肺腺癌晚期kras基因突变的存活期(KRAS野生型胰腺导管腺癌中致癌性ALK融合及RRAS突变)

虽然大部分胰腺癌具有KRAS突变,但KRAS野生型胰腺癌患者的驱动基因为何?通过全外显子及转录子测序,一项研究发现了KRAS野生型胰腺导管腺癌的少见突变,DCTN1-ALK 融合基因,证实了其为功能性突变,体外试验提示克唑替尼、爱乐替尼可能对该类胰腺癌患者有效。另外除KRAS外,RRAS突变也可能是胰腺癌的驱动基因。

肺腺癌晚期kras基因突变的存活期(KRAS野生型胰腺导管腺癌中致癌性ALK融合及RRAS突变)(1)

背景胰腺癌是一种致命性肿瘤,在全球癌症相关性死亡原因中排名第七位。80%的患者确诊时已为晚期,化疗或靶向治疗成为主要治疗手段,因此针对胰腺癌基因组的研究成为热点。KRAS是一个被人们熟知的驱动基因,95%以上的胰腺癌患者KRAS基因突变。虽然针对KRAS的药物还没有,但通过特异性突变抑制剂抑制酶活性或针对KRAS突变癌细胞的弱点进行治疗成为目前药物开发的方向。另外,全基因组测序研究还发现了一些KRAS突变以外的基因变异,基于这些数据也有新的治疗方法还在研究之中。

然而对于约占胰腺癌5%的KRAS野生型患者而言,是否存在致癌驱动基因尚不清楚。本研究采用深度测序方法进行全外显子和转录因子测序,检测4例KRAS野生型胰腺导管腺癌(PDAC)患者的高丰度变异。结果显示ALK融合及RRAS功能性突变可能是驱动胰腺癌的罕见突变。

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方法 样本2005年3月-2012年6月在日本东京国家癌症中心接受胰腺根治性切除术的患者100例。依据WHO分型及UICC TNM分期,所有肿瘤经病理证实为PDAC,并排除十二指肠、胆管或壶腹癌。所有肿瘤中包括98例经典腺癌及2例腺鳞癌。所有癌及非癌组织新鲜冰冻标本由国家癌症中心生物标本库收集。

KRAS检测 100例癌组织DNA基因采用QIAamp DNA Mini kit提取。10ng样本采用Ion Ampliseq Cancer Hotspot Panel v2 system进行深度测序,在50个癌相关基因中检测到190个热点及1个Ion Proton序列。KRAS及其他突变采用Torrent Suite software 检测,4例缺乏KRAS热点区域突变的序列进一步通过二代测序技术确认。

结果KRAS突变阴性患者的临床病理特征 100例胰腺癌根治术患者队列中96例KRAS突变,4例KRAS无突变。 同时还检测了另外3种胰腺癌常见的基因,突变率分别为TP53 [42%, 42/100], SMAD4 [13%, 13/100]及CDKN2A [7%, 7/100]。无KRAS突变的4例患者均为原发且无其他如BRAF 、PIK3CA等基因突变。其中3例术后无复发,但是其他96例KRAS突变病例中74例(77%)出现复发。

1例PDAC患者检测到DCTN1-ALK基因融合 RNA序列分析及后续PT-PCR验证证实了在4例KRAS野生型患者中其中1例存在DCTN1-ALK基因融合。Sanger测序证实了这一肿瘤特异性的癌基因融合。断点连接处的结构表明融合是由DCTN1 及ALK内含子之间非同源末端连接产生的。这种融合导致ALK激酶区的多肽被融合到DCTN1的螺旋结构域中。在非典型Spitz肿瘤、非小细胞肺癌、炎性肌纤维母细胞瘤中均有类似报道。深度测序进一步显示,该例患者还同时携带有一种已知的GNAS活性突变,R201H。GNAS活性突变是导管内乳头状黏液瘤的驱动突变。GNAS与KRAS在PDAC中共现突变意味着他们都是致病性基因突变。本例患者没有伴发IPMN;然而有些提示为IPMN而不是经典的PDCA。由于胰腺癌分型中没有IPMN的诊断,虽然形态学上不能除外IPMN,我们还是诊断了PDCA,然而PDCA很可能起源于IPMN。DCTN1-ALK融合的PDCA患与具有ALK融合的肺癌患者一样,ALK蛋白表达呈强阳性。对其他150例手术及90例活检胰腺癌标本进行免疫染色,没有检测到ALK表达。这与免疫组化及全基因组测序结果相一致,证明ALK融合对于胰腺癌来说是一个少见突变。

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DCTN1-ALK融合蛋白的鉴定 虽然在人类肿瘤细胞中存在DCTN1-ALK基因融合,但融合基因产物的功能还没有被分析过。DCTN1-ALK基因融合蛋白是否具有致癌作用?ALK激酶抑制剂用于治疗ALK融合型非小细胞肺癌,比如克唑替尼、艾乐替尼可以抑制DCTN1-ALK 蛋白磷酸化。外源性表达DCTN1-ALK融合基因可疑诱导Ba/F3细胞株非IL-3依赖的细胞增殖,这意味着ALK激酶处于持续活化状态。这种增殖可以被克唑替尼及爱乐替尼抑制。两种药物对DCTN1-ALK的半抑制浓度为31.5 nM 及4.3 nM;对EML4-ALK的半抑制浓度为 75.8 nM and and 8.8 nM。结果表明DCTN1-ALK基因融合是致癌驱动基因,可以使用ALK酪氨酸激酶抑制剂进行靶向治疗。

1例PDAC患者检测到RRAS突变 外显子测序发现KRAS野生型PDAC患者的体细胞突变,其中1例携带有错义突变,在RRAS基因,Q87L。该突变在肺癌及单核细胞白血病中也有发现。RRAS蛋白上氨基酸残基Gln87与HRAS和KRAS蛋白Gln61相对应,而Gln61Leu在很多人类肿瘤中被发现,这例患者KRAS没有突变,因此很可能是由RRAS的错义突变驱动成癌的。组织学形态这例患者为导管腺癌,细胞被致密的纤维基质所浸润而少有血管和神经。

结论 本研究发现了除KRAS突变外胰腺癌少见致癌驱动基因。DCTN1-ALK融合首次在胰腺癌中被发现,而且具有药物治疗可能。RRAS基因也是胰腺癌的驱动基因。仍须扩大样本量的研究进一步证实并发现参与胰腺癌发生的基因,提高晚期胰腺癌的治疗水平。

小编点评:肿瘤治疗已经进入“精准医学”时代,对于肿瘤的治疗更侧重于毒副作用较小的“靶向治疗”,特别是对于胰腺癌这种恶性程度高、预计生存期短的癌种,在考虑疗效的同时,提高生活质量更为重要,靶向治疗可以体现这一优势。但靶向治疗的前提是找到明确的靶点,并发明针对该靶点的药物。KRAS的发现由来已久,对其研究也比较透彻,遗憾的是还没有针对它的特异性靶向药物。因为信号传导通路是非常复杂的,特别是KRAS作为上游基因,旁路激活、下游基因的突变等都会对信号传到产生影响。因此到目前为止,KRAS只能作为驱动基因、药物疗效预测因素(西妥昔单抗)被应用。该研究通过筛选KRAS野生型患者发现了PDAC少基因型并证实了2种少见突变是具有功能性的突变,特别是DCTN1-ALK基因融合,可以选择克唑替尼和艾乐替尼治疗,为胰腺癌的治疗扩展了方向。同时该研究的思路也提示我们,肿瘤的复杂性、异质性,功能性的少见突变也可以使患者从治疗种获益。

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