ROS1融合基因型肺癌研究進展

唐白杰 綜述，徐 鋼，梁冬妮 審校

(1.遵義醫學院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院病理科，四川 成都 610072)

△通訊作者

ROS1融合基因型肺癌研究進展

唐白杰1，2綜述，徐 鋼2△，梁冬妮2審校

(1.遵義醫學院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院病理科，四川 成都 610072)

肺腺癌是最常見的非小細胞肺癌組織學類型。目前，針對肺腺癌的分子靶向治療是研究熱點。繼EGFR、KRAS、ALK等熟知驅動基因之后，不斷有新的靶點基因被發現。本文重點就ROS1融合基因型肺癌的分子病理學、臨床特點、檢測手段及其治療和預后的意義進行綜述。

腺癌；肺；ROS1；流行病學特點；組織形態學特點

肺癌是全球最常見的惡性腫瘤。目前，約有10種驅動基因在肺腺癌中被發現[1]。臨床使用針對這些驅動基因的分子靶向治療藥物，使肺癌的治療和生存期的延長取得了顯著進展，因此尋找更多新的治療靶點成為當今肺癌研究的熱點。除了EGFR、KRAS、ALK等熟知的基因突變之外，ROSl融合基因也被證實為非小細胞肺癌新的治療靶點[2]。本文重點就ROS1融合基因型肺癌的分子病理學、臨床特點及檢測手段進行綜述。

1 ROS1基因

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

2 ROS1融合基因與肺癌

2.1 ROS1融合基因型肺癌的發現 ROS1融合基因最早以FIG-ROS1易位的形式在多形性膠質母細胞瘤(Glioblastoma multiforme，GBM)中發現[10]。到目前為止，ROS1融合基因已經在多種惡性腫瘤中被發現，其中包括膽管細胞癌、卵巢癌、胃癌和肺癌[11]。2007年，ROS1融合基因首次在非小細胞肺癌中被發現。Rikova等在41株細胞株中檢測到1株細胞株(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現，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[11]。各種ROS1融合基因均可編碼并激活相同的胞內ROS1蛋白的酪氨酸激酶結構域；并且它們在發生基因倒位時ROS1基因的斷裂位點主要集中在第32、34、35或36外顯子區域。所有ROS1融合基因均保存了ROS1激酶結構域，但在CD74-ROS1、SDC4-ROS1、SLC34A2-ROS1融合基因還保存了ROS1的跨膜區。然而，與EML4-ALK融合基因不同，其EML4的螺旋式螺旋(coiled-coil)區域介導自身二聚體化，使兩個EML4-ALK分子的激酶區形成穩定的二聚體；ROS1介導二聚體化區域尚未明確[8，13]。

2.2 ROS1融合基因型肺癌的流行病學特點 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融合基因陽性率可高達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融合基因陽性病例檢出量最大的研究中，ROS1陽性病例組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。在早期報道中，吸煙和不吸煙患者中都能檢測到ROS1融合基因，似乎提示ROS1融合基因型肺癌與吸煙史無關。然而在最近更多研究中證實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胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)人群中發生率低，但在EGFR、KRAS野生型和不含有ALK易位的肺腺癌患者中，ROS1融合基因陽性率可高達11%[15，16，19]。

2.3 ROS1融合基因型肺癌的病理組織形態學特征 目前文獻報道的對于ROS1 融合基因型肺癌具有提示意義的形態學特征尚無定論，主要以腺泡狀、實型、貼壁狀、乳頭狀結構和粘液篩孔結構為主[14，16，17，22]。造成上述多個形態學研究結果差異的原因可能與病例樣本量小或者病例抽樣問題有關。

2.4 ROS1融合基因型肺癌的治療 2008年McDermott等[23]第一次發現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現FIG-ROS1融合基因通過體外研究也被成功證實對TAE684敏感。根據TAE684的相關研究數據，對ALK 酪氨酸激酶抑制劑crizotinib的I期臨床試驗(NCT00585195)方案進行了修訂，允許篩選和入組有ROSl融合基因表達的實體腫瘤患者進行此項試驗。其治療ROS1 陽性 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%，基本證實了crizotinib在ROSl融合基因表達的NSCLC患者中具有良好的抗腫瘤活性[24，25]。目前，另有數個針對ROS1融合基因陽性患者治療的臨床試驗也正在進行中。美國綜合指南癌癥網絡(NCCN)也提示，臨床醫生可以對ROS1易位陽性患者使用crizotinib[11，26]。

2.5 ROS1融合基因型肺癌的耐藥問題 目前關于ROS1融合基因型肺癌的耐藥問題的文獻較少。Awad等在2013年報道了一位含有CD74-ROS1融合基因的肺腺癌患者在使用crizotinib 3個月后患者出現病情惡化[27]。在對比耐藥前后的腫瘤組織后發現ROS1 cDNA第6094號核苷酸G→A的突變。隨后 Sun等[28]通過分子模擬和能量計算技術，構建了crizotinib與靶標結合/解離過程的勢能面，發現G2032R突變使P-loop區域變得更為剛性，影響了crizotinib與ROS1的結合，也縮短了crizotinib與ROS1的結合時間，從而造成了很強的耐藥性。Shaw[29]發現色瑞替尼(LDK378)對crizotinib治療期間已有疾病進展的患者，不論在ALK易位上是否出現耐藥突變，均高度有效。進而提示Ceritinib能克服NSCLC對crizotinib的耐藥。但隨后山東理工大學的申亮和紀洪方[30]對色瑞替尼的具體作用機制予以探討，發現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的影響，其在位置和構象上發生了顯著的改變，這樣削弱了兩者之間的結合，從而導致耐藥。在實驗室中利用分子對接模擬發現Ceritinib對 ROS1 G2032R 的親和力要比野生型ROS1弱 5～10 倍。因此，雖然Ceritinib可能對ROS1易位陽性的 NSCLC 有活性，但其藥效仍會被 ROS1 G2032R 突變所削弱。

2.6 ROS1融合基因型肺癌的預后 目前關于ROS1易位肺癌預后的報道研究較少。Yoshida等[22]通過對15例ROS1易位陽性患者的變量分析，發現融合基因陽性患者在總生存期方面與融合基因陰性患者無顯著性差異(P= 0.99)。Cai等[20]通過對8例ROS1易位陽性患者的多變量分析，發現ROS1融合基因陽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]通過對9例ROS1融合基因陽性患者的變量分析，發現ROS1易位陽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后之間的關系目前尚無統一標準。也可能與肺腺癌中ALK易位類似，其突變本身對預后的提示作用并不強，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方法

目前，檢測融合基因的常用方法主要是熒光原位雜交(FISH)、逆轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)和免疫組織化學染色(IHC)。其中FISH常用于對ROS1融合基因的篩查。目前，多數實驗室使用的都是ROS1分離探針，其跨越了ROS1基因的主要斷裂位點。理論上，該探針可檢測到任何配體下的ROS1融合基因。雖然FISH特異性高，但FISH技術需要配備專業的實驗技術人員和判讀人員，而其實驗儀器要求高，成本較貴，且FISH不能區分不同類型的ROS1融合配體。與FISH相比，IHC的檢測成本較低，容易開展。兔單克隆抗體(D4D6)被發現能識別人類ROS1蛋白氨基酸的羧基末端。并且通過FISH對比發現其具有較高的敏感性，且沒有假陽性。雖然D4D6在少數組織也會表達，如：巨噬細胞、支氣管上皮細胞等，但在正常肺組織中不表達[17，19，31，32]。RT-PCR是診斷ROS1 融合型肺癌的一種高效性的檢測方法。在最初ROS1融合基因的發現研究中大部分運用的就是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點，但其對組織中RNA的質量有較高要求，若組織中的RNA降解嚴重，則可能影響最終的檢測結果。

4 小結

ROS1融合基因型肺腺癌是肺癌中又一種獨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，但其陽性率偏低。ROS1融合基因型肺腺癌患者具有獨特的臨床和病理學特征。crizotinib在ROSl融合基因表達的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間后會對crizotinib產生耐藥，其原因多為ROSl融合基因發生了繼發的基因突變。目前，ROSl融合基因檢測的常用方法主要是FISH、RT-PCR和IHC，這些方法各有優缺點，存在互補性。

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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)