ASC的有效性。
结 果
研究设计了3个队列。第1队列纳入了28例手术切除的ASC患者(其中13例发生淋巴结转移),获得了原发肿瘤和淋巴结转移灶组织。在显微镜下对原发肿瘤进行显微切割,最终获得腺癌成分(ACC)和鳞癌成分(SCCC),分别对ACC、SCCC和淋巴结组织进行NGS测序,用于研究ASC克隆起源。
通过对28例ASC不同成分进行测序,总计检测出227个基因变异,成分间共有的突变达42%,常见共有突变分别是EGFR(79%)、TP53(68%)、MAP3K1(14%),EGFR扩增(32%)和MDM2扩增(18%);从患者维度看,27例(96%)患者携带共有突变,这表明绝大多数ASC为单克隆起源。唯一未发现共有变异的患者,其癌成分与其他患者表现出不同:ACC和SCCC成分在病理切片中表现出明显的区域分布差异,并不存在难以分割的混合区域。因此,该患者可能是真正的腺癌和鳞癌的“碰撞癌”。
图:ASC克隆起源及异质性
图:ASC克隆起源及分支克隆进化
为进一步验证ASC的起源,研究将ASC的基因组突变特征与队列2中的170例普通肺腺癌和62例普通肺鳞癌的突变特征进行了比较。研究发现,第1队列中ACC成分的突变频谱与普通腺癌的突变频谱十分接近,二者仅有很小一部分基因不同。与之不同的是,SCCC与普通鳞癌的突变频谱差异较大,鳞癌中的EGFR(11%)突变频率远低于SCCC,而TP53则高于SCCC。总体上,ASC的主干突变频谱、ACC突变频谱、SCCC突变频谱均与腺癌突变图谱更相似。
图:ASC不同成分与纯腺癌和鳞癌基因图谱对比
此结果除进一步验证ASC为单克隆起源的理论外,还表明肺ASC可能起源于腺癌,其鳞癌成分可能由腺癌成分转化而来。除上述证据外,第1队列中13例ASC的淋巴结转移灶常见ACC或ASC成分,而SCCC则十分少见。最近有临床研究亦支持此假说,认为部分EGFR突变型肺腺癌能够转化为鳞状细胞癌[2-3]。此外,也有研究在LKB1缺失的小鼠模型中证实了腺癌可以转化为鳞癌的可能性[4-6]。
通过前两个队列的数据发现,EGFR经典和罕见突变为ASC主要的致癌突变。尤其在第1队列的22例EGFR突变型患者中,21例的EGFR为主干突变。这为利用EGFR-TKI药物同时打击ASC的两种成分提供了理论可能。研究进一步回顾性分析了全国11个医疗中心517例ASC患者的EGFR突变状态,发现EGFR突变频率达51.8%。由此可见,EGFR确为ASC中最常见的致癌驱动突变。
图:ASC中EGFR基因突变频率及TKI抑制剂治疗效率
林根
福建省肿瘤医院胸部肿瘤内科主任医师、硕士研究生导师
世界顶级肿瘤杂志Journal of clinical oncology的审稿专家,为该杂志肺癌中文版编委会委员。目前承担多项国家自然科学基金面上项目及省部级基金课题,在国内外期刊上发表SCI及CSCD学术论文60余篇。多次在国际国内顶尖学术做口头报告以及壁报交流。
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