不再“雾里看花”，基因检测让肺大细胞神经内分泌癌诊疗更精准更有效！

肺大细胞神经内分泌癌（LCNEC）是一种罕见的肺癌亚型，代表了一类具有小细胞肺癌（SCLC）和非小细胞肺癌（NSCLC）特征的肿瘤。有研究提出了LCNEC分子亚型，包括小细胞样、非小细胞样和类癌样亚型。本研究的主要目的是通过分析全面基因组测序（CGP）结果更好地定义NSCLC样亚型。查询机构数据库，识别在常规临床诊疗期间（2014 年 8 月至 2023 年 7 月）提交进行 CGP 的 LCNEC 组织样本（N = 1426）和液体活检样本（N = 39）。1426 个 LCNEC 组织样本进行了NGS基因检测。SCLC 样亚型定义为存在 RB1 和 TP53 基因变异（GA）（n = 557）。类癌样亚型定义为在没有 TP53 GA的情况下，存在 MEN1 突变（n = 25）。将其余 844 个样本与 SCLC 样组进行比较，在非 SCLC 样样本中富集的 GA [错误发现率（FDR）< 0.0001] 用于定义 NSCLC 样组。这些定义 NSCLC 样亚型的 GA 包括 SMARCA4、KRAS、FGF3/4/19、STK11、CDKN2A/B、MTAP 和 CCND1。根据该分类，530 个样本被归类为 NSCLC 样，314 个样本仍未分类。大规模CGP可以更好地表征LCNEC生物学上不同的分子亚型。有必要进一步研究这些分子亚型为这种复杂且具有挑战性的恶性肿瘤的治疗决策提供信息的作用。

研究背景

肺大细胞神经内分泌癌（LCNEC）较为罕见，预后不良。自1991年首次发现LCNEC是独立于小细胞肺癌（SCLC）的实体以来，世界卫生组织（WHO）将LCNEC归到包括神经内分泌肿瘤（NETS）和SCLC在内的肿瘤类别。该类别中的每种肿瘤都具有自己独特的遗传和组织学特征。鉴于LCNEC预后不良，为这些患者开发真实世界临床决策工具是一个紧迫的未满足需求。由于全面分子测序（CGP）的广泛应用，人们越来越有兴趣利用这项技术来开发基于基因组的肺部神经内分泌肿瘤分类系统。一些研究已经在这方面取得了进展。

2017 年，Miyoshi 等人报道高达 74% 的日本 LCNEC 患者视网膜母细胞瘤（RB）蛋白缺失。RB1表达缺失是SCLC的标志，因此最初认为LCNEC和SCLC的分子谱是相似的。一项系统综述发现，超过 90% 的 SCLC 具有 TP53 和 RB1 突变，只有 36% 的 LCNEC 具有这些共突变，提示这两种肿瘤类型之间存在分子差异。George 等人对 60 例 LCNEC 进行了全外显子组测序，识别了两个分子亚组：一组具有 STK11/KEAP1 突变，一组具有 TP53 和 RB1 突变，分别称为 NSCLC 样和 SCLC 样。Rekhtman等人分析了45例LCNEC的下一代测序（NGS）结果，将LCNEC分为三组：MEN1突变类癌、TP53/RB1突变SCLC样肿瘤和KRAS/STK11/KEAP1突变NSCLC样肿瘤。SCLC样组和NSCLC样组都具有特别高的肿瘤突变负荷（TMB），每例的平均突变数约为11和12。上述研究确立了定义SCLC样和类癌样组的基因变异。NSCLC样组的全面定义受到用于分析的个体肿瘤数量相对较少的限制，限制了对NSCLC方案治疗的考虑。因此，我们分析了 1426 个 LCNEC 组织样本的基因检测结果，以评估和扩展先前提出的 NSCLC 样亚组。

归根结底，定义这些分子亚组的作用是为了对 LCNEC 患者进行针对其分子特征的个体化治疗。这种方法有先例。2018 年，Derks 等人表明，接受铂类加吉西他滨或紫杉烷类药物治疗（NSCLC 样方案）的 RB1 野生型 LCNEC 患者的总生存期显著长于接受基于铂类加依托泊苷的治疗（SCLC 样方案）的患者。此外，几项研究报道了LCNEC患者检出激活突变，对生物标志物驱动的疗法有持久的反应。在缺乏大型随机临床试验的情况下，LCNEC的最佳治疗仍然是一个悬而未决的问题，临床实践中的方法仍然存在广泛差异。为了展示NSCLC样LCNEC亚组的实际应用，我们呈现了一个真实世界案例。

病 例

一名 57 岁患者新诊断为肺癌，到肿瘤专科医院就诊。该患者有吸烟史（20包年）、心血管疾病和需要双侧膝关节置换术的关节炎。患者出现复发性右膝疼痛，被发现有股骨远端转移性疾病。PET检查发现代谢增高的 5.5 cm 边界清晰肺肿块（SUV 17）和 1.2 cm 肾上腺结节（SUV 10）。骨活检显示高级别神经内分泌癌，TTF-1、突触素、嗜铬粒蛋白阳性，Ki-67（70%），倾向于大细胞神经内分泌癌。患者在膝关节重建手术后坐轮椅就诊，主诉膝关节持续疼痛。

为了计划一线治疗，肿瘤活检样本被送去进行全面基因组测序。检测到 KRAS 扩增、STK11 缺失（外显子 1）和 TP53 突变，TMB 为 15 mut/mb 。未发现RB1和MEN1变异。讨论了两种治疗方法，涉及化疗和免疫疗法。小细胞方案包括铂类/依托泊苷和可能的预防性颅脑照射。非小细胞方案倾向于铂类联合帕博利珠单抗，可每 3 周给药一次。

鉴于基因检测结果和患者活动能力受损，开始卡铂和紫杉醇联合帕博利珠单抗治疗，每 3 周一次。3 个周期后，扫描显示肺部缓解，随后在肺和肾上腺放疗后巩固。1年后，继续接受帕博利珠单抗维持治疗，诊断后 2 年，没有活动性疾病迹象。

在这项研究中，我们探索了 LCNEC 的 CGP 是否有明显的重现性基因特征，鉴于 SCLC 和 NSCLC 的生物学和治疗方法不同，这可能有助于选择合适的全身疗法。

研究结果

在 1426 个 LCNEC 组织样本中，定义了三个不同的亚组。已知 RB1 失活是 SCLC 的标志，因此先定义 SCLC 样组：具有 RB1 和 TP53 共突变（n = 557）。同样，已知在没有 TP53 基因变异（GA）、肿瘤突变负荷低的样本中，MEN1 突变是类癌的标志，用于定义类癌样组（n = 25）。本研究的主要目的是更好地定义 Rekhtman 等人定义的“NSCLC 样”类别。为此，将SCLC样样本与其余类癌样以外的LCNEC样本进行比较，在非SCLC样样本中富集的GA [错误发现率（FDR）< 0.0001] 用于定义“NSCLC样”组（n = 530）（图1）。定义 NSCLC 样类别的 GA 包括 SMARCA4、KRAS、FGF3/4/19、STK11、CDKN2A/B、MTAP 和 CCND1。此外，22%的样本仍未分类（n = 314）。总之，基因组定义的LCNEC亚组的分布包括39%的SCLC样，37%的NSCLC样，2%的类癌样和22%的未分类样本。

图1

作为参考点和概念证明，对作为SCLC提交的样本应用这一分类方案，结果显示，SCLC样样本的比例显著较高（72%），NSCLC样样本的比例显著较低（7%）（图2）。正如预期的那样，NSCLC 样 GA 是作为腺癌（79%）和鳞状细胞癌（53%）提交的样本中最常见的 GA。类癌样GA是典型（70%）和不典型（66%）类癌样本中最常见的GA。

图2

除了上述定义类别的GA外，发现了在各LCNEC亚组中显著富集的其他GA（图3）。

图3

另外，分析了各亚组驱动突变的存在。KRAS突变在NSCLC样组（33%）中比在SCLC样组（8%）中更常见。此外，非KRAS驱动突变在NSCLC样组（4.9%）中比在SCLC样亚组（1.4%）中更常见（图4）。

图4

除了 1426 个 LCNEC 组织样本外，还分析了 39 个 LCNEC 液体活检样本（图 5）。比较LCNEC和其他肺癌类型游离DNA中循环肿瘤DNA分数（肿瘤分数）。LCNEC的中位肿瘤分数为18%（IQR：3-51%），更接近SCLC（中位24%，p = 0.76）而不是NSCLC（中位0.3%，p < 1E-10）。比较LCNEC样本分子亚型，SCLC样亚型的肿瘤分数（中位50%）高于NSCLC样亚型（中位8%），p = 0.026。

图5

讨 论

LCNEC是一种罕见的肺部恶性肿瘤，预后较差。一项监测、流行病学和最终结果（SEER）数据库分析显示，2004 年到 2015 年间，LCNEC 的发病率有所上升，预后没有改善。不幸的是，目前还没有大型随机临床试验评估LCNEC的最佳疗法。由于缺乏高质量的数据来指导治疗策略，临床实践中的方法仍存在广泛差异。这凸显了这些患者的治疗选择需要创新方法。CGP是一种可以利用的工具。几项研究描述了不同的LCNEC分子亚组，一些鉴定的GA具有预后意义。例如，研究表明，RB1突变是肺神经内分泌肿瘤患者预后不良的独立预测因子。在真实世界实践中，这些分子亚组为治疗方法提供了信息。例如，一项研究发现，接受NSCLC样治疗方案的RB1野生型肺LCNEC患者的总生存期（OS）有所改善，而其他研究报告了基于生物标志物的治疗方法的阳性治疗反应。本研究的目的是在此基础上，更好地表征 LCNEC 的 NSCLC 样亚组，为遇到这种具有挑战性的疾病的临床医生提供权衡治疗方案的实用价值。在审查这些结果时，必须考虑到在这项研究中我们选择了利用真实世界数据，纳入了由单独的病理学家诊断为 LCNEC 的样本。LCNEC的诊断具有挑战性，已知存在显著的观察者间差异。

基于我们对1426个组织样本的分析，我们提出了对NSCLC样LCNEC亚组的完善，包括SMARCA4、KRAS、FGF3/4/19、STK11、CDKN2A/B、CCND1和MTAP作为定义该亚组的基因变异。样本分布为39%的SCLC样，37%的NSCLC样，2%的类癌样和22%的未分类。当将我们的分类应用于其他作为 NSCLC 和 SCLC 提交的样本时，定义我们的 LCNEC 亚组的 GA 在其相应的同名肺癌类型中也具有普遍和特异性，这在概念上肯定了该分类系统。虽然在每个亚组都观察到其他 GA，但只有 FDR < 0.0001 的 GA 才被视为定义亚组。值得注意的是，我们分析的一个局限性是RB1缺失不是通过免疫组化（IHC）检测的，因此我们只能识别由于GA引起的RB1缺失。我们分类的另一个局限是，一些类癌肿瘤不携带 MEN1 GA，但仍表现出典型的细胞遗传学特征，具有广泛的染色体缺失和增加，同时 TMB 低。在LCNEC液体活检样本中，SCLC样样本的肿瘤分数（TF）高于NSCLC样样本，反映出SCLC的TF高于NSCLC。

另一个感兴趣的方面是驱动突变的发生率。在过去的二十年里，驱动突变检测和新型靶向疗法的应用改变了治疗范式，特别是对于NSCLC。例如，与未接受靶向治疗的具有驱动突变的患者相比，接受靶向治疗的具有驱动突变的腺癌患者寿命更长。其他LCNEC分析揭示了其研究人群中的罕见驱动突变。在NSCLC样组中，5%的病例具有潜在可靶向非KRAS驱动突变，9%的样本携带KRAS G12C，3.6%的样本携带KRAS G12D突变。该研究人群中驱动突变的发生率强调了 CGP 在 LCNEC 中的价值。尽管有病例报告和小型病例系列研究显示携带驱动突变的LCNEC对靶向治疗有反应，仍有必要进行更大规模的随机对照试验。

据我们所知，就评估的LCNEC组织样本而言，我们对LCNEC的基因组分析是同类中规模最大的。本研究结果完善了LCNEC中SCLC样亚组的分子定义，我们认为，在遇到这类具有挑战性的肿瘤患者时，这可能具有实用价值。未来有必要开展研究评估这些分子亚型为治疗决策提供信息的潜力。

参考文献：

Burns L, Tukachinsky H, Raskina K, Huang RSP, Schrock AB, Sands J, Kulke MH, Oxnard GR, Tapan U. Real-World comprehensive genomic profiling data for diagnostic clarity in pulmonary Large-Cell neuroendocrine carcinoma. Lung Cancer. 2023 Dec 29;188:107454. doi: 10.1016/j.lungcan.2023.107454. Epub ahead of print. PMID: 38159439.