肺癌治疗的关键在于精准识别驱动肿瘤生长的基因变异。本研究通过对1.3万例肺腺癌样本的大规模测序分析，创新性地利用"癌基因互斥性"原理，首次系统定义了HER2、KRAS和MET基因拷贝数扩增的临床相关阈值。这项近期发表于《Clinical Lung Cancer》的研究不仅揭示了高拷贝数扩增群体的独特基因特征，更为靶向治疗的精准筛选提供了重要依据。本文将从背景到结论完整解析这项具有临床转化价值的研究发现。
研究背景
基因拷贝数增益（CNG）作为连续变量，其临床相关阈值在非小细胞肺癌（NSCLC）中尚未明确。传统检测方法如FISH与新兴的NGS技术存在判定差异，而高阈值可能筛选出真正依赖扩增驱动的肿瘤。既往研究表明，原发性致癌驱动基因通常互斥存在，这为通过癌基因重叠分析确定CNG阈值提供了理论依据。MET扩增已被证实与EGFR靶向治疗耐药相关，但HER2和KRAS扩增的临床意义仍存争议。本研究旨在通过大规模组织测序，建立基于癌基因互斥性的CNG判定标准，并探索其对生存预后的影响。
研究方法
研究回顾性分析了Caris生命科学数据库中的13,072例肺腺癌样本（含原发灶和转移灶），使用592基因panel或全外显子测序检测CNG。通过计算测序深度与基线值的比值确定拷贝数，将致病性融合/突变定义为驱动基因阳性。采用癌基因共现频率下降拐点结合样本量可行性设定CNG阈值，统计分析涵盖基因共突变模式、人口学特征及保险索赔来源的真实世界生存数据。
结果
1、HER2、KRAS和MET基因拷贝数增加与驱动基因共突变的频率降低相关
在13,072例肺腺癌中，10,681例来自原发灶，2,214例来自转移灶（177例注释不明确）。总体队列中65%存在致癌驱动突变。无法获得关于分期和治疗线/既往治疗的信息。针对HER2、KRAS和MET的基因拷贝数，分析了致癌驱动基因突变的发生率，纳入或排除扩增基因相关突变（图1A-C）。HER2、KRAS和MET的基因拷贝数范围从2到>7个拷贝（图1A-C），所有3个基因的高拷贝数均导致致癌驱动基因突变频率降低。
HER2 CNG肿瘤在拷贝数>4时显示癌基因突变重叠显著减少，无论是否包含同基因突变。在CNG≥6的阈值下，26.7%的HER2 CNG肿瘤为致癌驱动阳性，而CNG<6的肿瘤中平均65.2%为驱动阳性（图1A）。当排除HER2突变时，CNG≥6的HER2 CNG肿瘤中22.2%为驱动阳性（图1A）。
对于KRAS CNG肿瘤，绝大多数共突变是KRAS突变。在CNG≥6的肿瘤中，包含KRAS突变时44.0%病例为致癌驱动阳性，而CNG<6的肿瘤中65.0%为驱动阳性（图1B）。排除KRAS突变后，共发生的癌基因突变频率显著改变，与癌基因突变频率的关系变得更线性；排除KRAS突变后，8.8%的肿瘤为驱动阳性（图1B）。总体而言，排除同基因（KRAS）突变后，KRAS的驱动重叠频率随CNG增加而下降的幅度最低（与HER2或MET相比）（图1B）。
在MET CNG肿瘤中，CNG与致癌驱动因子共发生之间的关系在CNG>2.4以上呈半线性下降，然后在CNG>4左右趋于平稳（图1C）。与HER2类似，同基因突变排除对癌基因重叠曲线的形状影响最小。对于MET CNG≥4的肿瘤，33.2%为致癌驱动阳性，排除MET突变后26.3%为驱动阳性。相比之下，65.4%的MET CNG<4肿瘤为驱动阳性（图1C）。
2、扩增（Amp）与非Amp肿瘤的人口统计学和癌基因关联
研究者基于两个标准定义“扩增”（Amp）肿瘤的CNG阈值：（1）共发生致癌驱动突变频率达到最低点的基因拷贝数，例如MET在CNG≥4时最明显（图1C）。如果未检测到最低点，如HER2 CNG（图1A），（2）“Amp”组选择最高CNG，该CNG包含足够数量以允许分析特定致癌突变和临床结局。这些阈值在图1A-C中用垂直虚线表示。使用这些CNG阈值定义的扩增肿瘤非常罕见（MET为0.7%，HER2和KRAS为1%）。
根据Amp与非Amp状态以及是否存在已识别的驱动基因突变，将总体人群分为四组（表1）。对于所有3个基因，Amp和驱动基因阳性的情况显著少于偶然预期（P<.001）。表1还报告了每组的年龄、性别、自我报告的吸烟史和种族数据，以及测序的活检来源（原发 vs. 转移部位）。总体而言，驱动基因阳性组更可能为女性（P<.001），尽管KRAS Amp和驱动基因阳性肿瘤在两性中分布均匀（表1）。所有3个基因中，Amp和驱动基因阴性组的吸烟率最高（表1）。
正如预期，Amp组中大多数驱动突变的频率在数值上低于非Amp组（表2）。HER2 Amp肿瘤中KRAS突变（36.87%非Amp vs. 6.35%Amp，P<.001）和MET突变（2.81% vs. 0.79%，P<.001）显著减少，而EGFR突变无显著改变（17.87%非Amp vs. 10.19%Amp，P=.051）。MET Amp肿瘤中KRAS突变（37.13%非Amp vs. 8.08% Amp，P<.001）频率较低。KRAS Amp组中EGFR（17.92%非Amp vs. 6.40%Amp，P=.010）和ALK融合（1.28%vs.0%，P<.001）驱动突变显著减少（P<.001）。罕见融合（ROS、RET、NTRK）通常仅在每个基因的非Amp组中检测到（表2）。
某些突变在Amp组（与非Amp组相比）中富集。MET突变在MET Amp中比非Amp肿瘤更常见（7.28%Amp vs. 2.69%非Amp，P<.001）。同样，HER2突变在HER2 Amp肿瘤中数值上更常见（4.48%Amp vs. 2.26%非Amp，NS）。KRAS突变在KRAS Amp和非Amp肿瘤之间相似（35.20%Amp vs. 36.52%非Amp，NS），而在其他两个（HER2或MET）Amp组中则显著较少（表2）。
研究者还分析了携带特定驱动突变的肿瘤中HER2、KRAS或MET的“Amp”水平CNG的共发频率，同样观察到特定CNG与某些驱动突变的富集（表3）。同基因Amp在各自的驱动突变组中最常见。具体而言，2.05%的HER2突变肿瘤携带HER2 Amp，而携带MET Amp的为1.02%，无KRAS Amp（P=.048）。0.94%的KRAS突变肿瘤同时携带KRAS Amp，而携带MET Amp或HER2 Amp的比例分别为0.45%和0.17%（P<.001）。5.24%的MET突变肿瘤携带共发MET Amp，而KRAS Amp或HER2 Amp仅为0.29%和0.28%（P<.001）。EGFR和BRAF突变也与共发MET Amp的较高频率相关（表3）。
3、HER2、KRAS或MET高拷贝数与更差的总生存期相关
为评估CNG状态与生存的关联，计算从组织采集日期到最终保险索赔的总生存期（OS）；无法获得组织采集时的分期和治疗状态。为首先评估OS与CNG的关系，计算了每个基因从≥3拷贝到≥6拷贝的CNG阈值肿瘤的OS（MET扩增肿瘤在CNG＞6时生存数据太少，无法进行有意义的分析），并与没有该变异的所有肿瘤进行比较。按增加的HER2、KRAS和MET CNG阈值分层与死亡风险比（HR）逐渐增加相关性（图2）。
鉴于这一发现，应用上述癌基因重叠衍生的CNG阈值（Amp vs. 非Amp），探索共发驱动突变与Amp状态的影响，以及排除同基因变异后对生存的影响（图3）。无论癌基因驱动共突变状态如何，MET（驱动基因阳性HR 1.62，CI 1.29-2.02，P<.001；驱动基因阴性HR 1.47，CI 1.14-1.90，P=.0003）和HER2（驱动基因阳性HR 1.3，CI 0.90-1.89，P=.16；驱动基因阴性HR 1.71，CI 1.05-2.43，P<.001）的Amp状态与死亡HR增加相关，尽管HER2驱动基因阳性人群较小，HR未达显著。在KRAS驱动基因阳性的患者中，观察到KRAS Amp肿瘤相对于非Amp肿瘤的死亡HR增加，但在驱动基因阴性肿瘤中未观察到（驱动基因阳性HR 1.5，CI 1.17-1.91，P=.001；驱动基因阴性HR 0.92，0.60-1.42，P=.669；图3A）。在排除驱动基因阳性组中的同基因Amp和驱动突变肿瘤后重复此分析，KRAS或MET的扩增与更差的结果相关。活检位置（原发肿瘤 vs. 转移部位）不影响生存结局（图3B, C）。
结论
本研究通过大规模组织测序证实，基于致癌驱动基因互斥性设定的CNG阈值能有效区分具有临床意义的扩增亚群。这些高拷贝数组不仅表现出独特的共突变模式，还与不良预后显著相关，提示其可能代表特定的生物学亚型。值得注意的是，KRAS扩增的预后影响呈现驱动基因依赖性，而MET/HER2扩增的负面影响具有普适性。研究局限性包括缺乏治疗线数信息、无法区分扩增等位基因状态、以及基于保险数据的生存分析存在混杂因素。这些发现为设计靶向治疗临床试验提供了重要参考，未来需在前瞻性研究中验证阈值与治疗反应的关系。
Watson AS, Krause HB, Elliott A, et al. Use of Oncogene Overlap by Tissue-Based Next-Generation Sequencing to Explore the Mutational Landscape and Survival Impact of HER2, KRAS and MET Copy-Number Gain in Nonsmall Cell Lung Cancer. Clin Lung Cancer. 2024;25(8):712-722.e1. doi:10.1016/j.cllc.2024.09.001。
审批编号：CN-158903 有效期至：2025-07-24
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