ROS1融合基因型肺癌研究進(jìn)展

唐白杰 綜述，徐 鋼，梁冬妮 審校

(1.遵義醫(yī)學(xué)院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院病理科，四川 成都 610072)

△通訊作者

ROS1融合基因型肺癌研究進(jìn)展

唐白杰1，2綜述，徐 鋼2△，梁冬妮2審校

(1.遵義醫(yī)學(xué)院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院病理科，四川 成都 610072)

肺腺癌是最常見(jiàn)的非小細(xì)胞肺癌組織學(xué)類型。目前，針對(duì)肺腺癌的分子靶向治療是研究熱點(diǎn)。繼EGFR、KRAS、ALK等熟知驅(qū)動(dòng)基因之后，不斷有新的靶點(diǎn)基因被發(fā)現(xiàn)。本文重點(diǎn)就ROS1融合基因型肺癌的分子病理學(xué)、臨床特點(diǎn)、檢測(cè)手段及其治療和預(yù)后的意義進(jìn)行綜述。

腺癌；肺；ROS1；流行病學(xué)特點(diǎn)；組織形態(tài)學(xué)特點(diǎn)

肺癌是全球最常見(jiàn)的惡性腫瘤。目前，約有10種驅(qū)動(dòng)基因在肺腺癌中被發(fā)現(xiàn)[1]。臨床使用針對(duì)這些驅(qū)動(dòng)基因的分子靶向治療藥物，使肺癌的治療和生存期的延長(zhǎng)取得了顯著進(jìn)展，因此尋找更多新的治療靶點(diǎn)成為當(dāng)今肺癌研究的熱點(diǎn)。除了EGFR、KRAS、ALK等熟知的基因突變之外，ROSl融合基因也被證實(shí)為非小細(xì)胞肺癌新的治療靶點(diǎn)[2]。本文重點(diǎn)就ROS1融合基因型肺癌的分子病理學(xué)、臨床特點(diǎn)及檢測(cè)手段進(jìn)行綜述。

1 ROS1基因

1982年，ROS1基因作為一個(gè)獨(dú)特的致癌序列在禽類肉瘤病毒(UR2)中被發(fā)現(xiàn)[3]。ROS1是一種原癌基因，高度表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞株，之前也稱為c-ros-1、mcf3或ROS基因。野生型ROS1基因位于6號(hào)染色體6q21，全長(zhǎng)127 kb，有44個(gè)外顯子，其編碼的ROS1蛋白是含2347個(gè)氨基酸的跨模型酪氨酸激酶受體，由酪氨酸激酶區(qū)域、跨膜區(qū)域和含N端糖基化位點(diǎn)的細(xì)胞外區(qū)域組成[4～7]。ROS1基因的融合、過(guò)表達(dá)和突變均會(huì)導(dǎo)致ROS1蛋白的失調(diào)。異常的ROS1蛋白激酶活性將激活下游多條致癌信號(hào)途徑，包括PI3K/AKT/ mTOR、STAT3、RAS-MAPK/ERK、VAV3和SHP-1/2等，控制細(xì)胞增殖、存活和細(xì)胞周期的通路[8，9]。

2 ROS1融合基因與肺癌

2.1 ROS1融合基因型肺癌的發(fā)現(xiàn) ROS1融合基因最早以FIG-ROS1易位的形式在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Glioblastoma multiforme，GBM)中發(fā)現(xiàn)[10]。到目前為止，ROS1融合基因已經(jīng)在多種惡性腫瘤中被發(fā)現(xiàn)，其中包括膽管細(xì)胞癌、卵巢癌、胃癌和肺癌[11]。2007年，ROS1融合基因首次在非小細(xì)胞肺癌中被發(fā)現(xiàn)。Rikova等在41株細(xì)胞株中檢測(cè)到1株細(xì)胞株(HCC78)存在SLC34A2-ROSl融合基因和1例肺癌組織中存在CD74-ROSl融合基因[12]。到目前為止，已有九種ROS1融合基因在肺癌中被發(fā)現(xiàn)，包括：SLC34A2-ROS1、CD74-ROS1、TPM3-ROS1、SDC4-ROS1、EZR-ROS1、LRIG3-ROS1、FIG-ROS1、KDELR2-ROS1和CCDC6-ROS1。其中CD74-ROS1最為常見(jiàn)[11]。各種ROS1融合基因均可編碼并激活相同的胞內(nèi)ROS1蛋白的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域；并且它們?cè)诎l(fā)生基因倒位時(shí)ROS1基因的斷裂位點(diǎn)主要集中在第32、34、35或36外顯子區(qū)域。所有ROS1融合基因均保存了ROS1激酶結(jié)構(gòu)域，但在CD74-ROS1、SDC4-ROS1、SLC34A2-ROS1融合基因還保存了ROS1的跨膜區(qū)。然而，與EML4-ALK融合基因不同，其EML4的螺旋式螺旋(coiled-coil)區(qū)域介導(dǎo)自身二聚體化，使兩個(gè)EML4-ALK分子的激酶區(qū)形成穩(wěn)定的二聚體；ROS1介導(dǎo)二聚體化區(qū)域尚未明確[8，13]。

2.2 ROS1融合基因型肺癌的流行病學(xué)特點(diǎn) ROS1融合基因在肺癌中的檢出率較低，約1%～2%[14～21]。但在EGFR野生型和不含有ALK 易位的肺腺癌患者中，ROS1融合基因陽(yáng)性率可高達(dá)11%[15，16，19]。年輕是ROS1融合基因型肺癌患者另一較顯著的特征之一。目前ROS1融合基因陽(yáng)性病例檢出量最大的研究中，ROS1陽(yáng)性病例組18例患者的中位年齡為49.8歲，而ROS1陰性病例組的中位年齡為62.3歲[14]。其它一些研究也顯示該類肺癌患者趨于年輕化[15，19]。ROS1融合基因型肺癌與不吸煙或輕度吸煙史相關(guān)。在早期報(bào)道中，吸煙和不吸煙患者中都能檢測(cè)到ROS1融合基因，似乎提示ROS1融合基因型肺癌與吸煙史無(wú)關(guān)。然而在最近更多研究中證實(shí)ROS1融合基因型肺癌患者大多不吸煙或輕度吸煙[14，15，19]。大多數(shù)ROS1融合基因型肺癌與EGFR、KRAS突變或ALK易位相互排斥。盡管ROS1融合基因型肺癌在總體非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)人群中發(fā)生率低，但在EGFR、KRAS野生型和不含有ALK易位的肺腺癌患者中，ROS1融合基因陽(yáng)性率可高達(dá)11%[15，16，19]。

2.3 ROS1融合基因型肺癌的病理組織形態(tài)學(xué)特征 目前文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)于ROS1 融合基因型肺癌具有提示意義的形態(tài)學(xué)特征尚無(wú)定論，主要以腺泡狀、實(shí)型、貼壁狀、乳頭狀結(jié)構(gòu)和粘液篩孔結(jié)構(gòu)為主[14，16，17，22]。造成上述多個(gè)形態(tài)學(xué)研究結(jié)果差異的原因可能與病例樣本量小或者病例抽樣問(wèn)題有關(guān)。

2.4 ROS1融合基因型肺癌的治療 2008年McDermott等[23]第一次發(fā)現(xiàn)ALK 酪氨酸激酶抑制劑TAE684也能抑制ROS1融合基因。此后，在膽管上皮癌中被發(fā)現(xiàn)FIG-ROS1融合基因通過(guò)體外研究也被成功證實(shí)對(duì)TAE684敏感。根據(jù)TAE684的相關(guān)研究數(shù)據(jù)，對(duì)ALK 酪氨酸激酶抑制劑crizotinib的I期臨床試驗(yàn)(NCT00585195)方案進(jìn)行了修訂，允許篩選和入組有ROSl融合基因表達(dá)的實(shí)體腫瘤患者進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。其治療ROS1 陽(yáng)性 NSCLC 患者的初步療效為有效率57.1%(8 /14，7 例 PR，1例 CR)，8 周疾病控制率為79%，基本證實(shí)了crizotinib在ROSl融合基因表達(dá)的NSCLC患者中具有良好的抗腫瘤活性[24，25]。目前，另有數(shù)個(gè)針對(duì)ROS1融合基因陽(yáng)性患者治療的臨床試驗(yàn)也正在進(jìn)行中。美國(guó)綜合指南癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)也提示，臨床醫(yī)生可以對(duì)ROS1易位陽(yáng)性患者使用crizotinib[11，26]。

2.5 ROS1融合基因型肺癌的耐藥問(wèn)題 目前關(guān)于ROS1融合基因型肺癌的耐藥問(wèn)題的文獻(xiàn)較少。Awad等在2013年報(bào)道了一位含有CD74-ROS1融合基因的肺腺癌患者在使用crizotinib 3個(gè)月后患者出現(xiàn)病情惡化[27]。在對(duì)比耐藥前后的腫瘤組織后發(fā)現(xiàn)ROS1 cDNA第6094號(hào)核苷酸G→A的突變。隨后 Sun等[28]通過(guò)分子模擬和能量計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建了crizotinib與靶標(biāo)結(jié)合/解離過(guò)程的勢(shì)能面，發(fā)現(xiàn)G2032R突變使P-loop區(qū)域變得更為剛性，影響了crizotinib與ROS1的結(jié)合，也縮短了crizotinib與ROS1的結(jié)合時(shí)間，從而造成了很強(qiáng)的耐藥性。Shaw[29]發(fā)現(xiàn)色瑞替尼(LDK378)對(duì)crizotinib治療期間已有疾病進(jìn)展的患者，不論在ALK易位上是否出現(xiàn)耐藥突變，均高度有效。進(jìn)而提示Ceritinib能克服NSCLC對(duì)crizotinib的耐藥。但隨后山東理工大學(xué)的申亮和紀(jì)洪方[30]對(duì)色瑞替尼的具體作用機(jī)制予以探討，發(fā)現(xiàn)crizotinib和Ceritinib均能有效地綁定在野生型的ROS1基因上。然而，在G2032R突變的ROS1基因上，由于精氨酸空間效應(yīng)的影響，其在位置和構(gòu)象上發(fā)生了顯著的改變，這樣削弱了兩者之間的結(jié)合，從而導(dǎo)致耐藥。在實(shí)驗(yàn)室中利用分子對(duì)接模擬發(fā)現(xiàn)Ceritinib對(duì) ROS1 G2032R 的親和力要比野生型ROS1弱 5～10 倍。因此，雖然Ceritinib可能對(duì)ROS1易位陽(yáng)性的 NSCLC 有活性，但其藥效仍會(huì)被 ROS1 G2032R 突變所削弱。

2.6 ROS1融合基因型肺癌的預(yù)后 目前關(guān)于ROS1易位肺癌預(yù)后的報(bào)道研究較少。Yoshida等[22]通過(guò)對(duì)15例ROS1易位陽(yáng)性患者的變量分析，發(fā)現(xiàn)融合基因陽(yáng)性患者在總生存期方面與融合基因陰性患者無(wú)顯著性差異(P= 0.99)。Cai等[20]通過(guò)對(duì)8例ROS1易位陽(yáng)性患者的多變量分析，發(fā)現(xiàn)ROS1融合基因陽(yáng)性的肺癌患者中位總生存期明顯低于ROS1融合基因陰性的肺癌患者(P= 0.041)。而Warth等[31]通過(guò)對(duì)9例ROS1融合基因陽(yáng)性患者的變量分析，發(fā)現(xiàn)ROS1易位陽(yáng)性的肺癌患者中位總生存期明顯高于ROS1融合基因陰性的肺癌患者(P= 0.018)。因此，ROS1融合基因型肺癌與預(yù)后之間的關(guān)系目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。也可能與肺腺癌中ALK易位類似，其突變本身對(duì)預(yù)后的提示作用并不強(qiáng)，完全取決于是否接受了靶向治療。

3 ROS1融合基因型肺癌的檢測(cè)方法

目前，檢測(cè)融合基因的常用方法主要是熒光原位雜交(FISH)、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)和免疫組織化學(xué)染色(IHC)。其中FISH常用于對(duì)ROS1融合基因的篩查。目前，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室使用的都是ROS1分離探針，其跨越了ROS1基因的主要斷裂位點(diǎn)。理論上，該探針可檢測(cè)到任何配體下的ROS1融合基因。雖然FISH特異性高，但FISH技術(shù)需要配備專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和判讀人員，而其實(shí)驗(yàn)儀器要求高，成本較貴，且FISH不能區(qū)分不同類型的ROS1融合配體。與FISH相比，IHC的檢測(cè)成本較低，容易開展。兔單克隆抗體(D4D6)被發(fā)現(xiàn)能識(shí)別人類ROS1蛋白氨基酸的羧基末端。并且通過(guò)FISH對(duì)比發(fā)現(xiàn)其具有較高的敏感性，且沒(méi)有假陽(yáng)性。雖然D4D6在少數(shù)組織也會(huì)表達(dá)，如：巨噬細(xì)胞、支氣管上皮細(xì)胞等，但在正常肺組織中不表達(dá)[17，19，31，32]。RT-PCR是診斷ROS1 融合型肺癌的一種高效性的檢測(cè)方法。在最初ROS1融合基因的發(fā)現(xiàn)研究中大部分運(yùn)用的就是RT-PCR[6，12，24]。RT-PCR具有可以明確ROS1融合配體、所需組織量極少等優(yōu)點(diǎn)，但其對(duì)組織中RNA的質(zhì)量有較高要求，若組織中的RNA降解嚴(yán)重，則可能影響最終的檢測(cè)結(jié)果。

4 小結(jié)

ROS1融合基因型肺腺癌是肺癌中又一種獨(dú)特的具有臨床意義的分子亞型，也是肺腺癌中新的治療靶點(diǎn)，但其陽(yáng)性率偏低。ROS1融合基因型肺腺癌患者具有獨(dú)特的臨床和病理學(xué)特征。crizotinib在ROSl融合基因表達(dá)的NSCLC患者中具有良好的抗腫瘤活性。但部分患者在治療一段時(shí)間后會(huì)對(duì)crizotinib產(chǎn)生耐藥，其原因多為ROSl融合基因發(fā)生了繼發(fā)的基因突變。目前，ROSl融合基因檢測(cè)的常用方法主要是FISH、RT-PCR和IHC，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，存在互補(bǔ)性。

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Research progress of ROS1 fusion gene in lung cancer

TANG Bai-jie，XU Gang，LIANG Dong-ni

R734.2

B

1672-6170(2015)03-0177-03

2015-01-13；

2015-03-31)