导读

ALK融合/重排见于5%-7%的非小细胞肺癌(NSCLC)，ALK阳性患者以不吸烟者为主，为NSCLC的一类重要分子亚型，可从ALK-TKI的治疗中显著获益。随着NGS在临床上的广泛应用，除了经典型EML4- ALK融合外，越来越多的其他融合伴侣被发现。近期，湖北省华中科技大学同济医学院附属协和医院孟睿教授团队携手襄阳市中心医院邱慧兵医生首次报告了1例携带新的“基因间区域(IGR) ”-ALK融合晚期肺腺癌患者从恩沙替尼治疗中显著获益[1]，相关研究成果于2021年4月1号发表在Journal of Thoracic Oncology杂志上（IF=15.604）。裕策生物参与了其中的基因检测及数据分析工作。

背景

ALK融合/重排为 NSCLC中最常见的融合变异事件，NSCLC中已有多个ALK-TKI获批，显示出较高的反应率并显著改善了患者的生存预后和生活质量。在NSCLC临床诊疗中，除常见的ALK基因融合伴侣外，陆续有“基因间区域(IGR)”-ALK融合类型的病例报道[2-5]，但对相应ALK-TKI的治疗反应不一[7]，提示在临床诊疗中应对这类融合变异事件给予额外重视。这些融合事件中的融合伴侣并不是某一明确的基因，而是位于基因与基因之间的一段非编码DNA序列(intergenic region，IGR，有时亦被称为垃圾DNA)，“基因间区域”-“基因”融合类型的检测结果在临床上也越来越受到专家的关注和重视。

病例发现及诊疗过程

近期，华中科技大学同济医学院附属协和医院孟睿教授团队携手襄阳市中心医院邱慧兵医生在胸部肿瘤学杂志 (Journal of Thoracic Oncology)上首次报告了携带新的基因间序列(IGR)-ALK融合的1例肺腺癌患者从恩沙替尼治疗中显著获益。

该位患者为50岁中国男性，无吸烟史、因反复咳嗽6个月入院。CT检查提示右肺中叶占位性病变，纵隔及右肺多发淋巴结，肝、肾多发囊肿；脊柱及骨盆MRI显示S1椎体肿瘤转移，胸椎潜在血管瘤及右侧胸腔积液。患者行支气管镜活检，病理检测确诊为IV期肺腺癌。

因该患者具有多处转移病灶，采用了裕策生物YuceOne® Plus NGS大Panel对血液进行了检测，血液游离DNA分析发现6号染色体p12.1上的KLHL31基因和LRRC1基因的基因间区(IGR)与ALK基因的19号内含子区域拼接成新的嵌合体，嵌合体保留有ALK的完整激酶结构域（图1A，1B）。从IGV视图推断该嵌合体极有可能在基因区域(IGR)上游基因的启动子的作用下，表达出具有完整ALK激酶区域的融合蛋白，为驱动肿瘤发生原因。经蛋白层面的IHC验证，结果为ALK融合蛋白表达阳性(图1C)，确证了NGS的检测及分析结果。

图1.(A):KLHL31基因和LRRC1基因的基因间区(IGR)与ALK基因的19号内含子区域拼接成新的嵌合体的模式图；(B):NGS检测到的嵌合体及拼接断点位置的IGV视图；(C): IHC检测结果，经D5F3抗体染色呈ALK融合蛋白阳性。

患者经2个周期的培美曲塞联合奈达铂化疗后，于2020年8月给予ALK-TKI恩沙替尼治疗(225mg，QD)。经过1个月治疗后，患者右肺及纵隔淋巴结病灶迅速消退，评估达部分缓解(PR)，截至文章投稿时患者仍持续缓解（超过6个月），获益显著(图2)。

图2. 患者经恩沙替尼治疗1个月后，右肺及纵隔淋巴结病灶迅速消退，评估达部分缓解；治疗3个月后，主病灶进一步缩小，部分淋巴结病灶完全消退。

基因间序列融合变异值得重视

融合伴侣为基因间区域的模式为融合变异中的一种重要类型，且广泛分布在多种实体瘤中。哈佛大学医学院2020年发表的一项癌症中融合/重排变异的大规模研究显示[6]，通过 NGS检测到的13698个融合变异事件中，“基因间区域” - “基因”融合模式的比例达28% (图3)。

图3. 大队列研究表明，“基因间区域” - “基因”融合模式广泛存在于肿瘤基因组中。

在临床上，特别是2019年以来，有大量关于肺癌中“基因-基因间区域”的病例报道[2-5]，但对相应靶向药物的治疗反应不一[7]，引起了临床专家的关注与重视。具体到ALK融合，由于不同ALK融合类型的患者对ALK-TKI的治疗反应具有异质性，进一步对ALK阳性患者进行分层研究和细化管理具有重要临床意义。

在实际临床实践中，NGS大Panel具有检测全面等诸多优势，可为患者免除因不同平台多次检测时间周期长和组织样本耗费量大的问题，且NGS可适应多种液体活检样本，NGS还能有效提高融合变异的检出率(避免漏检)。值得注意的是检测到罕见的非经典型融合变异事件时，应引起高度重视，必要时可通过其他的技术平台进行验证( IHC、FISH)，从而精准地指导后续治疗，提高融合阳性患者的靶向治疗有效率。近期，JTO也专门刊发了NGS检测到的非经典型基因融合变异时，靶向治疗前有必要采用正交诊断方法进行验证的评述文章[8]，文章指出NGS强大的融合检测能力与传统方法有机结合在临床实践中具有重要意义：NGS大Panel与传统基因融合检测方法相辅相成，NGS可以非常高效地检出多种已知或未知的融合伴侣，并提供断裂位点信息，与其他检测平台提供的分子信息一同为患者提供最佳的临床治疗决策。

小结

孟睿教授团队首次报道了携KLHL31基因和LRRC1基因的基因间区与ALK的20号外显子新融合的晚期肺腺癌患者对ALK-TKI恩沙替尼治疗敏感，临床证实了该新融合为NSCLC的驱动变异事件，进一步丰富了ALK融合变异谱和作为NSCLC对ALK-TKI治疗敏感的标志物。

专家点评

本案例中KLHL31和LRRC1基因间区与ALK融合保留了完整的激酶结构域，可形成致癌融合蛋白激活下游细胞增殖和生长等信号通路。临床上该新ALK融合对国产ALK-TKI恩沙替尼具有很好的响应。但是基因间区-ALK融合机制尚不清楚，可能存在增强子等调控序列，需要进一步研究。

专家介绍

孟睿

华中科技大学同济医学院附属协和医院肿瘤科/肿瘤病学教研室  副主任

华中科技大学同济医学院附属协和医院胸部肿瘤科  书记/副主任

副教授、副主任医师、硕士研究生导师

第一临床学院临床医学五年制教师班主任

湖北省医学生物免疫学会胸部肿瘤多学科协作专委会  主任委员

湖北省抗癌协会肿瘤分子靶向治疗专业委员会青委会 主任委员

中国医药教育协会肺部肿瘤专委会患者教育委员会 副主任委员

CSCO青年专家委员会 委员

CSCO肿瘤营养治疗专业委员会 委员

武汉市中青年医学骨干人才培养工程人选

关于YuceOne® Plus Panel

YuceOne® Plus NGS大Panel覆盖了2.31Mb的基因组区域，涵盖1267基因，其中445基因全外显子覆盖，725基因重点内含子覆盖。得益于其高达2.31Mb的覆盖区域，在深度覆盖融合变异的常见热点区域的基础上，覆盖更多的可能发生结构变异的区域，对未知融合变异的发现能力强大，可最大限度地避免融合事件的漏检：

靶向治疗疗效预估：116个靶向药物相关基因，40个HRR基因，覆盖82种获批靶药、多个临床试验靶药；

免疫治疗疗效预估：41个免疫用药biomarker预测免疫用药敏感性及风险性；

新生抗原序列预测：1174个编码基因，757个与新生抗原高度相关，用于肿瘤个性化疫苗、细胞治疗等；

化疗药物预测评估：109个化疗基因，评估23种化疗药物疗效及毒副风险；

肿瘤易感胚系检测：50个基因胚系解读，评估肿瘤遗传风险，指导家系筛查。

参考资料

[1]. A Novel Intergenic Region Between KLHL31 and LRRC1-ALK Exon 20 Fusion Variant in Advanced Lung Adenocarcinoma and its Remarkable Response to ALK Inhibitor. J Thorac Oncol . 2021 Apr;16(4):e21-e23.

[2].A Novel Intergenic Region between CENPA and DPYSL5-ALK Exon 20 Fusion Variant Responding to Crizotinib Treatment in a Patient with Lung Adenocarcinoma. J Thorac Oncol . 2019 Sep;14(9):e191-e193.

[3]. A Novel Linc00308/D21S2088E Intergenic Region ALK Fusion and Its Enduring Clinical Responses to Crizotinib. J Thorac Oncol . 2020 Jun;15(6):1073-1077.

[4]. Chr2 30297612-ALK, A Novel Intergenic Fusion With Exon18 of ALK, Responds to Crizotinib. Clin Lung Cancer . 2020 Nov;21(6):e564-e566.

[5]. A Novel LINC00478/LINC01549 Intergenic Region-ALK Fusion Responded Well to Alectinib in a Patient With Lung Adenocarcinoma. JTO Clinical and Research Reports Volume 2, Issue 1, January 2021, 100112.

[6]. Dysregulation of cancer genes by recurrent intergenic fusions. Genome Biol . 2020 Jul 6;21(1):166.

[7]. Catalog of 5’ Fusion Partners in ALK-positive NSCLC Circa 2020. JTO Clin Res Rep. 2020;1:100015.

[8]. Noncanonical Gene Fusions Detected at the DNA Level Necessitate Orthogonal Diagnosis Methods Before Targeted Therapy. J Thorac Oncol . 2021 Apr;16(4):e21-e23.

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