分子病理检测在非小细胞肺癌诊疗中的意义

病理医师

病理学是在人类探索和认识自身疾病的过程中产生的，它的发展与自然科学、基础科学的发展和技术进步有着密切联系。近年来，随着细胞生物学、分子生物学、现代免疫学等新兴学科的发展，病理学已经从细胞核亚细胞器水平，深入到分子水平、基因水平去认识疾病，借助分子病理学，病理学家可以获得复杂的肿瘤分子资料，为临床工作者提供患者个体化用药／预测生物标志物以及评估疾病进展的有用信息。通过检测基因表达水平(蛋白、mRNA)、基因突变、基因拷贝数与扩增和甲基化等，可以指导精确的个体化治疗，并且用以判定患者的预后。

一、基于不同组织学的诊疗

长期以来，非小细胞肺癌(NSCLC)化疗的疗效基本上不受组织学类型的影响。ECOG 1594研究显示，第三代化疗药物如紫杉醇、吉西他滨、多西他赛等联合铂类的双药方案对不同组织学类型的NSCLC疗效相似，疾病进展时间4个月左右，总生存期(OS)8个月左右。因此，初期的病理形态学分类仅仅需要将肺癌分为小细胞肺癌(SCLC)和NSCLC两类，但是随着新药物的研发，研究显示具体病理类型对于治疗方案的制订非常重要。

JMDB 临床研究结果首次揭示了将NSCLC分为鳞癌和非鳞癌的必要性，向个体化治疗迈出了一小步。尽管培美曲塞联合顺铂与吉西他滨联合顺铂在意向性分析(ITT)人群，总体疗效相似，但在非鳞癌NSCLC患者中，培美曲塞组的疗效与安全性显著优于吉西他滨组，OS分别为12.6个月和10.9个月(HR=0.84，95％CI为0.7l-0.99，P=0.03)。其他研究也观察到相似的结果，培美曲塞对鳞癌的疗效不佳，如二线JMEI研究(培美曲塞和多西他赛的总生存期分别为6.2个月和7.4个月，HR=1.563，95％CI为1.079-2.264)和一线JMEN维持试验[培美曲塞+最佳支持治疗和安慰剂+最佳支持治疗的OS分别为9.9个月和10.8个月，HR=1.07，95％CI为0.77-1.50，P=0.678]，并且培美曲塞对于腺癌的疗效优于传统第三代化疗药物。三大研究共同证明培美曲塞是晚期NSCLC非鳞癌患者的最佳选择。

抗血管生成药物临床应用同样要准确区分鳞癌与非鳞癌患者。贝伐珠单抗是首个应用于临床的抗血管生成药物，在多种肿瘤中显示出显著的抗血管活性。但Ⅱ期临床研究显示，99例入组的患者中，贝伐单抗治疗患者中有6例发生咯血，其中4例为致命性的，该研究中贝伐单抗治疗引起的致命性出血和鳞状细胞癌组织学类型有关联，因此在后期的研究中入组标准排除鳞癌患者。由于上述副作用，目前的美国国立综合癌症网络(NCCN)指南中推荐贝伐单抗用于非鳞癌患者。

临床对于病理类型细化的要求，促使病理学家对于自身的诊断要求也在不断提高。2011年新的肺腺癌分类标准指出，如果病理医师不能在光镜的基础上对肿瘤进行明确分类，则应该借助于免疫组织化学和(或)组织化学染色等来进一步分类，同时在病理报告中要注明分类是在进行免疫组织化学或组织化学染色的基础上得出的。应该尽可能地少用组织学类型为不明确型NSCLC(not otherwise specified，NSCLC-NOS)这一术语。

当一种腺癌标志物[如甲状腺转录因子1(TTF-1)]和(或)黏蛋白阳性，且一种鳞状细胞样标志物(如p63)阴性的病例应被归为“NSCLC，倾向为腺癌”；鳞状细胞标志物中度、弥漫性阳性，且腺癌标志物和(或)黏蛋白染色阴性的病例则被归为“NSCLC，倾向为鳞状细胞癌”，并注明肿瘤细胞分化情况是否为通过光学显微镜和(或)免疫组织化学及特殊染色确定的。当这两种情况出现交义结果，如果腺癌标志物如TTF-l为阳性，应归为“NSCLC，倾向为腺癌”，而对于这些指标全阴性或全阳性者则归为NSCLC-NOS，上述两类患者都应该进行表皮生长因子受体(EGFR)基因分析。

二、基于不同驱动基因的诊疗

针对肺癌驱动基因的靶向治疗已在晚期NSCLC取得显著成功，临床上需要筛选出靶向治疗有效人群以提高治疗的效果。同样，靶向药物耐药也涉及分子靶标的改变，因此对于驱动基因的检测已成为肺癌诊疗的重要组成部分，应作为临床诊断的常规项目。

不同组织学类型的NSCLC存在不同的驱动基因突变谱，约60％(252／422)的肺腺癌患者有驱动基因的突变，包括KRAS、EGFR、BRAF、PIK3CA、HER2、MEK1和N-ras突变、ALK重排、MET扩增，54％的肿瘤样本只存在一种驱动基因突变。95％的分子突变相互排斥。2011年的世界肺癌大会上，有学者报道了63％肺鳞癌的驱动基因改变，包括纤维母细胞生长因子受体l(FGFRl)、CCND1、EGFR与MCL1基因扩增，及FGFR2、PIK3CA、BRAF、DDR2、PTEN、CDKN2A突变和(或)缺失等，但这些靶点尚需临床前研究模型确认。

1．EGFR：EGFR-TKI 一线治疗EGFR突变患者的随机试验(NEJ002、WJTOG、OPTOMAL、EURTAC)均证实，接受EGFR-TKI的患者的有效率(RR)、中位无进展时间(PFS)均明显高于对照组。目前EGFR的检测主要有4种方法(表1)，其敏感度和检测所需的时间各异，因此临床检测EGFR突变的方法应根据病理标本大小、肿瘤细胞含量及设施条件进行选择。对于微小样本，应选择高敏感性方法来进行，如扩增阻滞突变系统(ARMS)。EGFR-TKI耐药是目前靶向治疗的“瓶颈”，原发性耐药与KRAS突变、PTEN缺失、EML4-ALK融合等相关，而继发性耐药与T790M突变、C-MET扩增等相关。Sequist等对37例出现获得性耐药的肿瘤组织再次活检，其中49％的患者出现了EGFR T790M突变，5％出现了MET扩增，14％的患者组织学类型转变为小细胞肺癌，5％发生了PIK3CA突变，尚有30％患者的原因未知。因此，如若患者出现耐药，再次病理组织活检非常重要，以了解耐药机制，采取针对性治疗。

    2．EML4-ALK：EML4-ALK融合基因多见于相对年轻和不吸烟的肺腺癌患者，且TTF-1多呈阳性，目前标准检测手段为荧光原位杂交(FISH)。2011年美国临床肿瘤学会会议上有学者公布了PROFILE 1005研究结果，一线化疗失败的ALK阳性晚期及复发NSCLC患者给予克唑替尼(crizotinib)，总体有效率可达51％，6周疾病控制率达85％，12周为74％。由此，研究者得出结论，在ALK阳性群体中，接受克唑替尼治疗可使患者有明显的生存获益。

3．盘状结构域受体2(discoidin domain receptor 2，DDR2)：DDR2是受体酪氨酸蛋白激酶。其配体为纤维型胶原，二者结合诱导的DDR2磷酸化可上调细胞基质金属蛋白酶1的过表达。在肺鳞癌荷瘤裸鼠动物实验中，DDR2抑制剂达沙替尼(dasatinib)治疗有效者均携带DDR2突变。Ⅱ期临床研究DF／HCC #11-142的研究对象为既往接受过1种全身治疗的Ⅳ期鳞状细胞癌患者，日前试验尚在进行中。

4．BRAF：BRAF在肺癌中的发生率为1％-3％，突变位点包括15与11外显子，V600E占50％，G469A占39％，D594C占11％，突变患者多为腺癌和曾吸烟或目前吸烟者，突变的肠癌患者接受帕尼单抗或西妥昔单抗治疗疗效差。针对BRAF的抑制剂有索拉非尼、PLX4032、CI-1040，目前这些药物正在临床研究中。

通过对NSCLC驱动基因的阐明，有助于更好地了解肺癌发生发展的分子基础，其他的一些基因可能与肿瘤的发生相关，但并不是肿瘤生长所必需的，如VEGFA、IGF1R和STKl1，并且还有一些新的靶点被发现，如ROS融合蛋白和PDGFRB。美国肺癌突变联盟项目(LCMC)计划常规对晚期肺癌为主的患者检测EGFR等lO个驱动突变基因，其中多数基因的靶向药物已被批准用于治疗肺癌和其他肿瘤，还有部分正在进行临床研究。而这些基因的检测和病理学家密不可分。之后的治疗将会趋向这样的模式：肿瘤学家和外科医师取得肿瘤标本，送至病理实验室，病理学家采用HE、免疫组织化学、原位杂交、测序、PCR或者微序列检测、核酸提取等分子病理学技术进行检测，临床医师根据结果采用个体化治疗，从而使患者获得更长的生存受益。

三、临床病理特征与驱动基因改变的父系

驱动基因突变与临床及病理特征之间有着千丝万缕的联系(表2)。EGFR突变、KRAS突变及EML4-ALK融合基因均多见于肺腺癌，但存在不同的病理及临床特征。Somaiah等的研究展示肺腺癌患者如果TTF-1为阴性，则他们有99％的可能性为EGFR野生型，这一结果提示TTF-1阴性的肺腺癌患者在等待EGFR突变检测报告时应首先考虑化疗。

由于分子病理学的发展，使得肿瘤医师对疾病本质的认识更加深化，肿瘤的诊断和治疗也随之取得很大的进展，在今后的工作中，肿瘤医师和病理学医师的合作将更为紧密，肿瘤医师如何提供合适的、合格的标本，病理医师对哪些患者何时采用哪种生物学方法进行何种检查，而后肿瘤医师如何根据检测的指标制订合适的个体化治疗方案将是今后所要共同解决的问题。目前欧洲胸部肿瘤平台(European thoracic oncology platform，ETOP)进行的LUNGSCAPE项目,通过汇集肿瘤学和病理学专家，建立生物基因库，血液生物标志物、分子流行病学以及相应的分子诊断技术平台等，以进一步明确肺癌患者的基因改变情况，这值得我国病理学家和肿瘤专家借鉴，以期更好地为肺癌患者的个体化诊疗服务。

《中华病理学杂志》2012年，41卷(8期)

作者及其单位：陈晓霞，周彩存（同济大学附属上海市肺科医院肿瘤科）