06.22 癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

有時,即便是檢測出相同基因突變的肺癌患者,使用同樣的藥物治療,有的病人病灶會縮小,有的病灶卻反而會增大。為什麼會出現這種情況?

這是源於腫瘤的異質性。

病人身上的病灶不同,對藥物的治療應答也會不同。之所以會產生這種不同病灶之間的差異性,是因為治療過程中腫瘤細胞在不斷進化。

癌度今天給大家分析一篇最新研究,我們一起看看腫瘤細胞的進化和空間異質性:

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

一項特別的研究

這是昨天發佈在JTO雜誌的一項研究,研究的是腫瘤病灶的異質性問題,以及同一個肺癌病人不同的病灶之間的差異性。

對5名去世的病人的30個腫瘤病灶進行深度測序分析(包含最開始的原發性病灶,以及多個部位的轉移性病灶),病人的病理類型是:

2名肺腺癌,2名鱗狀細胞癌和1名小細胞肺癌。由於各種原因這5名晚期肺癌病人去世前沒有經過全身性的系統治療,也就是沒有經過化療、靶向治療和免疫治療這些。

這項研究對病人不同的腫瘤病灶的組織樣本取樣,做的是RNA-Seq建庫測序分析,免疫組化檢測PD-L1表達情況。

這裡說明下RNA-Seq是與我們常見的DNA建庫測序分析是不同的,RNA-Seq可以檢測基因突變,還可以檢測基因表達量的變化,一些未知的融合基因突變,當然一般而言RNA很容易降解,因此分析和檢測RNA難度很高,這也是為何像是凱瑞思,Foundation One的一些國外的檢測產品價格很高,他們的檢測產品是同時檢測DNA、RNA和蛋白質層面的突變信息,是更全面的。

腫瘤的異質性特點

  • 我們先來看第一個結論:

相比腫瘤病灶的微環境,或者換句話說是轉移病灶的部位,腫瘤細胞本身對基因突變和變異的影響更大。

也就是張三和李四的肝部轉移灶之間一致性如果打50分,那麼張三原發肺部病灶和張三肝部轉移灶之間的一致性可以打70分。

這說明,如果做全局性的基因檢測,轉移病灶的檢測信息可以部分替代原發病灶,當然這裡要強調不是100%。

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

比較有意思的是,相比小細胞肺癌,4名非小細胞肺癌的基因突變一致性更高。4名非小細胞肺癌病人中,2名腺癌和2名鱗癌的基因變異差別還是比較明顯的。

  • 第二個結論:

腫瘤由於一直傾向於產生較多的變異,導致每隔一段時間病人體內的瘤子都與之前的有差別。

這主要是癌細胞的一些基因變異影響了細胞增值、免疫抑制等信號通路。

如下圖所示,相比原發性病灶,轉移病灶的信號通路出現了變化,主要是免疫相關的通路被下調了,而跟細胞增殖相關的信號通路被上調了,這些促進了腫瘤的轉移,讓癌細胞更能適應外源的微環境。

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

  • 再來看第三個結論:

分析每一個癌症患者不同病灶之間的基因變異,將基因突變分為三種。

軀幹突變:

存在所有病變中的突變,針對這種突變用藥自然效果最好

轉移性軀幹突變:

存在所有轉移性病灶,但不存在原發病灶的基因突變

分支突變:

也就是侷限某個特定病灶的突變

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

結果發現,如果吸菸越多,則軀幹突變和轉移性軀幹突變越少。

吸菸狀況嚴重的鱗狀細胞癌中,軀幹突變和轉移性軀幹突變最少,其次是兩名吸菸的病人。不吸菸的病人軀幹突變和轉移性軀幹突變最多。

也就是針對越是吸菸的肺癌病人,軀幹突變越少,零散的小突變越多,腫瘤的異質性越強,其實即便是有靶向藥物,也較難長時間控制更多的腫瘤病灶,這部分病人往往適合免疫治療,PD-1這種藥物。

  • 第四個結論:

對病人所有病灶的PD-L1表達進行分析,發現異質性非常強。而且沒有觀察到PD-L1表達與基因突變數目直接的任何相關性。

拿第一個病人來說,原發病灶中60%的腫瘤細胞為PD-L1陽性,而所有轉移病灶的PD-L1表達染色為陰性,表達小於1%,這些結果與RNA表達結果是一致的。

這就很難抉擇,原發病灶測PD-L1說免疫藥物效果好,轉移病灶測PD-L1說免疫效果不好,這種對病人使用藥物的判決是不嚴謹的,

其實基因突變對應的靶向藥物如果沒有的話,病人有條件還是應該嘗試一下免疫治療。

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

第五個結論:

通過RNA捕獲建庫測序,還在某個病人病灶處發現了RET基因融合變異,鑑定出一些潛在的耐藥突變。

鑑於篇幅原因不再做過多闡述,有需要的病人關注癌度公眾號,回覆關鍵詞20180622下載原文獻閱讀。

抗癌之難,該怎麼辦?

這篇研究上面的幾個結論,其實可以歸納為一點:腫瘤的異質性非常複雜,而且越是吸菸的病人,其腫瘤病灶之間的差異性越大。

這些吸菸病人的腫瘤突變負荷TMB也往往很高,基因組不穩定性也高。這部分病人的靶向治療受益可能是會小很多的,但是可能更能受益於免疫治療。

還有一點是,如果病人穿刺取組織分析基因變化,那麼轉移性病灶的是可以替代原發病灶的,雖然二者存在差異性。但是也有很高的一致性。

當然我們還會提問,如何才能最好的分析腫瘤病人的基因變化。

通過這個研究我們可以明白一點是:我們國內的基因檢測還遠不夠,我們只是基於DNA水平進行分析(真測還是假測不知道),幾千家基因公司的銷售代表塞滿了大大小小的醫院,兜售著各種承諾。

癌症治療之難:肺癌細胞的進化和空間異質性

目前國內公司沒有那個能像是凱瑞思這種通過多個分子檢測平臺,全面分析DNA、RNA和蛋白等分子標誌物的變化,並基於大數據權衡給病人推薦最優治療方案。這一點是值得國內的基因檢測公司來學習的。

也唯有這樣,才能將這種高價格的分子檢測價格拉低,而不是在同一個檢測維度進度紅海競爭。

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