科研丨DNA/RNA靶向NGS助力肿瘤原发灶不明患者临床治疗
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【导语】原发灶不明肿瘤通常预后不良，其诊断与控制在临床实践中至关重要。近日，日本研究团队发现利用RNA测序的组织溯源结果，同时结合DNA测序进行靶向治疗，能给肿瘤原发灶不明（CUP）患者带来更多临床获益。
现代癌症诊疗体系中，明确肿瘤原发部位是进行标准化治疗的基础。无法找到患者的原发病灶会大大增加治疗难度。原发部位不明肿瘤（Cancer of unknown primary,CUP）是一类相对罕见的肿瘤，即在体内发现了恶性肿瘤细胞，但却无法确定肿瘤的原发部位[1]。大多数CUP患者由于原发灶不明确，通常只能接受经验性化疗，预后较差，生存时间较短，中位总生存期 (OS) 只有6至12个月[2]。 科学研究发现，转移灶肿瘤的基因表达谱与其原发部位组织的基因表达谱相似，而与转移部位相差甚远。因此，分析基因表达谱可用于鉴别原发灶不明转移癌的原发部位[3]。随着二代测序技术的飞速发展，基于NGS的靶向治疗广泛运用于临床。通过RNA测序，分析基因表达谱也已经被用来确定CUP的原发部位。那么利用 RNA测序的组织溯源结果同时结合DNA测序进行靶向治疗是否能给CUP患者带来更多临床获益？
NGS改善CUP患者疗效近日，发表在JAMA Oncology上的一篇论文揭示了答案。日本研究团队针对这个问题发起了一项前瞻性、多中心、非随机的临床II期研究，结果表明，针对组织溯源和DNA变异结果进行分子靶向治疗改善了CUP患者的临床治疗效果[4]。研究者们共联合19个中心，在2015年3月至2018年1月期间，招募了111名CUP患者，通过NGS检测患者的基因表达模式和基因突变状况，构建算法，预测出15个肿瘤原发部位，最后有97位患者采取相应的治疗方案。
图1A：全部患者的OS 图1B：全部患者的PFS
治疗结果显示，上述患者的一年生存率、中位OS和中位PFS（无进展生存期）分别为53.1% (95% CI，42.6%-62.5%)、13.7个月(95% CI，9.3-19.7个月)和5.2个月(95% CI，3.3-7.1个月)（图1A和B）。
表1：原发部位预测结果
其中最常被预测到的癌种是肺癌(21 [21.6%])、肝癌(15 [15.5%])、肾癌(15[15.5%])、结直肠癌(12 [12.4%])（表1）。
预测出来的15种癌种可以分为对治疗高应答（more responsive）和低应答（less responsive）两个亚组。前者包括大肠癌、乳腺癌、卵巢癌、肾癌、前列腺癌、膀胱癌、非小细胞肺癌, 生殖细胞癌和淋巴瘤，后者包括胆管癌、胰腺癌、胃食管癌、肝癌、宫颈癌、子宫内膜癌和头颈部肿瘤。68例患者(70.1%)的预测结果为高应答癌种，29例则属于低应答癌种。
图1C：高应答和低应答患者的OS
图1D：高应答和低应答患者的PFS
从治疗结果上看，高应答癌种中位OS为15.7个月(95% CI, 10.0-21.9个月)， 中位PFS为5.5个月(95% CI, 4.1-8.6个月)，而低应答癌种中位OS为11.0个月(95% CI, 4.0-21.2个月)，中位PFS为2.8个月(95% CI, 1.8 -5.9个月)（图1C和D）。
从DNA变异发生的基因上看，TP53 (45 [46.4%])、KRAS (19 [19.6%])和CDKN2A (18 [18.6%])发生频率最高。
图2 A：全部患者基因变异的类型和数量
1年生存率、中位OS和中位PFS分别为53.1% (95% CI，42.6%-62.5%)、13.7个月(95% CI，9.3-19.7个月)和5.2个月(95% CI，3.3-7.1个月)（图2A）。
图2B：非小细胞患者接受阿法替尼治疗后的PFS
在5例预测的非小细胞肺癌患者(5.2%)的肿瘤标本中检测到靶向EGFR突变，其中4例接受了阿法替尼治疗；其中2例患者的PFS持续时间超过6个月（图2B）。
图2C：包含KRAS突变的结直肠癌患者接受相应治疗后的PFS
在预测为结直肠癌的患者中，有10个包含KRAS突变。这些患者都未采用抗EGFR抗体治疗，而是接受化疗联合抗血管生成药物治疗，收到较好的疗效（图2C）。
该研究是第一个通过NGS技术分析RNA表达模式，确定CUP患者的原发部位，并结合其DNA变异采取相应治疗的前瞻性试验。结果表明，患者中位OS为13.7个月，较原来的OS（6-12个月）有一定提高。超过半数患者接受了包括分子靶向治疗的后续治疗，可能导致了较长的OS。
研究还将这部分CUP患者进一步区分为高应答和低应答两个亚组，前者有更长的OS和PFS，有利于患者的分层治疗。
尽管当前有一些泛癌种药物被批准用于特定的基因变异（如NTRK抑制剂）[5]，但在多数情况下明确肿瘤的原发部位依然是采取正确治疗的前提。仅凭基因变异并不足以指导CUP患者的有效治疗，例如BRAF抑制剂维莫非尼对包含BRAF突变的非小细胞肺癌、脂质肉芽肿病和朗格汉斯细胞组织细胞增多症有较好疗效，但对包含同样突变的其他肿瘤类型（乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌和胆管癌）均未观察到显著疗效[6]，由此可见明确CUP患者的原发部位在肿瘤治疗中的重要性。元码基因组织溯源产品元码基因通过NGS技术全面分析检测基因表达谱和DNA变异，利用自有智能算法，预测肿瘤原发部位。其相关肿瘤溯源产品已运行一年有余，为多位CUP患者准确预测肿瘤原发灶，给患者带来诸多临床获益。目前已发表多篇高质量研究论文，专利已获授权，期待更多临床合作。
图：原发灶组织溯源方法流程图
元码基因推出的原发灶不明肿瘤组织溯源检测产品，利用RNA-seq技术检测表达谱，构建随机森林算法，目前可准确追溯16种癌症类型（肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、胃癌、结直肠癌、胰腺癌、肝细胞癌、前列腺癌、甲状腺癌、卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌、头颈部鳞癌、脑胶质瘤、膀胱癌、肾细胞癌），53种亚型；能够协助医生找到肿瘤的组织起源，结合其他医学信息，制定最佳的治疗方案，为患者争取最大的生存获益。
参考资料（向下滑动查看）
[1].Pavlidis, N. and G. Pentheroudakis, Cancer of unknown primary site. Lancet, 2012. 379(9824): p. 1428-35.
[2].Petrakis, D., et al., Prognostication in cancer of unknown primary (CUP): development of a prognostic algorithm in 311 cases and review of the literature. Cancer Treat Rev, 2013. 39(7): p. 701-8.
[3].Horlings, H.M., et al., Gene expression profiling to identify the histogenetic origin of metastatic adenocarcinomas of unknown primary. J Clin Oncol, 2008. 26(27): p. 4435-41.
[4].Hayashi, H., et al., Site-Specific and Targeted Therapy Based on Molecular Profiling by Next-Generation Sequencing for Cancer of Unknown Primary Site: A Nonrandomized Phase 2 Clinical Trial. JAMA Oncol, 2020.
[5].Drilon, A., et al., Safety and Antitumor Activity of the Multitargeted Pan-TRK, ROS1, and ALK Inhibitor Entrectinib: Combined Results from Two Phase I Trials (ALKA-372-001 and STARTRK-1). Cancer Discov, 2017. 7(4): p. 400-409.
[6].Hyman, D.M., et al., Vemurafenib in Multiple Nonmelanoma Cancers with BRAF V600 Mutations. N Engl J Med, 2015. 373(8): p. 726-36.
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