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NGS也能判断肿瘤原发灶--滕月娥教授带来一例通过点突变判断肿瘤类型并治疗成功的案例解读

2017-04-28

精准医疗病历夹

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本期导读

目前临床上区分原发性肺腺癌与转移性肺癌的方法是免疫组化病理诊断,即TTF-1(+)、Napsin A(+)、CK7(+)、CK20(-)提示肺腺癌的可能性,但是在2.4%的乳腺癌样本中,也会呈现TTF-1(+)。


本期病例是通过NGS检测突变图谱的方法诊断患者为乳腺癌的肺转移,然后选择相应的靶向药物治疗达到临床获益的案例。那么通过NGS检测突变图谱诊断为乳腺癌肺转移的证据是否充足?HER2 D769H突变在临床治疗中的意义又有哪些?本期至本医疗科技邀请了在乳腺癌治疗方面有着丰富经验的滕月娥教授,为大家解读这一案例。

该案例由美国研究者报道,发表于2015年8月Journal of the National Comprehensive CancerNetwork


滕月娥  教授

中国医科大学附属第一医院肿瘤内科副主任

博士生导师、教授、主任医师

中国抗癌协会临床肿瘤学会理事

辽宁省抗癌协会乳腺癌专业委员会副主委委员

中国临床肿瘤学会乳腺癌专家委员会委员

中国医药教育协会乳腺疾病专业委员会常委

中国女医师协会乳腺癌专业委员会委员

辽宁省抗癌协会姑息与康复治疗专业委员会副主任委员

辽宁省抗癌协会化疗专业委员会常委

辽宁省生命科学老年肿瘤治疗专业委员会常委

辽宁省预防医学会肿瘤预防与控制委员会委员

美国City of Hope国立医学中心访问学者

主持国家自然基金面上项目及辽宁省级课题多项


1.病例简介

基本信息72岁,白人,女性,无癌症家族史,有乳腺癌史。

2012年X线照片发现左侧乳房异常超声活检病理诊断:ER-,PR-,HER2-;免疫组化:HER2 -

诊断3级浸润性导管癌,临床分期为T2N0M0,IIA期。

治疗方案:多柔吡星+环磷酰胺4个周期,紫杉醇1个周期 (过敏性肺炎,提前终止);行左侧乳房肿瘤切除术,前哨淋巴结活检病理分期: stage IIA,T2N0M0 ;辅助放疗,每3个月随访一次。

次治疗:2014年3月,患者由于长期咳嗽就诊
检查结果
:X胸片和CT显示右上肺叶大块占位,纵膈、肺门、锁骨上淋巴结肿大;肺组织病理活检显示低分化腺癌;免疫组化结果为CK7+,TTF-1+, P63-,ER-;MRI结果显示2处脑转移。诊断原发性肺癌(IV期)

治疗方案:脑立体定位放疗;卡铂+培美曲塞 姑息化疗2个周期。

患者耐受化疗良好,疾病部分缓解。


肺部病灶检测:NGS:ERBB2 (HER2)D769H、TP53  Y126*、SMARCB1 R374Q;
IHC:HER2(3+);
FISH: HER2/CEP17=3.9。

乳腺癌病灶检测:NGS:ERBB2 (HER2)D769H、TP53  Y126*、SMARCB1 R374Q。

NGS检测确诊为乳腺癌的肺转移、脑转移、淋巴结转移

治疗方案:多西他赛+曲妥珠单抗+帕妥珠单抗,由于患者对多西他赛过敏,更换为卡铂+曲妥珠单抗+帕妥珠单抗。

疾病持续部分缓解。


综述:本期患者是一位72岁女性白种人。2012年初诊为3级浸润性导管癌,HER2-。2014年3月患者长期咳嗽就诊,经免疫组化诊断为原发性肺癌(IV期)。随后通过NGS检测,对比肺部和乳腺病灶突变图谱,诊断为乳腺癌的肺转移、脑转移、淋巴结转移,并针对突变位点运用靶向药物取得临床获益。

2.病例亮点解读

1.临床上采用什么手段判断是否为肺癌原发灶?通过NGS检测突变图谱诊断为乳腺癌肺转移的证据是否充足? 


滕月娥教授:

目前临床的常规方法还是病理诊断免疫组化,即对TTF-1(甲状腺转录因子1)、Napsin A(天门冬氨酸蛋白酶)、CK7(细胞角蛋白7)、CK20(细胞角蛋白20)等因子进行免疫组化的检测,一般TTF-1(+)、Napsin A(+)、CK7(+)、CK20(-)提示肺腺癌的可能性,但是在2.4%的乳腺癌样本中,也会呈现TTF-1(+),所以免疫组化检测也会出现假阳性。本例乳腺癌患者手术后经过几年时间,再次疾病进展的时候,我们从影像上考虑怀疑是肺癌原发,但是必须要有病理方面的确认

 

当时只检测了肺癌的标记物,并没有检测乳腺癌的标记物,这是一个缺陷。这个时候 ,首先要考虑是乳腺癌复发转移,因为之前被诊断的乳腺癌是三阴(ER-,PR-,HER2-),而且是三级,容易复发转移,且患者无病生存期(DFS)较短穿刺取到病理组织后,最好肺癌的标记物和乳腺癌的标记物都检测一下。当然从本案例可以看出,可以通过肺癌病灶和乳腺癌病灶NGS检测基因突变图谱来鉴定原发灶

 

就目前而言,NCCN虽然尚未推荐NGS检测基因变异图谱作为标准流程,但是NGS检测基因变异图谱的方法用于鉴定原发病灶未来可能会发挥越来越大的作用


2. 对于乳腺癌中重要的驱动基因HER2,为什么患者乳腺原发灶为HER2阴性,肺癌转移灶为HER2 阳性


滕月娥教授

其中一个原因是检测的问题,免疫组化过程中可能出现假阴性。比如原发灶中HER2可能就是阳性的,但是标本的采集和固定的时间都会影响HER2检测的准确性。整个手术切除标本到固定,时间如果过长,蛋白就会被分解了。现在都是要求在术后大约半个小时到一个小时内尽快固定,这样可以保证HER2蛋白的稳定性。同时为了确保检测结果的准确性,建议对患者原发灶从DNA水平上进行HER2扩增的检测。

另外还有可能是肿瘤的异质性与选择性造成的,肿瘤的异质性是指同类肿瘤的瘤间与同一肿瘤的瘤内存在形态、功能差异的瘤细胞亚群。选择性是指在外界环境的选择压力下,适应环境的优势肿瘤细胞优先生长,形成优势细胞亚群。对于肿瘤来讲,可能同时存在不同的细胞亚群,HER2阳性与HER2阴性并存,但在不同的环境下,原发灶HER2阴性细胞为优势亚群,转移灶HER2阳性细胞为优势亚群,造成检测结果的差异。这也正是指南中强调的:对于乳腺癌的转移灶需要进行再次活检的原因


3. FISH和NGS Panel均为DNA 水平的检测,为什么FISH检测为阳性,而NGS检测未显示扩增状态 


滕月娥教授

FISH是检测DNA水平上HER2基因的扩增状态,FISH阳性代表HER2基因存在扩增;目前部分公司的NGS检测Panel可以实现对DNA的点突变、插入/缺失突变、基因重排(融合)、拷贝数变异这四种变异形式同时检测,但该研究中使用的NGS检测panel为Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2,不能检测样本中基因的拷贝数变化,所以NGS检测结果未显示原发灶与转移灶HER2扩增情况。因此在选择NGS时尽可能选择能同时检测点突变、插入/缺失、基因重排(融合)、拷贝数变异等多种变异形式的检测产品


4. 怎样理解肺癌转移灶HER2扩增与HER2点突变的存在? 


滕月娥教授:

HER2扩增与HER2点突变可以同时存在的,而且会对肿瘤的驱动作用更强,会导致肿瘤的增殖活性增强,生物学行为更差,还有可能会导致对靶向治疗药物曲妥珠单抗耐药。本案例中的患者术后两年很快出现转移,可能跟HER2点突变有关。目前免疫组化和FISH只能检测蛋白过表达(基因扩增),无法检测到点突变,而NGS能同时检测点突变、基因扩增等多种变异形式,因此选择NGS检测还是很有必要的


5. 对患者后期采用为多西他塞/卡铂+曲妥珠单抗+帕妥珠单抗的治疗您怎么看?如果您是主治医生,您会选择什么治疗方案 


滕月娥教授

患者肺部转移灶为HER2阳性,一线治疗选择抗HER-2双靶向药物曲妥珠单抗结合帕妥珠单抗是合理的,但患者还存在HER2-D769H点突变,根据前临床试验结果,HER2-D769H对曲妥珠单抗、拉帕替尼和来那替尼敏感,但没有对帕妥珠单抗疗效的数据。化疗药物我不太主张用卡铂,卡铂毒性比较大。对于转移性HER2阳性乳腺癌一线治疗,长春瑞滨联合曲妥珠单抗副作用更小,可以作为一线治疗的候选方案。

3.分子机制解析

关于本病例中提到的HER2 D769H、TP53 Y126*和SMARCB1 R374Q等信息,我们邀请了至本医疗科技的石俊萍博士进行补充解析。

石俊萍  博士

至本医疗科技   医学联络官

中国科学院上海生命科学研究院遗传学博士

师从植物基因组与遗传学家韩斌院士

多年NGS数据分析与临床解读工作经验

对NGS医学数据库的构建与临床应用有深刻的理解和认识

1.HER2 D769H

D769H是位于HER2蛋白激酶结构域的激活突变,在无HER2扩增的前提下,也能激活HER2。前临床研究结果表明:HER2 D769H的突变对曲妥珠单抗拉帕替尼与来那替尼治疗敏感。

(HER2 D769H位点)

(HER2 D769H的突变对曲妥珠单抗、拉帕替尼与来那替尼治疗敏感)

2. HER2基因的主要变异形式

HER2的扩增:HER2基因的扩增可能会导致HER2蛋白的过表达,需要IHC方法进一步验证;

HER2蛋白的过表达:造成HER2信号通路的过度激活,即乳腺癌的HER2阳性,可以选择抗HER2治疗-曲妥珠单抗或帕妥珠单抗等;

HER2的点突变:HER2的点突变主要发生在两个区域:HER2蛋白胞外结构域(309-310位氨基酸)和酪氨酸激酶结构域(755-781位氨基酸)。目前已经发现的HER2点突变为:G309A, L755S, del755–759, D769H, D769Y, V777L, P780ins, V842I, R896C。细胞系的试验证明,上述突变均对曲妥珠单抗敏感,对临床试验的药物来那替尼(不可逆的HER2/EGFR酪氨酸激酶抑制剂)敏感,同时大部分突变对拉帕替尼敏感,进一步的药物疗效还需要大规模的临床试验验证;

HER2的小片段缺失: Δ16HER2是由20号外显子可变剪切产生的缺乏编码16个氨基酸的20外显子的HER2剪接变异体。这种缺失导致稳定的组成型活性HER2同源二聚体形成,增强多条信号转导活性和加速转化。Δ16HER2的产生影响曲妥珠单抗与HER2的结合,进而导致曲妥珠单抗耐药,但可以通过小分子酪氨酸抑制剂抑制。

3.TP53 Y126*、SMARCB1 R374Q及其临床意义

TP53基因是人类恶性肿瘤中最常见突变的抑癌基因,在许多肿瘤类型中存在p53失活现象。TP53几乎所有的区域都有突变发生可能,TP53 基因超过90%的突变位于核心结构域(100 到 300 位氨基酸),大多数 p53 蛋白异构体的功能会受到变异的影响,核心结构域包含 DNA 结合域,该区域几乎每个氨基酸位点都存在与肿瘤相关的突变。

SMARCB1是肿瘤抑制基因,SMARCB1的突变与横纹肌肉瘤及家族性神经鞘瘤病相关。 研究表明SMARCB1 R374Q是一个遗传多态性位点,与先天性疾病-Coffin-Siris综合征相关。

4.曲妥珠、帕妥珠单抗单药/联合的临床试验结果

小结


NGS检测基因变异图谱的方法在鉴定原发病灶中发挥十分重要的作用。
★免疫组化也可能出现假阴性。
★目前部分公司的NGS技术可以实现对DNA的点突变、插入/缺失突变、基因重排(融合)、拷贝数变异这四种变异形式同时检测
HER2扩增与HER2点突变可以同时存在的,只有通过NGS能检测到点突变。根据肿瘤类型以及突变位点可以选择更有针对性的治疗方案。


1.Jennifer Shih al.,J Natl Compr Canc Netw.,2015 ,13(8): 947–952.

2.Slamonet al., New England Journal of Medicine, 2001,344(11): 783-792.

3.Anderssonet al., Journal of Clinical Oncology, 2010,29(3): 264-271.

4.Swain et al., New England Journal of Medicine, 2015,372(8): 724-734.


原创     2017-04-28

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