非小细胞肺癌ALK驱动基因靶向治疗系列之:认识ALK易位及克唑替尼的发现

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ALK的由来

ALK的英文全称为Anaplastic Lymphoma Kinase,即间变性淋巴瘤激酶(也被称作ALK酪氨酸激酶受体或CD246),这个名字的由来是因为其最早被发现于间变性大细胞瘤中而得名,由此可见,“ALK”实际上是一种蛋白。

【医学前沿】非小细胞肺癌ALK驱动基因靶向治疗系列 之 认识ALK易位
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上图 ALK在人类染色体中的位置及蛋白构型

肺癌中的ALK基因改变

我们在肺癌中常常谈起的ALK易位实际上是指得编码它的一段基因,由于它的改变而导致肿瘤发生发展,这种基因改变的主要类型为EML4-ALK融合改变,它是在2007年被发现于非小细胞肺癌中。所谓融合是指两个独立的基因本不在同一条调控序列中,却由于某种原因融合到了一起,这可能发生在DNA或mRNA层面,最终导致其编码结构和功能异常的蛋白,从而影响细胞的增殖、分化、和抗坏死功能。EML4(Echinoderm microtubule-associated protein-like 4)基因与ALK基因的融合就是导致这类患者肺癌发生的驱动基因。常见的EML4-ALK融合是由肿瘤染色体2 [INV(2)(p21p23)] 的短链反转,导致EML4 基因外显子 1-13 与 ALK 基因外显子 20-29 融合,从而呈现出不同的融合类型,除此之外也存在TFG-ALK、KIF5B-ALK、KLC1-ALK等融合类型。

 

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上图  ALK融合基因列举 

ALK融合改变的发生率较低,在整体NSCLC患者中占比为3-5%,在中国人中观察到的最高数据,也不超过10%,其中,无吸烟史或轻度吸烟史、较低年龄的患者(小于60岁)中发生率较高。所以说ALK融合改变在肺癌中是相对少见的一种突变类型,但从临床探索的深入程度和靶向治疗的应用效果这一角度来说,ALK融合类型却在肺癌整体治疗中占有举足轻重的地位。

ALK融合改变常见于肺腺癌,且很少与其他突变如EGFR、KRAS等突变类型同时出现,也有报道指出亚裔的EGFR、KRAS野生型的腺癌患者,ALK阳性比例高达30%-42%,所以这一人群的患者有必要就ALK基因改变做进一步检测。

ALK与EGFR特性比较

我们将ALK融合类型于肺癌常见的EGFR突变类型做一个比较,方便大家更直观的了解这类突变。

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ALK基因的常用检测方法

目前已探知的EML4-ALK的易位融合形式有超过20种,此外还有ALK与TFG、KIF5B、KLC1等多种基因融合可能发生,对ALK突变的发生和属性进行检测是临床中重要的探索方向。以下是几种常用的检测方法:

 

1、荧光原位杂交(Fluorescent in situ hybridization, FISH)

原理:分离探针的分析方法,设计红绿两个探针,分别标记ALK基因的两端,如ALK基因发生断裂或倒转,红绿标记就会分开,未断裂的ALK基因则表现为黄色的荧光信号,通过计算规定数量的细胞中标记颜色的数量来判定阳性。

大部分克唑替尼治疗ALK融合阳性NSCLC的临床试验均是基于FISH的诊断,因此,FISH检测目前仍是诊断ALK融合基因的参照标准方法。但这种检测方法也存在很多局限,如15%的cut-off值存在一定争议,对操作和判读的技术要求较高,并且FISH的检测方法也无法检测ALK突变的融合类型。

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上图:ALK的FISH检测成像

 

2、免疫组化(immunohistochemistry,IHC)

原理:将特异性的抗体进行标记,通过抗原抗体反应,配合级联放大效应,靶蛋白会成强染色状态,以此来判断和定位。常用的Ventana HIC试剂盒,在中国和欧盟都已获批作为ALK突变的检测方法。

免疫组化检测操作简便,方法成熟,价格相对较低,与此同时,其与FISH检测阳性之间存在高度的一致性,是有效的筛查方法。但由于肿瘤的异质性,靶蛋白的表达强度不均一,可能会影响判读,建议有条件的患者做进一步确诊。

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上图:Ventana IHC抗ALK(D5F3)检测肺腺癌ALK染色阳性病例

上左、右图:大部分阳性肿瘤显示均匀强表达;

下左、右图:个别阳性病例则由于肿瘤异质性表现为表达强度的不均一性。

3、反转录PCR(RT-PCR)

原理:通过预先设计的引物,对特定的RNA进行反转录,来检测ALK融合的发生情况。

RT-PCR这种方法简便快捷,因引物是预设的,可以直接确定融合突变的类型,但也因如此,对未知的类型无法进行检测。同时这种检测方法对组织样本的质量要求较高,临床常用的石蜡样本如果存放时间长RNA降解严重,会影响检出率,建议用新鲜的样本来做检测。

 

4、二代测序法(NGS)

目前已证实,二代测序方法可以有效的检测扩增、重排等基因突变,同时也有助于发现ALK新的突变类型,并且少量的组织样本即可检测多种突变的发生情况。此种方法相对价格较高,同时对其检测结果的判定和解读需要优质的检测公司和经验丰富临床专家进行充分探讨。

综合各种检测方法,各有利弊,在临床应用中,应根据临床样本的特点和实验室条件合理的选择和优化。

ALK靶向治疗现状简介

克唑替尼(赛可瑞)是中国目前已上市的唯一一种ALK靶向治疗药物,从2013年1月上市至今,已积累了大量的临床应用病例,在中国人群中的疗效也获得了印证。综合来说,克唑替尼具有以下几个特点

1、除了ALK融合突变,c-MET和ROS1等也是克唑替尼的主要靶点

2、相比多西他赛、陪美曲塞,ALK阳性的肺癌患者使用克唑替尼获益明显,中位PFS约为11个月。

3、中枢神经系统转移是克唑替尼治疗的短板,虽然已有研究证实克唑替尼对比化疗对头部转移灶更有效,但相比二代、三代ALK靶向药物,克唑替尼入脑能力弱,在克唑替尼治疗后进展的患者中,中枢神经转移占40%左右。

4、除了治疗常见的恶心,腹泻,便秘等不良反应外,视觉障碍是克唑替尼一项比较特殊的不良反应,发生率>25%,需要加以关注。

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近几年,新的ALK靶向药物发展迅速,以Alectinib、Brigatinib、Ceritinib为代表的第二代ALK靶向药物,以及以Lorlatinib为代表的第三代ALK靶向药物相继推出,其中多项研究的结果一次次刷新晚期肺癌治疗的生存数据,为ALK阳性患者的靶向治疗带来了强有力的武器,如艾乐替尼(Alectinib),在二线治疗和一线治疗中都已获得FDA的批准上市,在日本的研究中,300mg 每天两次给予艾乐替尼治疗,在ALK阳性患者中获得了93.5%的缓解率,一线治疗使用艾乐替尼PFS超过20个月。

同样的,Brigatinib(AP26113)也在现有的临床结果中呈现出非常好的疗效,作为一种新型的ALK和EGFR双重抑制剂,可强效抑制ALK的L1196M突变和EGFR的T790M突变,二线治疗的适应症已在美国获批上市。这些新的药物在疗效和安全性上都有了突破性的进展,特别是在中枢神经病灶的治疗中也有了高效的解决方案,与此同时,专家们也在对每一种药物在ALK阳性肺癌患者全程管理中的治疗地位加以深思,换言之,这么多有力的武器来对付ALK这一特殊的分子类型,如何配合、如何接力,来打出最有力的的组合拳,是无数医生和患者共同努力的目标。

更多的内容在后期的文章中期待与大家分享。

如今我们看到,在最新的文献报道中,克唑替尼一线治疗ALK阳性的非小细胞肺癌患者,中位OS达到了48个月,有超过三分之一的患者生存超过五年,另一项来自法国的研究分析总结了318例ALK阳性患者的长期生存请况,其中接受多代ALK靶向药物治疗的患者总的生存时间达到了89.6个月。一个个鲜活的数据告诉我们,通过有效的治疗和管理,ALK阳性的肺癌患者可以获得很好的长期生存。无数专家学者致力于将癌症变为可以控制的慢性疾病,在非小细胞肺癌的治疗中,或许这一理想将最先在ALK突变类型患者中得以实现。

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 参考文献:

1、 蒋涛 周彩存,中国肺癌杂志2015年2月第1 8卷第2期

2、 Justin F. Gainor et al. Cancer Discov 2016;6:1118-1133

3、 冯勤 杨欣 林冬梅,ALK阳性非小细胞肺癌的诊断,中国肺癌杂志2 0 1 5年2月第1 8卷第2期。

4、 Benjamin J,Solomon et al. N Engl J Med 2017; 371;23

5、 Hida et al, Lancet 2017:390: 29-39

6、 Deepa Rangachari et al, JTO 2017; doi: 10.101

7、 Michaël Duruisseaux et al, Oncotarget, 2017, Vol. 8, (No. 13)

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始发于微信公众号: 医科院肿瘤医院李峻岭医生

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