王露,孫怡,趙蘇蘇,陳思敏,章宜芬
江蘇省中醫(yī)院病理科,南京210000
肺微浸潤性腺癌(MIA)是直徑≤3 cm的單個腺癌[1],以貼壁型為主,浸潤灶≤0.5 cm[2-3]。隨著CT等影像學檢測手段的普及,肺MIA的檢出率越來越高。目前,肺MIA發(fā)生的原因尚不明確,有關其分子病因?qū)W方面的研究更是有限[1]。我們對86例肺MIA的癌組織進行肺癌基因高通量測序檢測,分析了其基因突變情況,并分析了不同臨床特征患者癌組織基因突變情況,為肺MIA的病因探討提供實驗依據(jù)。
1.1 臨床資料經(jīng)江蘇省中醫(yī)院倫理委員會同意批準,收集本院2018年5月—2020年8月行手術治療的肺MIA患者86例,均經(jīng)病理檢查確診,男20例、女66例,年齡18~80歲、中位年齡52歲。既往有肺內(nèi)腫瘤病史2例,均是肺MIA;有肺外腫瘤病史16例,其中子宮肌瘤7例、乳腺癌4例、甲狀腺乳頭狀癌3例、垂體腫瘤1例、膀胱癌1例、闌尾腫瘤1例。有肺炎病史8例,有吸煙史6例。患者直系血緣親屬有肺癌病史10例,其中有肺癌病史者祖父1例、外祖母和母親1例、父親3例、母親3例,父親和母親都有1例,患者承認有但不愿告知具體情況1例;患者直系血緣親屬無肺癌病史41例。多數(shù)肺MIA患者沒有明顯的臨床癥狀,有14例患者影像學檢查前有一些非特異的呼吸道癥狀,如干咳、咳痰、胸悶、胸痛、氣喘等。術前胸部CT檢測:多發(fā)結(jié)節(jié)45例,單發(fā)結(jié)節(jié)35例;磨玻璃結(jié)節(jié)62個,其中23個為混雜磨玻璃結(jié)節(jié)、35個為純磨玻璃結(jié)節(jié)、4個為實性結(jié)節(jié)。58例縱隔未見腫大淋巴結(jié),僅有5例患者縱隔有腫大淋巴結(jié),20例未查到縱隔淋巴結(jié)影像學結(jié)果。手術標本類型:肺結(jié)節(jié)楔形切除標本76例份,肺段切除標本7例份,肺葉切除標本3例份。結(jié)節(jié)位置:右上肺30例,右中肺3例,右下肺17例,左上肺20例,左下肺17例。結(jié)節(jié)鏡下最大徑0.4~1.8 cm、中位數(shù)為0.8 cm;微小浸潤灶最大徑0.1~0.5 cm、中位數(shù)0.2 cm。病理類型均為非黏液型?;颊呔匆姺文ぜ懊}管、神經(jīng)侵犯。病理分期參照AJCC第八版分期,均為ⅠA1期。
1.2 肺MIA癌組織基因型分析手術切除標本經(jīng)甲醛固定,取材醫(yī)師取材,制成石蠟標本,并切片染色,制成HE切片。選擇有肺MIA的癌組織,使用世和定制肺癌基因檢測試劑盒,在Illuminia Hiseq高通量測序平臺進行肺癌基因高通量測序。具體步驟如下:由兩名病理醫(yī)師(一名主治醫(yī)師和一名副主任醫(yī)師)鏡下明確肺MIA的診斷,并進行顯微切割,獲取富集MIA的石蠟組織;然后使用QIAamp DNA FFPE組織試劑盒從富集MIA的石蠟組織中提取基因組DNA。用Qubit熒光計(ThermoFisher,美國)測定提取的基因組DNA濃度;選取1~2 mg DNA使用Hiseq PE Cluster Kit Box1/2構建文庫。然后使用Hiseq SBS kit 300 Cycles Box1/2富集擴增子,繼而在Illuminia Hiseq高通量測序平臺測序。測序結(jié)果在生物信息學分析軟件(世和基因GSCAP pipeline)上進行比對分析。共檢測15個基因全外顯子、部分融合相關內(nèi)含子區(qū)域、可變剪切區(qū)域(覆蓋所有NCCN指南推薦的肺癌靶向用藥靶點),這些基因包括EG?FR、ALK、ROS1、KRAS、BRAF、MET、Her-2、AKT1、MAP2K1(MEK1)、NRAS、NF1、PIK3CA、PTEN、RET、TP53。
1.3 統(tǒng)計學方法采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料以率、百分比表示,根據(jù)最小理論頻數(shù)值和標本數(shù)量不同分別行χ2檢驗、連續(xù)校正χ2檢驗及Fisherχ2檢驗,根據(jù)二項分布法計算各種基因突變率的95%置信區(qū)間(CI)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 86例肺MIA患者癌組織中基因突變情況86例患者中,癌組織有基因突變80例。有12種基因發(fā)生了突變:EGFR基因突變38例(44.19%)、95%CI33.48%~55.30%,ERBB2基 因 突 變18例(20.93%)、95%CI12.90%~31.05%,KRAS基因突變8例(9.30%)、95%CI4.10%~17.51%,MAPK21基因突變8例(9.30%)、95%CI4.10%~17.51%,BRAF基因突變7例(8.14%)、95%CI3.34%~16.05%,EML4-ALK融合基因3例(3.49%)、95%CI0.73%~9.86%,PIK3CA基因突變2例(2.33%)、95%CI0.28%~8.15%,TP53基 因 突 變2例(2.33%)、95%CI0.28%~8.15%,KIF5B-RET融合基因1例(1.16%)、95%CI0.03%~6.31%,KIF5BALK融 合 基 因1例(1.16%)、95%CI0.03%~6.31%,PTEN-IGR融合基因及IGR-RET融合基因1例(1.16%)、95%CI0.03%~6.31%。14例患者同時有1個以上的突變。
2.2 不同臨床特征的肺MIA患者癌組織基因突變率比較不同臨床特征[病灶部位(左側(cè)或右側(cè))、性別(男性或女性)、肺小結(jié)節(jié)術前影像學表現(xiàn)(是否是磨玻璃結(jié)節(jié)、多發(fā)或單發(fā)、是否有淋巴結(jié)腫大)、是否有肺炎病史、術前是否有臨床癥狀]的肺MIA患者癌組織基因突變率比較,P均>0.05,見表1。
表1 不同臨床特征的肺MIA患者癌組織中基因突變情況(例)
無肺癌病史的肺MIA患者癌組織中ERBB2突變18例、無突變66例;有肺癌病史的肺MIA患者癌組織中ERBB2突變1例、無突變1例。有無肺癌病史的肺MIA患者癌組織ERBB2基因突變率比較,P<0.05。直系親屬有肺癌病史的肺MIA患者癌組織中EGFR突變8例,無突變2例;直系親屬無肺癌病史的肺MIA患者癌組織中EGFR突變15例,無突變24例;直系親屬中有無肺癌病史的肺MIA患者癌組織中EGFR突變率比較,連續(xù)矯正χ2=3.972,P<0.05。其他基因改變與是否有肺癌病史、是否吸煙、直系親屬是否有肺癌病史均無關(P均>0.05)。
近年肺MIA的發(fā)生率越來越高,雖然目前發(fā)現(xiàn)肺MIA的存活率近100%,但是還是存在一定復發(fā)率[4-7]。為明確肺MIA的發(fā)病原因,本研究對肺MIA癌組織行肺癌基因高通量測序,結(jié)果顯示93.0%的患者有基因突變,只有7.0%的患者未檢測到基因突變,但并不排除這些患者可能會有本研究檢測基因以外的基因改變。本研究檢測的15個基因中,有12個基因發(fā)現(xiàn)有突變,其中最常見的是EGFR(44.19%),其次是ERBB2(20.93%);在具體突變類型中,最常見的是ERBB2(HER2)基因第20外顯子發(fā)生非移碼插入突變(出現(xiàn)19次,占19.59%),其次是EGFR基因第21外顯子錯義突變(L858R,出現(xiàn)18次,占18.56%),第三是EGFR第19外顯子非移碼缺失突變(出現(xiàn)11次,占11.34%);提示肺MIA的發(fā)生與EGFR和ERBB2相關,這兩種基因可能是肺腺癌發(fā)生的最早期分子事件。
ERBB2(同義詞:HER2)是EGFR家族的成員[8]。有研究表明,ERBB2基因在非小細胞肺癌中,2%發(fā)生擴增[9],2%~4%發(fā)生基因突變[10]。目前發(fā)現(xiàn)只有腺癌這一組織學類型才發(fā)生這種基因突變,并且主要是外顯子20的插入和重復。ERBB2擴增和ERBB2突變互不相關[11]。目前已有研究發(fā)現(xiàn),部分ERBB2突變的腫瘤患者對廣譜ERB抑制劑阿法替尼敏感[12]。本研究發(fā)現(xiàn),肺MIA中最常見的基因突變類型是ERBB2基因第20外顯子發(fā)生非移碼插入突變,與文獻報道一致。本研究還發(fā)現(xiàn),ERBB2基因突變的發(fā)生與是否有肺MIA病史有關,在有肺MIA病史的人群中ERBB2的突變發(fā)生率較高(50%vs.21.43%),提示有這類突變的患者需要密切隨訪,以便在再次復發(fā)或疾病進展時能及時治療。對于多發(fā)、反復復發(fā)的肺MIA患者或者手術無法完全切除的患者,也許可以考慮使用ERB抑制劑治療。
EGFR是一種跨膜蛋白,具有胞質(zhì)內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構域[13]。目前已有研究表明,西方肺腺癌患者的EGFR突變率為19%,亞洲肺腺癌患者的EGFR突變率為48%[14]。突變攜帶者主要是非吸煙者、女性和年齡較小的人群[15]。盡管在EGFR基因中檢測到超過200種不同的突變,但最常見的兩種突變是EG?FR19外顯子的缺失突變和21外顯子的點突變(L858R),這兩種突變占所有EGFR突變的85%~90%[16]。這些突變被稱為激活或致敏突變,對表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(TKIs),如厄洛替尼、吉非替尼和阿法替尼敏感[16]。本研究中,第二常見的突變是EGFR基因第21外顯子錯義突變(L858R,出現(xiàn)18次,占18.56%),第三是EGFR第19外顯子非移碼缺失突變(出現(xiàn)11次,占11.34%),總體趨勢與文獻報道類似。發(fā)生EGFR突變患者中女性占73.5%,非吸煙者占91.8%,平均年齡51.51歲,提示EGFR突變的肺MIA患者主要是女性、非吸煙者人群。這兩種突變都屬于激活突變,導致EG?FR的激活,繼而同二聚體或異二聚體(與其他HER成員)形成、特異性酪氨酸殘基的磷酸化和細胞內(nèi)信號傳導,細胞內(nèi)信號反過來導致細胞增殖增加、遷移增加,細胞死亡減少[17],提示這類基因突變可能參與了肺MIA的發(fā)生發(fā)展,并且與靶向藥物治療敏感性有關。
雖然吸煙和空氣污染被認為是最重要的肺癌危險因素,但是已有研究證實某些基因胚系突變與肺癌的遺傳易感性相關[18-19]。其中EGFR-T790M胚系突變被證實有遺傳易感性[20-21]。本研究中肺MIA患者直系親屬有肺癌病史的僅占19.6%,絕大部分患者直系親屬沒有肺癌病史。經(jīng)統(tǒng)計學分析,發(fā)現(xiàn)EGFR突變與直系親屬肺癌病史有一定關系,顯示直系親屬無肺癌病史者發(fā)生EGFR的突變頻率相對較高,且這些直系親屬有肺癌病史的患者均未發(fā)現(xiàn)有EGFR-T790M突變。其他基因突變均未發(fā)現(xiàn)與直系親屬的肺癌病史有關。我們推測直系親屬無肺癌者發(fā)生EGFR突變者多,可能的情況有:直系親屬有肺癌的患者可能存在其他的易感基因多態(tài)性,這些基因多態(tài)性有可能與EGFR突變是互斥的關系;這需要進一步大樣本研究證實。
本研究結(jié)果顯示,不同臨床特征[包括病灶部位、性別、肺小結(jié)節(jié)術前影像學表現(xiàn)(是否是磨玻璃結(jié)節(jié)、多發(fā)或單發(fā)、是否有淋巴結(jié)腫大)、是否有肺炎病史、術前是否有臨床癥狀]的肺MIA患者癌組織中基因突變率比較無統(tǒng)計學差異,提示肺MIA的基因突變不受臨床因素的影響。而本研究中肺MIA患者的年齡在49.21歲左右,其中24.4%在40歲以下,54.7%的患者在50歲以上;提示肺癌越來越年輕化,早期發(fā)現(xiàn)及診斷尤其重要,早期發(fā)現(xiàn)肺MIA并及時手術切除可獲得100%無病生存率。本研究中雖然發(fā)現(xiàn)性別與基因突變發(fā)生無統(tǒng)計學差異,但肺MIA中女性患者居多,而且這些女性患者大部分沒有吸煙史,僅部分認為自己有被動吸煙史(25.8%);提示肺MIA的發(fā)生與吸煙史無關,可能與其他的因素(如:女性會更容易進行CT體檢所以檢出率高[4]、環(huán)境、心理等)相關。
綜上所述,肺MIA癌組織易發(fā)生基因突變,其中最常見的是EGFR及ERBB2基因突變。有肺癌病史的肺MIA患者,癌組織中ERBB2突變發(fā)生率相對較高;直系親屬無肺癌病史的患者癌組織中發(fā)生EGFR突變相對較多。