突变分析:在通向完善标准的道路上前行

LCMC II

肺癌突变联盟(LCMC)是一个旨在研究肺腺癌驱动突变的多机构联盟。参与合作机构支持鉴别出相对大量带有不常见和罕见变异的患者,从而有助于分析其临床特征,并为靶向治疗试验打下基础。
LCMC II 作为第二轮 LCMC,从2012 年开始[1]。首轮 LCMC I 启动于2009 年,并证明了基因组分析可以在多机构努力下共同进行,以使患者获益。16 个机构参与到 LCMC II 中,并对 14 种选定的基因变异进行了分析。到项目结束时,所有的机构都实现了向用于突变鉴定的下一代测序的转型,而这正是 LCMC II 的目标之一。
在 LCMC II 中研究的基因包括AKT1 、 BRAF 、 EGFR 、 HER2 、 KRAS 、MAP2K1 (MEK)、PIK3CA 和NRAS 中的点突变,以及 ALK 、RET和 ROS1 中的重排,另外还有包含METamp、PTENexp 和 METexp 等在内的其他变异。IV 期肺腺癌患者参加了该项目。基因分析的结果被报给LCMC 虚拟数据库以及主治医生,使他们能够利用这些结果来选择疗法作为标准医护,或者推荐临床药物特异性试验或标签外治疗。随后,所获得的患者结果被回报给 LCMC 数据库。在 875 名患者中进行了基因分型;其中有 242 人表现出可作为靶标的驱动变异。最后,131 名患者接着继续进行靶向治疗。

因扩大的基因组分析产生的生存改善

图中示出了 LCMC II 中所定义的突变分布。未包含 PTEN 缺失和 MET 表达;对于这些情况,分别有 15 %和59 %的病例为阳性。如前所述,重叠变异不常发生(占全部病例的4.1 %)。

LCMC II 中,在 875 名肺腺癌患者身上观察到的突变频率
图:LCMC II 中,在 875 名肺腺癌患者身上观察到的突变频率

在 LCMC II 中观察到了许多与患者结果有关的已知关联,例如由于在EGFR-突变人群中采用 GFR TKI 治疗而产生的获益。此外,如预期那样,吸烟状况与特定基因变异彼此相关。当考虑所有驱动突变时,靶向疗法产生了生存改善。总体而言,TP53 和/或 PTEN 和/或 PIK3CA 中的伴随突变不影响靶向治疗的效果。然而,有一些调节因子被鉴别出来。在用 TKI 疗法治疗的 EGFR-阳性患者组中,TP53的存在对靶向治疗的获益有调节作用。如果该突变不存在,则生存概率较高。KRAS 突变被证明会在从不吸烟人群中造成较差的预后。
作者得出结论认为,扩大的分子检测和相关的靶向治疗会提供生存获益,但测定系统代表了一个重要方面。用不同检测系统获得的突变率可能差别很大。例如,TP53 突变状况最可能观察不足,而这限制了检测受影 响患者和开发治疗选择的能力。随着检测与疗法共同演进,可以预期更多的改进。

循环肿瘤细胞反映现实

循环肿瘤 DNA(ctDNA)下一代测序(NGS)支持对实体瘤的无创分析。到目前为止,液体活检研究仍局限于中等规模队列和案例研究。一项大规模基因组分析现已确定,通过液体活检检测到的基因变化模式能够密切反映通过传统肿瘤活检鉴别出的变化
[2]。从 15000 多名患有 50 种不同类型晚期癌症的病人身上获得了血样。 37 %的病人患有肺癌。使用以 70 种基因为靶标的高精确度、深覆盖率ctDNA NGS 检测进行了体细胞基因组分析。这是迄今为止进行的最大规模癌症基因组学研究之一。
除 EGFR T790M 等耐药突变之外,在主要驱动变异(通过 ctDNA 评 估)中的癌症类型特异性频率和互斥性模式在很大程度上类似于组织变异模式。当 ctDNA 对于 EGFR、BRAF、 KRAS、ALK、RET 和 ROS1 中的关键异常呈阳性时,在组织中报告相同突变的概率在 94% 到 100% 。大多数ctDNA 变异被检测到处于非常低的水平。这些改变中有一半的发生频率低于循环中的总 DNA 的 0.4 %。即使在这样的低水平下,液体活检的准确度仍保持较高。总体而言,ctDNA 检测显示了对于近三分之二被测患者的潜在靶向治疗选择。
在 NSCLC 子集中,除了通过组织基因分型检测到的病例之外,还使用ctDNA NGS 检测到了 51 例驱动异常。因此,可操作生物标志物产率增加达 42 %。总体而言,该项分析阐明了利用血浆突变检测来增强或补充组织分析的能力。

以 ctDNA 作为预后标志物

Lin 等人假设 ctDNA 中的肿瘤特异性 变异可对肿瘤异质性进行量化,并且能够充当用以判断用根治性放化疗治疗的不能手术切除的 III 期 NSCLC 患者中的预后和复发的非侵入性手段[3]。肿瘤异质性与治疗抗性和预后不
良相关。研究人员评估了 156 名接受根治性放疗(XRT)或化疗 XRT 的不能手术切除 NSCLC 患者中的 ctDNA。在治疗之前、之中和之后采集了血液。过去经常使用 NGS 测定来检测 70个基因中的单核苷酸变异、16 个基因中的扩增,以及选择融合和插入缺失。
根据期中分析,跨序列时间点发现四种主要的 ctDNA 改变模式:在整个 XRT 期间持续的特异性改变(n = 9)、在 XRT 后样品中无改变(n = 14)、从基线水平增高(n = 10),以及在整个治疗期间波动的改变(n = 11)。在 PFS/OS 与这些 ctDNA 变化模式之间未观察到任何显著相关性。这还适用于 PFS/OS 与 XRT 前到 XRT后的 ctDNA 水平的变化百分比。但是,这些结果受样本量的限制。 尽管如此,特定突变的存在看来 与结果相关。治疗后启动子突变的再次出现关联于较短的 PFS。在针对肿瘤组织学和分期的调整之后,存在于XRT 后血样中的 APC/ARID1A 突变与较短的 PFS 相关。同样地,在针对肿瘤组织学和分期的调整之后,在 XRT后样品中鉴别出的 NF1 突变关联于较短的 OS。可能需要对更大队列进行最终分析以获得对其他预后模式的意义。

参考文献

  1. Aisner DL et al., Expanded genomic testing in lung adenocarcinomas expands the survival benefit. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 11510)
  2. Zill OA et al., Somatic genomic landscape of over 15,000 patients with advanced-stage cancer from clinical next-generation sequencing analysis of circulating tumor DNA. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr LBA11501)
  3. Lin SH et al., Circulating tumor DNA as a noninvasive tool to identify patients at risk for recurrence after chemoradiotherapy in stage III nonsmall cell lung cancer. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 8553)

 

Author: Judith Moser, Lecture Board N. Peled