金华地区非小细胞肺癌基因突变情况回顾性研究
2020-11-09王斌峰马拥军游霞陈相剑符芳妮宇兆男
王斌峰 马拥军 游霞 陈相剑 符芳妮 宇兆男
美国国家综合癌症网络(NCCN)指南推荐的非小细胞肺癌需进行的基因检测范围包括EGFR、ALK、ROS1、MET、RET、ERBB2、KRAS 和BRAF 八 个 基因,另外还包括PD-L1 的表达和TMB 指标。EGFR、ALK、ROS1、MET、RET、ERBB2、KRAS 和BRAF的突变均有明确靶向药物进行相应治疗,PIK3CA 和NRAS 则与这些靶向药物的耐药相关,因此,作者将这10 个基因纳入了检测范围。目前检测基因突变的方法很多,包括一代sanger 测序、突变阻滞扩增PCR、FISH、高效液相色谱等。之前各国、各地区发表的很多基因突变的调查研究均是基于这些方法,但是这些技术普遍具有通量较小,无法同时进行多基因大通量检测的弊端。随着技术的发展,二代测序法进行肺癌的基因检测已经被写入了各大指南,对指导肺癌靶向用药、研究肺癌的发生发展机制有更大的优势。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取金华市中心医院精准中心2017年1 月至2018 年1 月收治的NSCLC 患者111 例,其中男62 例,女49 例;年龄32~90 岁,平均62 岁。其中腺癌95 例,鳞癌16 例。患者均行肿瘤切除术,手术切除后癌组织经中性甲醛液固定、石蜡包埋后切片,然后经过HE 染色,选取肿瘤细胞占比>20%的癌组织,进行基因突变检测。
1.2 主要仪器和试剂 实验涉及的主要仪器有NextSeq 500 测序仪(Illumina)、NanoDrop2000(Thermo)、Qubit3.0 荧光定量分析仪(Invitrogen)、4200 核酸分析系统(Agilent)、LightCycler480(Roche)等。实验使用的试剂包括DNA 提取试剂、文库构建试剂、测序试剂。
1.3 基因突变检测方法 (1)DNA 提取:5~10 张FFPE 样 本,采 用DNA FFPE Tissue Kit(Qiagen)试剂盒提取基因组DNA。提取好的DNA 溶液使用nanodrop2000 进行DNA 浓度及纯度检测,浓度>3.5ng/µl、1.8 ≤OD260/280 ≤2.1 为合格样本。(2)文库构建及靶向捕获:合格的DNA 样本经核酸打断仪片段化,然后末端修复和加“A”尾,连接后纯化并进行加index 和一轮捕获前扩增使文库>45ng/µl。然后使用迪安诊断自主研发的杂交捕获探针进行液相杂交,链霉亲和素磁珠进行捕获,捕获后文库进行二次扩增和质量控制,确保主峰大小在200~400bp,Qubit3.0 检测文库浓度>1.0ng/µl。最后进行文库定量,保证有足够文库用于流动槽上的簇形成后,上机测序。
2 结果
2.1 所有样本检出的基因突变情况 在95 例肺腺癌患者中有84 例腺癌患者(88.42%)检出突变,在16例肺鳞癌患者中有14 例(87.5%)鳞癌患者检出了基因突变,其中EGFR 的突变频率最高,在67 例(60.36%)患者中检出EGFR 突变,其中包括57 例(50%)肺腺癌患者和10 例(62.5%)肺鳞癌患者;其他基因的突变情况分别是KRAS 突变12 例(10.81%),PIK3CA 突变7 例(6.31%),ERBB2 突 变6 例(5.41%),ALK 突 变6 例(5.41%),MET 突变5 例(4.50%),RET 突变5 例(4.50%),ROS1突变3例(2.70%),BRAF突变2例(1.80%),NRAS 突变1 例(0.90%)。本研究中检出的突变形式包括:错义突变(37 种)、无义突变(1 种)、移码突变(1种)、保守性同框缺失(1 种)、保守性同框插入(1 种)、非正码缺失(1 种)、整码插入(4 种)、整码缺失(5 种)、整码插入和缺失(4 种)以及融合(5 种)。
2.2 各基因具体突变形式及人群突变频率 EGFR 的突变形式有28 种,EGFR 的突变集中在18、19、20和21 号外显子上。共有8 例(7.21%)患者在18 号外显子上突变,32 例(28.83%)患者在19 号外显子上突变,在20 和21 号外显子上突变的患者数分别是13例(11.71%)和25 例(22.52%),另外还检测到1 例(0.9%)在4 号外显子上移码突变。其他基因的各种突变形式和人群突变频率具体结果见表1。
表1 111例肺癌患者的具体突变形式统计结果
表1(续)
2.3 共突变的频率和突变形式 在所有病例中,共有17 例患者存在共突变形式,占所有患者的15.32%,其中三突变的患者有4 例,双突变的患者有12 例。三突变患者中,有3 例腺癌和1 例鳞癌。2 例(12.5%)腺癌患者在EGFR 上有3 个不同位点突变,1 例腺癌是EGFR 上2 个基因突变和PI3CA 突变,1 例鳞癌患者为EGFR、MET、KRAS 三个基因突变。13 例双突变患者中,有11 例(11.58%)肺腺癌和2 例(12.5%)肺鳞癌。其中EGFR 单基因双突位点的患者有7 例(全为腺癌),ERBB2 与KRAS 双突的有2 例(腺癌),EGFR 与KRAS(鳞癌)、RET(鳞癌)、ROS1(腺癌)、ALK(腺癌)组合突变的各1 例。具体每位多突变患者的突变检出情况见表2。
表2 17例患者检出多突变情况
表2(续)
3 讨论
肺癌中不同基因在不同人种中突变频率不同。EGFR 是所有10 个基因中研究最多的。据报道,在西方人中NSCLC 患者人群中EGFR 基因的突变率低,约为10%~20%,在亚洲人群中EGFR 的突变率在50%左右[1],在中国地区,EGFR 的突变率也有较多报道,突变频率在40%~61%[2-3]。较多地区也发表所在地域的EGFR 的突变率,突变频率在32%~58%[4-5]。19 号外显子的插入缺失和20 号外显子上的L585R 是最常见的突变形式。EGFR 上常有多突变的形式出现,双突变出现频率较高为0.47%~2.1%[6-7],双突变的患者对TKI 类药物的响应低,其中L858R/T790M 是最常见的联合突变。本资料中,发现金华地区的患者EGFR上不仅有8 例双突变,突变频率7.21%,突变频率与以往研究相比略高,而且还发现了三突变形式。这一方面与越来越多的位点被发现相关,还与二代测序的灵敏度更高相关,许多以往在检测下限以下的、检测不出的位点,现在也能更准确的检出。
关于某个特定地区内肺癌基因的突变情况,利用一代或Q-PCR 等方式已发表了很多文章来描述,多数文章的研究只关注1~3 基因,而这些基因集中在KRAS、BRAF、ALK、ROS1、MET 这几个常见基因的组合。如江苏地区肺癌和胃癌患者KRAS 基因突变状态分析只关注单个基因KRAS 的突变情况,经调查发现,江苏128 例肺癌患者中KRAS 突变频率为6.3%[8]。杭州地区89 例肺腺癌患者EGFR、KRAS 与BRAF 基因突变状态分析,只关注了这三个基因在杭州的突变情况调查[9],Ⅳ期维吾尔族NSCLC 患者EML4-ALK、EGFR 基因突变状态及生存分析,发现97 例新疆维吾尔族肺癌患者中检出6 例(6.2%)ALK 融合[10],在中国肺癌人群中利用二代测序的检测方式也做了一些探索,但均未能更精细化描述至地区水平。此次研究是首次利用二代测序对金华地区的肺癌患者进行的10个肺癌驱动基因的突变情况描述。
综上所述,利用二代测序技术观察肺癌基因突变情况的全景,有利于短时间内发现更全面的靶药敏感和耐药位点,为患者提供更详细的基因突变信息,对患者疗效预测和治疗方案选择都更有意义。