近日,由北京协和医院病理科主任梁智勇教授主导,中国医学科学院肿瘤医院、首都医科大学宣武医院、南方医院和北京不朽情缘MG官网基因研究院参与的一项多中心研究成果在国际学术期刊《Modern Pathology》(IF=6.665)线上发表。研究团队运用不朽情缘MG官网1021-gene panel,回顾性分析了363例结直肠癌患者(colorectal carcinoma,CRC)的分子特征,提出一种筛查ALK、RET、NTRK等靶向融合基因的新方法,并通过227例CRC患者独立队列验证。同时,研究发现携带融合基因的CRC患者其预后较差,PD-L1表达增高。
导读
近年来,我国结直肠癌发病率迅速上升,已经成为是世界上结直肠癌新发病例最多的国家。研究发现,ALK/RET/NTRK等致癌融合基因在CRC患者中较为罕见,仅有0.05-2.5%的患者携带NTRK融合基因,<1%的患者携带RET融合。然而,融合基因检测对个体化治疗非常重要。携带ALK融合的CRC患者对色瑞替尼(ceritinib)、恩曲替尼(entrectinib)有反应;携带NTRK融合的CRC患者对拉罗替尼(larotrectinib)、恩曲替尼有反应;携带融合基因的CRC患者,预后较差。因此,迫切需要一种敏感度高、经济可行的融合基因筛查方法。
近期有研究表明,mCRC患者中高水平的微卫星不稳定与融合基因比例的增加密切相关。而微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)往往由DNA错配修复失败(mismatch repair-deficient,dMMR)导致。在本次研究中,研究团队首先运用不朽情缘MG官网1021-gene panel回顾性分析了363例结直肠癌患者的分子特征,发现ALK、RET、NTRK等融合基因在具有dMMR伴MLH1高度甲基化、BRAF和KRAS野生型的CRC患者中出现富集(55%),并且与不良预后和PD-L1高表达相关。随后提出筛查方法,进行227例MLH1/PMS2表达缺失的dMMR结直肠癌患者队列的独立验证,结果表明,致癌融合基因的筛查准确率达32%(14/44),所有融合事件均经FISH确认。
研究简介
一、结直肠癌融合基因的发现和筛查方法的建立
初始发现队列由125例dMMR结直肠癌患者和238例DNA错配修复正常的(mismatch repair-proficient,pMMR)结直肠癌患者组成。其中11例 (3.0%) 检出致癌融合基因(图1)。所有融合事件均经FISH确认。
图1 发现队列中检出的11例融合基因
通过分析,我们发现11例患者具有的共同特征为dMMR伴MLH1高度甲基化、BRAF和KRAS野生型(图2)。因此在该细分的亚组(MLH1高甲基化融合亚组)中,融合基因发生的概率为55%(11/20)。
图2 发现队列的胚系和体细胞突变频谱
基于这些结果,我们提出了一种实用的筛选结直肠癌中融合基因患者的策略(图3)。
图3 结直肠癌中ALK、NTRK和RET重排等致癌融合基因的筛选策略
二、dMMR结直肠癌患者的临床病理特征和疾病进展
中位随访19个月后,“MLH1高甲基化融合亚组”中,27%(3/11)经历了与癌症相关的死亡,均为III期。在III/IV期dMMR结直肠癌患者中,与其他患者相比,存在融合基因的患者3年CSS(cancer-specific survival)较差(40% vs. 97%)(图4)。
图4 III/IV期dMMR结直肠癌患者的生存结果
三、TMB和PD-1/PD-L1表达
dMMR结直肠癌患者的TMB显著高于pMMR结直肠癌患者 (66.8±35.1vs. 15.7±54.9 Muts/ Mb, P < 0.001)。“MLH1高甲基化融合亚组”与其他dMMR的结直肠癌组在TMB上无显著差异(图5)。
图5 结直肠癌患者dMMR组与pMMR组及dMMR各亚组TMB的比较
对dMMR和pMMR结直肠癌患者的PD-1/PD-L1免疫组化染色进行比较。“MLH1高甲基化融合亚组”的5例患者表现为高表达(>50%),显著高于其他dMMR结直肠癌患者(5/11,46% vs. 7/114, 6.1%, P < 0.001)。但是,“MLH1高甲基化融合亚组”的PD-L1(P=0.28)和PD-1 (P= 0.52)与其他dMMR结直肠癌组的间质免疫反应性相似(图6)。
图6 dMMR各亚组肿瘤细胞中PD-L1表达、肿瘤相关免疫细胞中PD-L1表达、肿瘤浸润淋巴细胞中PD-1表达的比较
四、方法验证:筛选存在融合基因的结直肠癌
独立验证队列为227例MLH1/PMS2表达缺失的dMMR结直肠癌患者。我们通过筛选,确定了44例MLH1启动子高甲基化、缺乏BRAF V600E突变或KRAS/NRAS激活突变的患者为潜在致癌融合候选者,并进行1021-gene panel 检测。结果表明,32%(14/44)患者存在致癌融合:10例ALK、NTRK或RET重排;3例BRAF重排;1例FGFR2重排。所有涉及ALK、NTRK、RET和BRAF的融合事件均通过FISH分析确认。
结语
最新的NCCN结直肠癌治疗指南,推荐所有CRC患者进行MSI检测,所有mCRC患者进行KRAS、NRAS、BRAF检测。另外,BRAF V600E突变和MLH1甲基化检测已经用于初诊CRC患者林奇综合征筛查。仅需将上述检测合理排序,即可运用该方法进行靶向融合基因筛查。尽管该方法能够确定携带靶向融合基因的CRC患者比例达到32-55%,但仍需要大样本量的队列研究进一步验证。
本次研究采用的不朽情缘MG官网 1021-gene panel,能够一次性检测与肿瘤密切相关的1021个基因信息,为靶向、免疫及化疗提供最全面的指标信息,具有临床和科研双重价值。不朽情缘MG官网真诚希望与临床专家合作,共建肿瘤基因大数据平台,以8万多例中国人肿瘤医疗大数据为基础,开展临床转化研究。目前,不朽情缘MG官网已与合作伙伴发表SCI论文40余篇,累计影响因子200多分,ASCO、WCLC、ESMO、AACR等国际会议发表摘要60余篇。学术、专业的不朽情缘MG官网值得信赖!