方勤 張亮 王思愚 區(qū)偉
肺癌是全世界癌癥死亡的常見病因之一,非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占原發(fā)性肺癌的80%,而其中55%的患者在診斷時就已經(jīng)是局部晚期或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[1]。雖然以鉑類為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療已經(jīng)提高了中位生存時間,但這部分患者的預(yù)后仍然很差,平均5年生存率不足5%[2]。近年來酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor, TKI)分子靶向治療問世,使晚期NSCLC治療取得較大的突破,具有療效明顯、毒副作用小、耐受性好的優(yōu)勢,逐漸成為研究熱點(diǎn)之一[3-5]。
在探索哪些患者能獲益于TKI治療的過程中,研究者發(fā)現(xiàn)表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因突變是晚期NSCLC患者獲益于TKI治療的預(yù)測因子[6-10]。EGFR基因定位于人第7號染色體短臂,由118 kb組成,包括28個外顯子,其中第18-21號外顯子編碼TK區(qū)域。EGFR基因的眾多突變中,89%都位于第19、21號外顯子;這兩個位點(diǎn)突變已經(jīng)被證實(shí)與TKI治療有效有關(guān)[3]。數(shù)項前瞻性及回顧性研究[11-16]證實(shí)EGFR基因突變陽性的患者對TKI(吉非替尼或厄洛替尼)治療有效率為70%-80%,能有效延長無進(jìn)展生存時間(progressionfree survival, PFS)、提高生活質(zhì)量,其中位生存時間達(dá)20個月-30個月。
在局部或者晚期的NSCLC患者中,決定是否使用TKI治療時檢測EGFR基因突變的標(biāo)本多是選取原發(fā)灶或者轉(zhuǎn)移灶。在臨床工作中,由于穿刺活檢或經(jīng)支氣管鏡活檢獲取原發(fā)灶的組織量不夠,采用轉(zhuǎn)移灶特別是體表淋巴結(jié)作為EGFR突變狀況檢測較多。然而目前在原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間EGFR基因突變狀況是否存在一致性尚不明確。Park[17]研究發(fā)現(xiàn)在原發(fā)腫瘤與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)之間,用直接測序法檢測EGFR基因突變狀況的不一致率為11.9%(12/101),而同時用異源雙鏈分析法檢測其不一致率為16.8%(17/101)。最近同類研究也顯示在NSCLC原發(fā)灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶之間EGFR基因突變狀況的不一致率分別為27%(18/67)[18]、33%(16/45)[19]、28%(7/25)[20]。
本研究旨在通過比較NSCLC原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間EGFR基因突變狀況,探索二者之間是否存在不一致性。
1.1 臨床資料 研究的入組標(biāo)準(zhǔn)如下:①完整切除原發(fā)病灶的NSCLC患者;②相應(yīng)的轉(zhuǎn)移病灶有足夠多的癌組織可行EGFR基因突變檢測;③既往未接受過TKI治療;④患者年齡>18歲。2008年1月-2010年3月共收集了40對NSCLC原發(fā)灶及相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶標(biāo)本,其中5對標(biāo)本因轉(zhuǎn)移灶標(biāo)本量太少,無法行EGFR基因突變檢測而排除,最后共35對標(biāo)本入組。
記錄病例的臨床病理資料,包括性別、年齡、吸煙史、腫瘤大小、病理分型、腫瘤分化情況、術(shù)后的病理分期等。術(shù)后的病理分期根據(jù)IASLC 2009年制定的NSCLC分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定[21],腫瘤的分期與腫瘤發(fā)生時的診斷一致。腫瘤組織的病理分型根據(jù)2005年WHO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定[22]。吸煙史在患者第一次就診時獲得,吸煙狀態(tài)分為:①不吸煙者(一生中吸煙<100支);②曾經(jīng)吸煙者(術(shù)前12個月內(nèi)不再吸煙);③現(xiàn)時吸煙者(術(shù)前12個月內(nèi)有吸煙并且≥100支)[9]。所有患者已經(jīng)被告知并同意使用其標(biāo)本用于分子和病理學(xué)分析。該試驗(yàn)已獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法 本研究中所使用的EGFR基因檢測方法為TaqMan RT-PCR[23]。本次應(yīng)用的EGFR基因檢測試劑盒共檢測EGFR基因19號外顯子三種堿基缺失突變(A: Nucleotide 2240-2251del, Amino acid L747-A750del;B: Nucleotide 2235-2249del, Amino acid E746-A750del; C:Nucleotide 2240-2257del, Amino acid L747-S752del)及21號外顯子2種堿基置換突變(D: Nucleotide 2573 T>G, Amino acid L858R; E: Nucleotide 2582 T>A, Amino acid L861Q)共5個最常見突變位點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)大致過程如下:①兩位病理科醫(yī)生分別在顯微鏡下核對石蠟組織的HE染色玻片,選取腫瘤組織>80%的石蠟塊;②切取每片10 μm厚的蠟片4張;③使用TIANamp基因組DNA提取試劑盒(TIANGEN BIOTECH,北京) 從切片中提取出原發(fā)肺癌組織和轉(zhuǎn)移灶的基因組DNA;④進(jìn)行DNA提取物的驗(yàn)證:甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)管家基因(300 bp)PCR擴(kuò)增,GAPDH基因擴(kuò)增產(chǎn)物在瓊脂糖凝膠電泳后紫外燈照射下進(jìn)行拍照(沒有PCR擴(kuò)增條帶的標(biāo)本需再次切片,再次提取DNA);⑤把成功提取的DNA放入EP管中并分別加入EGFR基因檢測試劑盒(GP Medical Technologies, Beijing, China)中的正向引物、反向引物、探針等;⑥把標(biāo)本放入ABI7900 RT-PCR機(jī)(Esco Technologies, Inc., St. Louis, MO, USA)上進(jìn)行擴(kuò)增[24];⑦應(yīng)用SDS 2.0軟件對擴(kuò)增曲線進(jìn)行分析并判斷EGFR基因突變陰、陽性。
1.3 統(tǒng)計方法 統(tǒng)計分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計學(xué)軟件。計數(shù)資料分析采用Fisher's檢驗(yàn)。P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)差異。
2.1 患者的一般情況 35對NSCLC病例的配對標(biāo)本中,原發(fā)灶均是已經(jīng)完整切除的肺部病灶,35例配對的轉(zhuǎn)移灶中,29例是縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶(9枚隆突下淋巴結(jié),8枚主動脈下淋巴結(jié),8枚下氣管旁淋巴結(jié),4枚上氣管旁淋巴結(jié)),4例是腦轉(zhuǎn)移病灶,2例是鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶。所有病例在獲得腫瘤標(biāo)本前未曾接受過EGFR靶向治療。病例的一般情況數(shù)據(jù)如下:中位年齡為57歲(38歲-72歲);女性14例(40%),男性21例(60%);病理學(xué)類型為:鱗癌1例(2.9%),腺鱗癌3例(8.6%),腺癌31例(88.5%);腫瘤分期:IIIa期24例(68.6%),IIIb期3例(8.6%),IV期8例(22.8%);吸煙史:不吸煙者16例(45.8%),既往吸煙者13例(37.1%),現(xiàn)時吸煙者6例(17.1%)。
2.2 NSCLC原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因突變狀況 EGFR基因突變RT-PCR擴(kuò)增曲線見圖1。在這項研究中,原發(fā)肺癌病灶中有29例(29/35, 82.86%)為EGFR基因突變型,余下6例為EGFR野生型。29例原發(fā)肺癌病灶EGFR突變類型分別為第19號外顯子突變15例、第21號外顯子突變14例。其中第19號外顯子突變中均為E746-A750缺失;第21號外顯子突變中13例為第858位密碼子堿基替換突變,1例為第861位密碼子堿基替換突變。
35例轉(zhuǎn)移灶中18例(18/35, 51.43%)為EGFR基因突變型,17例為EGFR野生型。18例EGFR基因突變型轉(zhuǎn)移灶的具體突變類型為:第19號外顯子突變11例、第21號外顯子突變7例。其中第19號外顯子突變中均為E746-A750缺失;第21號外顯子突變中均為第858位密碼子堿基替換突變(表1)。
2.3 原發(fā)NSCLC病灶和相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因突變狀況比較 6例NSCLC原發(fā)灶為EGFR基因野生型的病例,其相應(yīng)的轉(zhuǎn)移灶分別為:3例腦轉(zhuǎn)移病灶、2例鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶和1例上氣管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶,這6例轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因均為野生型,與原發(fā)病灶一致。
29例原發(fā)灶EGFR基因突變型的病例中,只有18例EGFR基因突變,而其余11例轉(zhuǎn)移灶為EGFR基因野生型。18例EGFR突變型的轉(zhuǎn)移灶中,11例為第19號外顯子突變,病灶分別為:3例下氣管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、3例隆突下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、3例主動脈下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶及2例上氣管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶,第19號外顯子突變均為E746-A750缺失;另外7例為第21號外顯子突變,其相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶分別為:2例下氣管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、2例隆突下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、2例主動脈下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶及1例腦轉(zhuǎn)移灶,第21號外顯子突變均為第858位密碼子堿基替換突變。轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因突變位點(diǎn)與原發(fā)病灶的突變位點(diǎn)一致。
11例(11/35, 31.43%, P=0.008)原發(fā)灶EGFR基因突變陽性而轉(zhuǎn)移灶為EGFR基因野生型的患者其轉(zhuǎn)移灶分別為:4例隆突下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、3例下氣管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、3例主動脈下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶。其原發(fā)灶EGFR基因突變類型為:第19號外顯子突變4例(均為E746-A750缺失)、第21號外顯子突變7例(6例為第858位密碼子堿基替換突變,1例為第861位密碼子堿基替換突變),其相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶均為EGFR基因野生型,與原發(fā)灶EGFR基因表達(dá)不一致。
圖 1 EGFR基因突變檢測RT-PCR擴(kuò)增曲線。A:19號外顯子E746-A750del;B:21號外顯子L858R E。Fig 1 RT-PCR amplification curve of EGFR gene mutations analysis. A: exon 19. Amino acid L747-A750del; B: exon 21, Nucleotide 2573 T>G.
35例原發(fā)NSCLC病灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶配對標(biāo)本中,11例(31.43%, P=0.008)標(biāo)本出現(xiàn)原發(fā)灶EGFR基因突變,而轉(zhuǎn)移灶為EGFR基因野生型,18對原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶均為EGFR基因突變型,且突變具體位點(diǎn)相同,6對原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶均為EGFR基因野生型。研究結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移灶與原發(fā)灶的EGFR基因表達(dá)存在不一致性,其不一致率為31.43%(11/35, P=0.008)。
在晚期NSCLC患者中EGFR突變者對TKI治療的反應(yīng)率及PFS均較EGFR野生型者明顯升高。檢測EGFR基因突變來篩選獲益于TKI治療的患者已經(jīng)推廣使用。目前轉(zhuǎn)移病灶的EGFR基因狀況是否與原發(fā)病灶保持一致尚不明確。當(dāng)晚期NSCLC患者在決定是否使用EGFR TKI治療時,進(jìn)行EGFR基因突變狀況檢測,是否原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移病灶同時檢測更合適,也無法定論。
本研究比較了NSCLC原發(fā)病灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移病灶之間EGFR基因突變狀況的一致性,共檢測了35對配對的原發(fā)肺癌病灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因。研究結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移灶與原發(fā)灶的EGFR基因表達(dá)存在不一致性。入組病例中有11例(31.43%)出現(xiàn)原發(fā)灶EGFR基因突變,而其對應(yīng)的轉(zhuǎn)移灶為EGFR基因野生型。這一發(fā)現(xiàn)與最近幾項同類研究的結(jié)果相似, Park和Gow等研究結(jié)果顯示在NSCLC原發(fā)灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶之間EGFR基因表達(dá)的不一致率分別為11.9%(12/101,直接測序法),16.8%(17/101,異源雙鏈分析法)[17]、27%(18/67,TaqMan RT-PCR法)[18]、33%(16/45,免疫組化)[19]、28%(7/25,直接測序法)[20]。各個實(shí)驗(yàn)檢測EGFR基因突變的方法不同及病例入組標(biāo)準(zhǔn)的差異可能是造成不一致率存在差異的原因。
表 1 原發(fā)灶與相應(yīng)轉(zhuǎn)移灶的EGFR基因突變狀況Tab 1 EGFR mutations in primary and corresponding metastatic tumors
然而,某些研究卻發(fā)現(xiàn)相反的結(jié)果。Matsumoto在研究中有8例肺腺癌腦轉(zhuǎn)移灶患者可找到相應(yīng)的肺部原發(fā)病灶,其中6例腦轉(zhuǎn)移灶和肺部原發(fā)病灶均為EGFR基因突變型,表達(dá)一致[25]。另一個研究[26]對比8例肺癌患者原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶的基因表達(dá),EGFR基因、KRAS、P53在原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間都保持了一致性。然而這些研究的入組病例數(shù)都很少。
EGFR TKI治療在EGFR基因突變型晚期NSCLC患者中有明顯療效,能有效延長PFS、提高生活質(zhì)量[11-16]。TKI治療是否是晚期肺癌患者合適的治療,根據(jù)EGFR突變類型來選擇是關(guān)鍵,然而EGFR基因在原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間存在著不一致性,所以如果對肺癌原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶同時進(jìn)行EGFR基因檢測,可能對患者的治療有更好的指導(dǎo)意義。
總之,本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在NSCLC原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移灶之間的EGFR基因狀況的不一致率為31.43%。這種原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶EGFR基因狀況的不一致性可能對晚期NSCLC患者選擇EGFR TKI治療有一定程度的影響,同時也是將來相關(guān)臨床試驗(yàn)設(shè)計時需考慮到的因素之一,尚有待大樣本量的研究來進(jìn)一步驗(yàn)證其臨床意義。