图：肺癌诊断的演进
非小细胞肺癌
腺癌中癌基因的鉴定，包括EGFR（表皮生长因子受体）突变和ALK（间变性淋巴瘤激酶）重排，是领导基于基因检测的精确肺癌诊断的范本。对于新发的腺癌患者，NCCN指南要求进行上述两项癌基因检测，另外许多机构建议同时进行ROS、RET、MET原癌基因、BRAF和HER2筛查，对应的靶向药物治疗前景也被众多学者看好。
EGFR突变一线使用TKIs(酪氨酸激酶抑制剂)治疗，能给患者带来更长的生存获益和更高的生活质量。但TKIs的平均PFS在9月左右，最近的研究表明对于TKIs的获得性耐药，通常是由于EGFR的二次突变造成（例如T790M的突变），第三代靶向药物AZD9291和CO-1686能有效克服此类耐药。目前强调耐药后“二次活检”的重要性，因为有其他靶向药物的靶点（如ALK融合基因）存在或向小细胞类型转化而对化疗敏感的可能性。
HER2（人类表皮生长因子受体）和HER3（也成为ERB2和ERBB3）和EGFR一样，属于HER/ERBB RTK家族，通过MAPK和PI3K信号通路调节细胞生长和分化。HER2突变在NSCLC中约占2%～4%，而且一般和EGFR、KRAS、BRAF、RAS等为排他性存在，提示其为重要的驱动基因。新一代不可逆的HER抑制剂如阿法替尼（Afatinib）和达克替尼（Dacomitinib）可能有效。
受体激酶的基因重排，比如ALK、ROS和RET，在腺癌中的发生比率在1～8%左右。最近的临床试验已证实具有ALK融合基因或ROS1基因重排的腺癌患者对克唑替尼（Crizotinib）和其他靶向药物治疗有效。然而在临床使用过程中无可避免也出现了药物耐药问题，但这也促进了二代药物如色瑞替尼（Ceritinib）的研发。
虽然腺癌患者是驱动基因指导下靶向治疗的最大收受的受益人群，但在这场与发病率病死率双高的恶性肿瘤的博弈中，我们离成功还有一段距离。一些肺腺癌中常见基因改变，如p53、KRAS和丝氨酸/苏氨酸激酶11的突变，目前尚无有效的靶向治疗。其中KRAS突变在肺腺癌中发生率相当之高，达20%～25%，，高于EGFR、ALK等，而且往往提示预后不良。早期患者OS不佳，晚期患者多种药物耐药。
针对肺癌驱动基因之一的KRAS基因突变研究，也成为学术界关注热点之一。目前已知针对KRAS突变型患者的靶向药物研究有所进展的为法尼基转移酶（FTase）抑制剂及RAS/RAF通路下游效应分子MEK抑制剂的研究。多数肿瘤细胞中存在RAS（KRAS、NRAS、HRAS）癌基因的表达产物RAS蛋白，其定位于细胞膜内侧，具有GTP酶活性，通过调控细胞的有丝分裂，对细胞增生和转移发挥重要作用。在此过程中，FTase（法尼基转移酶）起了关键作用。
FTase（法尼基转移酶）抑制剂的作用机制为抑制FTase（法尼基转移酶），从而阻止Ras蛋白转化成活化状态。即使FTase的研究已有相关进展，但目前尚未有已通过Ⅲ期临床并确定疗效的FTase抑制剂
MEK作为MAP激酶信号传导通路的重要组成部分，参与了许多细胞过程，如增殖，分化，转录调控和发育。MEK共有七种成员MEK1-7，是一种具双重特异的蛋白激酶，它能磷酸化MAPK的苏氨酸和酪氨酸残基使之激活，执行整合上游信号到丝裂原活化蛋白激酶的重要功能。Selumetinib(AZD6244, ARRY-142866)可抑制KRAS下游通路MEK1/2，在selumetinib（SEL）+ 多西他赛（DOC）对比DOC + 安慰剂二线治疗晚期KRAS突变型NSCLC的研究中，发现接受联合治疗的患者PFS明显提高 (DOC 2.1月,SEL+DOC 5.3月；HR = 0.58；80% CI0.42-0.79；单侧P=0.0138)。总生存SEL+DOC组也长于DOC组 (9.4月 vs 5.2月)，但未达到统计学差异，提示Selumetinib有希望攻克“KRAS”突变这一难关。
肺鳞癌
鳞癌的发生多与吸烟相关，引起基因改变较腺癌复杂得多。成纤维细胞生长因子受体（FGFR）目前受到瞩目。FGRFs是细胞表面的酪氨酸激酶受体，调节细胞生长和分化。在7%～25%的鳞癌中发现FGFR1的扩增。FGFR1的小分子抑制物也在积极研发中，拒签有一例病例报道称患者在使用了TKI BFJ398后肿瘤缩小。除此之外，肺癌中FGFR2和FGFR3的突变，包括FGFR3的复发性融合，也可能是FGFR抑制剂的潜在靶点。鳞癌中PI3K信号通路中的一些基因，比如盘状结构域受体酪氨酸激酶2（DDR2）也是值得关注的靶点。
”
随着靶向药物的发展，非小细胞肺癌的治疗模式的不断发展；然而，小细胞肺癌却没有能“转化”出如此卓越成效。小细胞肺癌的恶性程度更高，而且复发/难治性肺小细胞肺癌可选择的临床药物十分有限。和鳞癌一样，小细胞肺癌患者常有吸烟史，长期暴露于烟草致癌剂导致患者不但基因突变比例高，而且更为复杂，使得驱动基因的鉴定难上加难。基因组测序提示SCLC中常有TP53H和视网膜母细胞瘤1基因的失活突变，二代测序还发现影响表观遗传学的基因突变和SOX2扩增。
表观遗传学通过组蛋白的各种修饰影响特定基因的表达。虽然使用DNA去甲基化药物或组蛋白去乙酰化酶抑制剂的表观治疗方案已成为治疗骨髓增生异常综合征和外周T细胞淋巴瘤的标准治疗，但这些疗法在肺癌或实体肿瘤中的应用还处于探索阶段。程序性死亡分子1（PD1）及其配体(PD-1/PD-L1)是一对负性免疫共刺激分子,正常情况下,组织细胞表面的PD-L1与淋巴细胞表面的PD-1结合后,可抑制淋巴细胞功能,诱导活化的淋巴细胞凋亡,从而在自身免疫耐受及防止自身免疫性疾病中发挥重要作用。多种肿瘤细胞表面也表达PD-L1,肿瘤细胞表达的PD-L1,可与肿瘤浸润淋巴细胞表面的PD-1分子结合,抑制淋巴细胞的功能及细胞因子的释放,并诱导淋巴细胞凋亡,从而抵抗淋巴细胞的杀伤作用,最终导致肿瘤发生免疫逃逸。研究发现PD-1免疫抑制点抑制剂联合表观遗传治疗可提高免疫治疗的疗效，可能表观遗传治疗能恢复在肿瘤中介导免疫豁免的多条通路的活性、上调PD-L1的表达并增加干扰素与细胞因子介导的杀伤作用。
正确的靶基因检测，是实现精准个体化靶向治疗的桥梁，但是临床多数晚期患者高质量组织标本并不容易获取和依靠组织标本难以实现动态检测也是我们必须面对的现实。基于外周血（游离DNA，CTCs）的基因分析能有效地填补上述空白，真正做到基因检测的便捷性、无创性和实时性，因而具有广泛应用前景。大样本回顾性研究显示应用游离DNA（cell-free DNA ，df-DNA）检测EGFR突变敏感性为76%；特异性为96%，组织、血浆检测一致性88%。国际多中心亚太地区分子流行病学IGNITE现实世界的临床研究：总共有亚洲/欧洲90个中的局部/转移性晚期非小细胞肺癌患者：主要终点：通过细胞组织学检测EGFR突变频率（本地检测)。次要终点：通过组织/细胞检测的EGFR突变状态与对应患者外周血浆（循环游离DNA）检测的EGFR突变状态的一致性(中国/韩国/俄罗斯/台湾人群)。EGFR突变状态结果与不同人群、肺癌分级、经历不同的治疗以及不同的检测方法的相关性。研究结果：研究总共纳入3382名患者，肺癌组织和细胞样本数在亚洲及俄罗斯为2291/924，血浆样本数为1753/94， 中位检测时间为6/9天，肺癌组织及细胞中EGFR突变频率：腺癌：49/18%，非腺癌：14/3%(鳞状细胞癌：10/4%)，总体上通过血浆检测的突变率较低。在2581个肺癌组织/细胞以及对应患者的血浆中检测的EGFR突变吻合率为81%，检测敏感度为47% ，特异性：96%；阳性预测值：83%，阴性预测值：80%。946样品用相同的高度敏感方法检测的阳性预测率为91%。由于假阳性结果的问题，阳性预测率在俄罗斯为39%，而在亚洲为93%。EGFR突变频率在腺癌、非吸烟、亚洲人群、广泛转移、女性（组织/细胞）患者明显增高，血浆中检测EGFR突变频率在≥65岁人群增高。研究结论：这些现实研究数据表明，在晚期非小细胞肺癌中的腺癌EGFR突变频率明显高于非腺癌。而在非腺癌组织中检测出的EGFR突变结果支持所有肺癌患者需行EGFR突变检测。血浆检测EGFR突变在亚洲肺腺癌患者达到26%阳性率，阳性预测值达到93%。这个迄今为止样本量最大的临床分子流行病学研究提示：①IGNITE研究进一步确定了腺癌，不吸烟和亚裔与EGFR突变显著相关，是EGFR突变的主要人群。②血浆循环肿瘤DNA可以作为肿瘤样本无法获取或无法评估的亚太患者的EGFR状态的检测。③EGFR突变状态和组织学数据显示在腺癌和非腺癌患者中都应进行EGFR检测。
循环肿瘤细胞（CTC）由于CTC数目少、捕获难和单个细胞的异质性等原因，导致用于临床靶基因的检测与监测可能滞后于cf-DNA。
基于基因检测的精确肺癌诊断，目的在于转化为患者的生存获益，包括生存时间和生活质量。当肺癌患者前来就诊时，临床医师除了进行临床全身评估外，还需留取肿瘤组织或血液标本检测分子生物学和药物基因组学特征，综合分析选择最合适的治疗策略，使肺癌转变为“慢性病”成为可能。
作者：韩宝惠 王晓菲 上海市胸科医院
来源：《肿瘤医学论坛》
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