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            ALK融合基因檢測的臨床意義及檢測方法
            編者按:ALK基因融合在非小細胞肺癌中發生率雖然較低,但針對ALK基因改變的藥物已被開發,而且顯示出非常好的臨床療效,因此,非小細胞肺癌中ALK基因的準確檢測對于患者的治療非常有價值。本篇文章主要介紹非小細胞肺癌中ALK的臨床意義,并對ALK基因不同檢測方法的優缺點進行了相關的概述。
            ALK融合基因檢測的臨床意義及檢測方法
              非小細胞肺癌約占肺癌的80-85%,是全球癌癥相關死亡的主要原因。ALK 基因重排是NSCLC發生的驅動突變,已在5-6%的NSCLC病例中確定[1]。盡管有大量證據表明激活的ALK與這些腫瘤的形成有關,但最引人注意的還是ALK作為腫瘤治療靶點中的關鍵是存在ALK的融合基因易位[2-3]。ALK突變似乎更常見于年輕患者和診斷為腺癌的從不吸煙者或輕度吸煙者。多個患者系列的數據顯示,ALK陽性NSCLC患者的中位年齡為55歲,其中約70%的患者從不吸煙。全球男性和女性中ALK陽性NSCLC的發病率相似[4-5]。
              ALK基因突變有重排(ALK-R)、擴增(ALK-A)和點突變三種類型。ALK基因的大多數突變以與另一伴侶基因易位的形式存在,導致融合癌基因。1994年,ALK最初在間變性大細胞淋巴瘤中被確定為染色體易位導致的核磷蛋白(NPM-ALK)的融合伴侶[6]。隨后,在許多不同的癌癥中發現了ALK重排(ALK-R),包括炎性肌纖維母細胞瘤、彌漫性大B細胞淋巴瘤、非小細胞肺癌(NSCLC)以及食管鱗狀細胞癌、結直腸癌和乳腺癌[7-8]。ALK重排產生一種致癌性ALK酪氨酸激酶,可激活許多下游信號通路,導致細胞增殖和存活率增加。在與ALK基因的融合癌基因中發現了其他基因伴侶,包括TPM3、TFG、CLTCL1和ATIC[9]。
              2007年在NSCLC中首次描述了ALK突變,當時發現一部分(7%)日本患者存在EML4–ALK重排,導致融合癌基因EML4-ALK[10]。據報道,在未經選擇或選擇的NSCLC患者中,ALK重排的發生率約為3%~13%。由于EML4上的斷裂點不同,已描述了EML4-ALK突變的幾種變體。EML4-ALK變異型為V1(54.5%)、V2(10%)、V3a/V3b(34%)和V5a(1.5%)[11-13]。
              ALK重排可能涉及不同的斷裂點和多個融合伴侶。因此,常規ALK檢測具有重大的技術挑戰。檢測ALK重排的主要方法有四種:熒光原位雜交(FISH)、免疫組化(IHC)、逆轉錄酶-PCR(RT-PCR)和二代測序(NGS)。這些方法中的每一種都有優點和局限性。
              熒光原位雜交斷裂法被認為是評價ALK融合的金標準,是第一個獲批用于檢測斷裂信號的ALK重排診斷試驗,但IHC和RT-PCR也為此進行了評價,其中前者于2015年6月獲得美國食品藥品監督管理局(US FDA)批準。FISH是目前ALK檢測最可靠的方法,但存在許多缺點。特別是,FISH需要經過廣泛培訓的人員和大量的時間培訓,不能進行全自動化處理;此外,它在一些樣本中表現出相對較高的失敗率,在相當一部分NSCLC病例中可能提供難以解釋的結果。盡管存在這些挑戰,FISH仍被視為檢測ALK重排的金標準以及為其他ALK檢測方法的對照方法。
              高靈敏度ALK診斷抗體的開發為標準化的免疫組化(IHC)方法檢測ALK驅動的腫瘤提供了機會。與FISH和RT-PCR相比,IHC的主要優勢之一是檢測ALK蛋白,其是ALK抑制劑的靶點。IHC的優點是成本低、周轉時間短、易于操作。IHC的原理是基于激活ALK重排伴隨該酪氨酸激酶催化部分顯著過表達的理論基礎。IHC在標準實驗室進行時通常能夠產生高度可靠的結果;然而,它需要實驗室的室間質控和方案標準化。使用D5F3抗體的Ventana ALK檢測是檢測ALK重排的有效方法。Ventana ALK(D5F3)CDx Assay(Ventana Medical Systems,Tucson,AZ,USA)于2015年獲得美國FDA批準,作為ALK-TKI使用的伴隨檢測試驗。59多項研究發現,Ventana IHC和FISH之間存在高度一致性[14]。
              基于逆轉錄酶-PCR的檢測方法在NSCLC ALK檢測中的應用不如FISH和IHC廣泛。然而,與FISH和IHC相比,常規RT-PCR具有顯著優勢。首先,雖然FISH和IHC檢測到ALK易位存在的相對間接特征,但RT-PCR通常揭示重排的確切變體,因此提供了ALK融合的確切證據。再者,RT-PCR具有較高的敏感性和特異性,周轉時間快,易于分析,在正常組織存在的情況下,可以檢測到少量(1%)ALK驅動的NSCLC細胞。此外,RT-PCR分析使用與其他類型NSCLC分子診斷相同的技術平臺,例如EGFR檢測。最近開發了許多用于檢測ALK重排的商業RT-PCR試劑盒,包括:ALK RGQ RT-PCR試劑盒 (Qiagen,Valencia,CA,USA);EML4-ALK融合基因檢測試劑盒 (Amoy Diagnostics,Xiamen,China);和EML4 ALK基因融合PCR(Quest Diagnostics,Secaucus,NJ,USA)[15-16]。但該平臺也存在一些缺點。首先,這種分析RNA樣本的方法從福爾馬林固定石蠟包埋標本中獲得的RNA質量較差,只能檢測已知的融合變異體。其次,高靈敏度可能導致假陽性結果。在以往的研究中,RT-PCR的敏感性和特異性分別為95.5%和87.0%,FISH與RT-PCR的一致率為89.0%。
              二代測序是檢測ALK基因重排的一種有前景的方法。NGS平臺的巨大優勢是檢測已知的ALK基因融合。NGS也優于其他方法,因為它允許同時篩選新型ALK融合伴侶以及其他肺癌相關基因突變、融合和擴增。但在該方法應用于病理的正常實驗室診斷之前,仍有許多挑戰需要克服。例如,需要專業知識來分析和解釋結果,成本和周轉時間都很高。由于NGS尚未獲得美國FDA批準,因此只能與其他方法聯合使用。
              綜上,當對ALK融合基因進行篩選時,所有四種方法均顯示出良好的靈敏度、特異性和一致性。然而,在臨床實踐中選擇ALK重排檢測的診斷方法仍然是一個有爭議的問題。在不明確的情況下,應使用4種方法中的至少2種來確認ALK重排。
            參考文獻
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