祝行琴
(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院 浙江 杭州 310008)
肺癌是我國(guó)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤,大多患者確診時(shí)已屬晚期,喪失了手術(shù)治療的機(jī)會(huì),因此放化療和靶向治療是晚期非小細(xì)胞肺癌治療的主要方式。EML4-ALK基因重排是非小細(xì)胞肺癌靶向治療的有效靶點(diǎn)之一,約5%患者攜帶有EML4-ALK基因重排,特別是非吸煙患者,突變率可達(dá)17%,該類患者可以從靶向ALK激酶的酪氨酸激酶抑制劑中獲益[1,2]。目前,常規(guī)的EML4-ALK基因重排的檢測(cè)方法是基于組織標(biāo)本的免疫組化法、熒光原位雜交法、rt-PCR法以及高通量測(cè)序法[3,4]。然而存在部分晚期非小細(xì)胞肺癌患者無(wú)法進(jìn)行組織活檢,因此基于血液標(biāo)本的液體活檢技術(shù)給這類患者帶來(lái)了新的希望,但血液ALK重排檢測(cè)相對(duì)于EGFR基因檢測(cè)難度更大。下文對(duì)現(xiàn)階段血液ALK基因重排的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜述,以促進(jìn)晚期NSCLC患者ALK重排檢測(cè)的普及。
近年來(lái),研究表明循環(huán)腫瘤細(xì)胞也能用于EML4-ALK重排檢測(cè),并且多個(gè)研究結(jié)果顯示,循環(huán)腫瘤細(xì)胞中EML4-ALK重排的檢測(cè)結(jié)果與組織活檢標(biāo)本中的檢測(cè)結(jié)果具有較高的符合率[5,6]。2012年,Hofman, V.等人使用ISET技術(shù)(Isolation by size of epithelial tumour cell),根據(jù)循環(huán)腫瘤細(xì)胞直徑比正常血液細(xì)胞大的特征,使用特定尺寸的微孔濾膜將循環(huán)腫瘤細(xì)胞與血液細(xì)胞分離,直徑較大的循環(huán)腫瘤細(xì)胞留在濾膜上。微孔濾膜過(guò)濾技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于分離出的循環(huán)腫瘤細(xì)胞可以同時(shí)被用于下游的細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究,因此可以通過(guò)一定的形態(tài)學(xué)判讀標(biāo)準(zhǔn)將分離出來(lái)的細(xì)胞進(jìn)行更精準(zhǔn)地分類[7],此外,這種技術(shù)捕獲的循環(huán)腫瘤細(xì)胞也能用于下游免疫細(xì)胞化學(xué)或熒光原位雜交檢測(cè)。但是,這種方法的缺點(diǎn)在于很多患者常常僅能分離出不到100個(gè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞,這就限制了判讀的陽(yáng)性閾值。
血漿循環(huán)游離DNA已經(jīng)較常規(guī)地被用于晚期非小細(xì)胞肺癌患者EGFR基因的突變檢測(cè),然而血漿游離RNA卻并未被常規(guī)用于EML4-ALK重排的檢測(cè),究其原因主要在于血漿RNA在抽血采樣后降解非常迅速,臨床上很難控制采血后能否及時(shí)地進(jìn)行血漿RNA的分離和檢測(cè),此外,血漿RNA中EML4-ALK的含量也較低,RT-PCR的最低檢測(cè)限也很難滿足常規(guī)的EML4-ALK檢測(cè),因此限制了血漿RNA的臨床應(yīng)用。
近年來(lái)多個(gè)研究發(fā)現(xiàn)血小板的微囊泡結(jié)構(gòu)可以較好地將腫瘤RNA進(jìn)行隔離保護(hù)[8,9]。腫瘤來(lái)源的血小板可以被用于富集腫瘤RNA進(jìn)行EML4-ALK重排的檢測(cè)。有研究顯示血小板檢測(cè)EML4-ALK比血漿RNA檢測(cè)具有更高的特異性和敏感性,并且,在克唑替尼治療的患者中血小板EML4-ALK的存在預(yù)示著腫瘤的進(jìn)展與不良的預(yù)后[10],此外,血小板中EML4-ALK的再現(xiàn)是克唑替尼耐藥的一個(gè)標(biāo)志,這種現(xiàn)象往往比影像學(xué)的進(jìn)展提早了幾個(gè)月的時(shí)間。
在晚期肺癌中,除了ALK重排外,其他基因重排例如ROS1、RET、NTRK等也同樣被發(fā)現(xiàn)與靶向治療相關(guān),總體的突變率約為1-2%左右。因此,二代測(cè)序技術(shù)近年來(lái)被不斷地開(kāi)發(fā)用于同時(shí)從血漿游離DNA中檢測(cè)這些基因組的異常[11,12]。基于雜交捕獲建庫(kù),二代測(cè)序技術(shù)能同時(shí)檢測(cè)到基因重排、點(diǎn)突變、插入缺失、拷貝數(shù)變異等,但目前為止在血漿游離核酸標(biāo)本中該技術(shù)檢測(cè)ALK基因重排的敏感性相對(duì)于組織標(biāo)本來(lái)說(shuō)還較低,在常規(guī)應(yīng)用于臨床之前還需要進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)。
與EGFR液體活檢檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)相似,ALK基因重排液體活檢具有下列優(yōu)勢(shì):(1)液體活檢為非侵入性的檢測(cè),具有無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)的特點(diǎn),因此可以進(jìn)行重復(fù)檢測(cè),可以作為組織活檢的有效補(bǔ)充。例如當(dāng)患者無(wú)法進(jìn)行活檢手術(shù)或活檢組織不適合進(jìn)行基因檢測(cè)時(shí)(腫瘤細(xì)胞太少、非正常福爾馬林固定、組織大面積壞死等)可以首先進(jìn)行液體活檢檢測(cè);(2)監(jiān)測(cè)靶向治療療效與腫瘤進(jìn)展。液體活檢在靶向治療療效監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用相對(duì)于組織活檢具有較顯著的優(yōu)勢(shì)。晚期肺癌患者可以在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行多次液體活檢,以反映克唑替尼靶向治療后疾病的進(jìn)展情況。值得一提的是液體活檢技術(shù)可以在影像學(xué)進(jìn)展之前數(shù)月檢測(cè)到耐藥突變的產(chǎn)生,可以為臨床治療方案的調(diào)整提供依據(jù)。然而,ALK重排的液體活檢也存在不少的問(wèn)題有待解決。首先是ALK重排的液體活檢技術(shù)目前還不是臨床的常規(guī)應(yīng)用技術(shù),因此其重復(fù)性較大程度依賴于實(shí)驗(yàn)操作的熟練度。其次,循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲技術(shù)也還未在臨床普遍開(kāi)展,因此并非每個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)都能采用該技術(shù)。此外,上述技術(shù)對(duì)臨床外周血采樣后的血漿、血小板分離時(shí)效性要求較高,不合理的管理和操作均會(huì)顯著影響ALK重排的檢測(cè)結(jié)果。最后不能忽視的一個(gè)問(wèn)題是患者個(gè)體間無(wú)論是循環(huán)腫瘤細(xì)胞還是游離核酸差異非常大,這取決于患者的腫瘤生物學(xué)特性,甚至在部分已經(jīng)發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者中依然僅存在極少量的循環(huán)腫瘤細(xì)胞或游離腫瘤核酸,并且,對(duì)于二代測(cè)序技術(shù)來(lái)說(shuō),一管10毫升的外周血中所分離到的循環(huán)腫瘤DNA往往不足以進(jìn)行一次檢測(cè)。
液體活檢技術(shù)可以檢測(cè)ALK基因重排,包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞、血漿和血小板,都具有較高的特異性,但敏感性差異較大,綜合應(yīng)用上述液體活檢技術(shù)將有助于提高ALK重排的檢出率。液體活檢檢測(cè)ALK重排的優(yōu)勢(shì)與EGFR基因突變的液體活檢類似,具備以下主要優(yōu)勢(shì):(1)在無(wú)法獲取活檢組織時(shí)可以一定程度補(bǔ)充ALK基因重排的信息;(2)可以用于ALK基因耐藥突變的早期監(jiān)測(cè);(3)可以用于靶向治療的療效監(jiān)測(cè)。綜上所述,目前液體活檢最大的挑戰(zhàn)在于如何提高檢測(cè)的敏感性以及如何優(yōu)化二代測(cè)序技術(shù)用于全面地檢測(cè)EGFR突變、ALK融合、ROS1融合、RET融合、NTKR融合等以及其他相關(guān)基因例如BRAF、HER2、Met等突變并且評(píng)估微衛(wèi)星穩(wěn)定性。這需要提高標(biāo)本的管理響應(yīng)水平以及提高現(xiàn)有技術(shù)的敏感性。
[1]Barlesi F, Mazieres J, Merlio JP, Debieuvre D, Mosser J,Lena H, et al. Routine molecular profiling of patients with advanced non-small-cell lung cancer: results of a 1-year nationwide programme of the French Cooperative Thoracic Intergroup (IFCT). Lancet. 2016;387:1415-26.
[2]Le T, Gerber DE. ALK alterations and inhibition in lung cancer. Seminars in cancer biology. 2017;42:81-8.
[3]Kerr KM, Lopez-Rios F. Precision medicine in NSCLC and pathology: how does ALK fit in the pathway? Ann Oncol.2016;27:16-24.
[4]Yatabe Y. ALK FISH and IHC You Cannot Have One without the Other. Journal Of Thoracic Oncology. 2015;10:548-50.
[5]Aieta M, Facchinetti A, De Faveri S, Manicone M, Tartarone A, Possidente L, et al. Monitoring and Characterization of Circulating Tumor Cells (CTCs) in a Patient With EML4-ALK-Positive Non-Small Cell Lung Cancer(NSCLC). Clinical lung cancer. 2016;17:e173-e7.
[6]Tan CL, Lim TH, Lim TKH, Tan DSW, Chua YW, Ang MK, et al.Concordance of anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene rearrangements between circulating tumor cells and tumor in non-small cell lung cancer. Oncotarget. 2016;7:23251-62.
[7]Hofman V, Long E, Ilie M, Bonnetaud C, Vignaud JM, Flejou JF, et al. Morphological analysis of circulating tumour cells in patients undergoing surgery for non-small cell lung carcinoma using the isolation by size of epithelial tumour cell (ISET) method. Cytopathology : official journal of the British Society for Clinical Cytology. 2012;23:30-8.
[8]Best MG, Sol N, Kooi I, Tannous J, Westerman BA,Rustenburg F, et al. RNA-Seq of Tumor-Educated Platelets Enables Blood-Based Pan-Cancer, Multiclass, and Molecular Pathway Cancer Diagnostics. Cancer Cell. 2015;28:666-76.
[9]Nilsson RJ, Balaj L, Hulleman E, van Rijn S, Pegtel DM,Walraven M, et al. Blood platelets contain tumor-derived RNA biomarkers. Blood. 2011;118:3680-3.
[10]Nilsson RJ, Karachaliou N, Berenguer J, Gimenez-Capitan A, Schellen P, Teixido C, et al. Rearranged EML4-ALK fusion transcripts sequester in circulating blood platelets and enable blood-based crizotinib response monitoring in nonsmall-cell lung cancer. Oncotarget. 2016;7:1066-75.
[11]Newman AM, Bratman SV, To J, Wynne JF, Eclov NC,Modlin LA, et al. An ultrasensitive method for quantitating circulating tumor DNA with broad patient coverage. Nat Med.2014;20:548-54.
[12]Cui SH, Zhang W, Xiong LW, Pan F, Niu YJ, Chu TQ, et al. Use of capture-based next-generation sequencing to detect ALK fusion in plasma cell-free DNA of patients with non-small-cell lung cancer. Oncotarget. 2017;8:2771-80.