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局灶性MET扩增在肺癌中的意义:NGS、FISH和IHC综合分析

10月10日
整理:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

引言:MET扩增是EGFR和ALK靶向治疗药物常见的耐药机制,在部分肺癌患者中也可检出新发MET扩增。MET扩增可以由整个染色体的多倍体或者MET区域基因片段局灶性扩增导致。然而,两种不同机制或类型MET扩增临床意义尚不明确。为此,来自上海市胸科医院病理科团队基于超200例MET扩增患者,分析了两种不同机制或类型MET扩增临床意义,并进行了验证。相关结果已于2024年4月发表于Mod Pathol杂志(影响因子:6.8),本文对此进行简要解读和分享,希望能为医务工作者提供新的科研和临床参考,造福更多肺癌患者。

背景

     编码肝细胞生长因子酪氨酸激酶受体(也称为c-MET)的MET原癌基因通过MET信号的异常激活,在几种人类恶性肿瘤发生发展中起到重要作用。多种机制均可导致MET通路信号紊乱,包括MET突变、融合、扩增和蛋白质过表达。其中,导致MET 14号外显子跳跃突变的机制已被广泛探索和分析。该区域的基因功能丢失可导致MET蛋白降解功能受损和MET下游信号通路组成性激活、细胞增殖水平升高和肿瘤生长。迄今为止,已有几种小分子MET酪氨酸激酶抑制剂(TKI)获批用于治疗携带MET 14号外显子跳跃突变的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者。

     MET扩增(METamp)是一种更复杂的MET基因变异。首先,METamp可发生在各种肿瘤类型和不同的临床场景中。其次,在肺癌中,新发肿瘤患者METamp在1%至5%之间,而在EGFR TKI治疗进展后其发生率为5%至20%。第三,METamp扩增水平是一个连续变量,不同患者之间的差异很大。几项小规模研究表明,高水平METamp比低水平METamp更能预测患者从MET抑制剂治疗中的获益。理论上,METamp可导致MET蛋白表达升高。在几项临床试验中,MET蛋白过表达状态也显示出与MET靶向治疗疗效之间的潜在相关性。然而,由于对MET扩增或过表达的标准化定义缺乏共识,以及研究和临床检测之间阈值的差异,对METamp进行深入探索存在一定困难。

     传统上,荧光原位杂交(FISH)可通过计算每个细胞平均MET基因拷贝数(GCN)和肿瘤细胞中MET染色体计数探针与7号染色体结合的比率(CEP7)(MET/CEP7比率)来确定METamp。MET/CEP7比值也可用于区分局灶性扩增和多倍体。FISH检测发现每个细胞平均有5个或更多的MET拷贝(MET GCN≥5)和/或MET/CEP7比率≥2.0则被定义为METamp。基于杂交捕获的二代测序(NGS)越来越多地被用于常规分子检测。与单基因MET FISH检测相比,NGS能够同时检测许多其他潜在的,具有临床意义的基因组变异,准确评估MET GCN,并能够根据MET和7号染色体上其他基因的测序深度,以区分MET局灶性扩增和多倍体。与FISH一样,不同NGS平台使用的不同算法对METamp的定义也没有达成共识。也有研究对MET蛋白不同免疫组化(IHC)抗体进行了探索和检测,例如常用的抗总MET抗体(c-MET,SP44)和针对磷酸化MET的抗体(p-MET,Y1234/1235,Y1349)。MetMab评分和H评分系统通常用于解释IHC结果,尽管具体的临界值在不同研究之间有所不同。

     总之,即使在相同的方法中,用于定义MET扩增或过表达的阈值也有所不同,导致其与MET抑制剂的临床获益相关性也存在矛盾之处。本研究回顾性地纳入了231例NSCLC患者(SCH队列),并对上述3种方法在检测METamp,特别是不同METamp亚型的能力进行了全面比较。此外,研究者还探索了不同MET扩增阈值下METamp患者的生物学和临床病理特征。

结果

     表1详细列出了由231例患者组成的SCH队列临床病理特征。在基因FISH确定的130例METamp病例中,中位年龄为65岁,其中大多数患者为男性(75.4%),有吸烟史(64.6%),肿瘤分期为IV期(73.8%)。主要组织学类型为腺癌(80.8%)和鳞状细胞癌(10.0%)。值得注意的是,与MET阴性组相比,METamp患者的男性比例(P<0.001)、既往吸烟比例(P<0.001)和PD-L1肿瘤比例评分(TPS)(P=0.001)明显更高。

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表1 SCH队列患者临床病理特征

     在分析SCH队列之前,研究者首先分别基于上述3种方法制定了MET扩增/过表达的截断值,以便进行全面的比较分析。FISH使用了MET/CEP7的公认标准≥2或MET GCN≥5作为阈值(图1A)。至于NGS,METamp亚型首先由定制的算法确定。为了使NGS与FISH具有可比性,其METamp阳性阈值也被定义为局灶性扩增或多倍体GCN≥5(图1B)。对于IHC阳性标准,比较了c-MET或p-MET表达4个预先指定的IHC临界值与FISH之间的一致性。使用c-MET染色H评分≥200作为IHC阳性临界值(C1),与FISH的总体一致性最高(78.7%)。因此,该IHC截断值后续被用于不同方法之间的比较分析(图1C)。145例样本经至少一种方法鉴定为MET扩增/过表达,但其中只有一半的样本(73例)被所有3种方法均定义为MET扩增/过表达阳性(图1D)。FISH、NGS和IHC鉴定的MET扩增比例分别为89.7%、63.4%和74.5%。以FISH结果为参考,NGS的阳性一致性百分比(PPA)为66.9%,阴性一致性百分比(NPA)为95.1%,总体一致性百分比(OPA)为79.2%;IHC的PPA为72.9%,NPA为86.1%,OPA为78.7%(图1E)。

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图1 比较FISH、NGS和IHC之间MET扩增/过表达检测结果

     接下来,研究者探索了NGS/IHC与FISH之间的不一致性是否由MET-GCN水平导致。如图2A所示,当MET GCN<5或≥8时,NGS与FISH的一致性相对较高(76.5%-100%)。相比之下,当MET-GCN处于5到8之间时,NGS与FISH的一致性非常低(34.5%)。有趣的是,IHC和FISH之间的一致性也显示出类似的趋势(图2A)。考虑到FISH和NGS都是基于DNA的检测方法,研究者重点比较了NGS和FISH在METamp检测中的作用。根据FISH和NGS对METamp定义的二元结果(+/-,存在或不存在),将SCH队列分为4个亚组,然后分析各组c-MET过表达的频率。值得注意的是,FISH-NGS+亚组MET过表达频率(80% vs 84.9%)与FISH+NGS+亚组相似,而FISH+NGS-亚组MET过表达频率较低(48.8%)(图2B)。这些数据表明,尽管相较于NGS,FISH在该队列中可检出更多的MET扩增,但这些病例中的大多数可能对MET的致癌驱动作用依赖性较弱。进一步的分析表明,FISH和NGS确定的MET-GCN之间存在很强的相关性(R2=0.63,图2C)。74.4%(32/43)仅通过FISH鉴定的MET扩增肿瘤(FISH+NGS-亚组)属于MET多倍体。研究者依次比较了NGS和FISH在检测METamp亚型方面的一致性(图2D)。当METamp状态被NGS和FISH细分为局灶性扩增、多倍体和阴性3类时,两种检测手段的OPA仅为77.9%。相比之下,将多倍体与阴性患者合并后与局灶性扩增对比时,OPA达到了93.1%。这些数据表明,多倍体可能是导致NGS和FISH检测METamp不一致性的关键因素。

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图2 FISH和NGS检测METamp的详细比较

     进一步探讨了MET局灶性扩增和多倍体在肺癌中的致癌活性。首先,研究者分析了153例初治患者中其他经典肺癌驱动因素共突变情况,以排除EGFR TKI耐药导致的混淆因素和潜在偏倚(图3A)。比较分析表明,MET多倍体组和METamp阴性组的其他经典肺癌驱动基因共突变发生率没有统计学差异(51.6% vs 72.1%,P=0.067)。与其他两组相比,局灶性扩增组驱动基因共突变发生率(16.7%)明显较低(图3B),表明其致癌活性较高。此外,MET局灶性扩增还与较高的GCN相关(P<0.01,图3C)。为了进一步探讨局灶性扩增组的高GCN是否可能导致其低共突变发生率,研究者分析了不同GCN水平下驱动基因共突变的发生率。有趣的是,无论GCN水平如何,MET局灶性扩增组的伴随驱动突变发生率都很低(均<35%)。在局灶性扩增和多倍体组中,没有观察到GCN水平与驱动基因共突变发生率的明显负相关性(图3D)。这些数据表明,尽管两者之间存在很强的相关性,但MET局灶性扩增,而不是高GCN,更有可能是MET驱动NSCLC发生的致癌因素。

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图3 MET局灶性扩增具有很强的致癌活性

     在蛋白质水平上,MET局灶性扩增c-MET(P=0.014)和p-MET(P=0.017)H评分均高于多倍体(图3E、F)。此外,研究者还分析了新发METamp和EGFR TKI治疗后获得性METamp患者中METamp亚型的分布情况。在基于FISH结果的METamp患者中,两组之间没有观察到显著差异。相比之下,根据NGS结果,MET局灶性扩增在治疗耐药患者中的发生率明显高于初治患者(100% vs 80.3%,P=0.01图3G)。这些结果进一步表明,MET局灶性扩增,而不是多倍体,更可能是导致肺癌进展的驱动因素。

     使用LAVA数据库中的2个大型NSCLC队列进行了验证分析。在LAVA组织队列(n=15649)中,2.14%的病例检出METamp,局灶性扩增占75.2%。在LAVA ctDNA队列(n=6361)中,1.32%的病例检出METamp,其中85.7%为局灶性扩增。由于LAVA数据库缺乏治疗相关数据,因此无法判别METamp是否为新发变异。因此,研究者对两个队列是否存在EGFR共突变进行了分析。如图3H,I所示,在任何情况下,不同METamp亚型之间驱动基因共突变发生率的趋势与图3B所示的SCH队列结果相似,MET局灶性扩增患者共突变发生率最低,多倍体患者发生率与METamp阴性组相当。LAVA队列结果进一步支持了SCH队列的发现。总之,上述结果表明,无论GCN水平如何,MET局灶性扩增更有可能与其他经典驱动基因变异相斥,并可能在肺癌中起到致癌驱动因素的作用。相比之下,MET多倍体通常有更多伴随的驱动基因突变,更可能不是导致肺癌发病的驱动因素。

     既往研究表明,METamp与PD-L1高表达相关。同样,在SCH队列中,高水平MET-GCN患者PD-L1阳性(TPS>1%)比例更高(GCN=10 vs GCN 5-10:91.6% vs 60.6%;P=0.028;图4A)。此外,相较于MET多倍体和METamp阴性患者,MET局灶性扩增患者的PD-L1阳性比例也更高(81.1% vs 60.0%或44.8%;P=0.083和P<00.001;图4B)。

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图4 对比不同MET-GCN和MET扩增类型患者的PD-L1阳性比例

结论

     在NSCLC中,MET局灶扩增是一种比MET多倍体更强的致癌驱动因素,可作为MET驱动型肺癌的潜在标志物,并指导治疗选择。研究者建议在未来的临床研究中,基于MET局灶性扩增探索MET抑制剂的临床活性。



本文主要参考Xiang C, Lv X, Chen K, et al. Unraveling the Significance of MET Focal Amplification in Lung Cancer: Integrative NGS, FISH, and IHC Investigation. Mod Pathol. 2024;37(4):100451. doi:10.1016/j.modpat.2024.100451。

审批编号CN-143042,过期日期2024-12-18
声明:本材料由阿斯利康提供支持,仅供医疗卫生专业人士参考

责任编辑:肿瘤资讯-Bear
排版编辑:肿瘤资讯-Shiro


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10月10日
苗军程
金乡县人民医院 | 肿瘤内科
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