前沿进展丨最新研究显示NSCLC驱动基因突变并非必然“互斥”,部分患者或存在EGFR、KRAS等多个可针对靶点

非小细胞肺癌(NSCLC)中的不同驱动基因突变往往被视为“互斥事件”,即患者肿瘤仅有一种驱动基因突变占主导地位、被视为主要治疗靶点,但近年来随着先进测序普及,已有研究显示部分患者可能同时携带多个可靶向驱动基因突变,且与传统意义上的“伴随突变”不尽相同,其临床意义亟待进一步明确。近日,加拿大临床研究者在European Journal of Cancer期刊发表了一项大规模真实世界研究结果,通过对近300例携带“共存驱动突变”NSCLC患者的分析,反映了此类患者的流行病学特点和共存驱动突变临床意义,可为后续临床精准管理和治疗策略研发提供参考和借鉴,本文将对该研究结果进行简要解读。

编者按:非小细胞肺癌(NSCLC)中的不同驱动基因突变往往被视为“互斥事件”,即患者肿瘤仅有一种驱动基因突变占主导地位、被视为主要治疗靶点,但近年来随着先进测序普及,已有研究显示部分患者可能同时携带多个可靶向驱动基因突变,且与传统意义上的“伴随突变”不尽相同,其临床意义亟待进一步明确。近日,加拿大临床研究者在European Journal of Cancer期刊发表了一项大规模真实世界研究结果,通过对近300例携带“共存驱动突变”NSCLC患者的分析,反映了此类患者的流行病学特点和共存驱动突变临床意义,可为后续临床精准管理和治疗策略研发提供参考和借鉴,本文将对该研究结果进行简要解读。

研究背景

由于非小细胞肺癌(NSCLC)往往具有特定肿瘤驱动突变,基于二代测序(NGS)的分子分型已成为临床管理的标准,推动了针对EGFR、KRAS G12C等主要驱动变异的靶向药物进入临床,但靶向药物疗效常因非靶向的旁路信号通路激活而受限,相较于TP53、CDKN2A等常见的抑癌基因共突变,多个核心驱动基因突变共存则属于罕见事件。

因此在临床实践中,常规检测极少考虑共存驱动突变的情况,导致关于共存驱动突变的发生率和临床意义数据仍然非常有限。本研究旨在通过分析真实世界中较大样本NSCLC患者的突变谱与临床数据,全面探索共存驱动突变的流行病学特征、克隆异质性层级以及特定的共突变组合(如EGFR+KRAS、KRAS+PIK3CA)对患者生存结局和靶向用药决策带来的实际影响。

研究设计

研究患者

本研究依托加拿大哈利法克斯伊丽莎白女王二世(QEII)健康科学中心开展,纳入在该中心2016年1月至2021年12月期间进行NSCLC分子分型评估的患者,并补充截至2024年12月来自QEII肺癌数据库及组织库的共存驱动突变数据。所有患者均接受符合国家指南的标准治疗方案。研究从肺部生物样本库数据库、病理报告及病历中提取患者的人口学与临床病理数据。

分子数据与克隆演化分析

研究从QEII肺癌数据库中调取了临床报告的驱动基因分子数据。通过Illumina TruSight Tumor 15测定法获取的数据用于突变频率分析,检测的驱动基因包括AKT1、BRAF、EGFR、HER2、KRAS、MET、NRAS和PIK3CA;对经免疫组化(IHC)检测出的ALK和ROS1阳性或疑似者,采用原位荧光杂交(FISH)法进行确认。此外,利用Ampliseq for Illumina Focus Panel的临床报告数据补充获取共存驱动突变信息,以筛选并分析共存驱动突变病例。研究使用OncoKB人遗传变异数据库(数据截至2026年5月15日)来识别可靶向突变,仅将1级突变(即已有FDA批准靶向疗法)的基因变异纳入可靶向性分析。

为分析肿瘤克隆多样性,研究使用R 4.5.1软件结合共存驱动突变及其等位基因频率(AF)进行研判:基于各样本AF模式的层次聚类识别出提示亚克隆的突变簇,并利用igraph构建克隆祖先图,将亚克隆视作节点,其演化关系视作由AF层级推导出的有向边;最后,使用fishplot包生成鱼骨图(fish plots)来直观呈现肿瘤亚克隆的演化动态,并通过汇总所有肿瘤的父/子边来构建队列水平的共识树,以展示典型突变事件的层级顺序(主干>亚克隆>次级亚克隆)。

研究终点与统计分析

研究采用Windows版GraphPad Prism 8、R及Excel进行数据分析与可视化。所有假设检验均为双侧检验,p值小于0.05为具有统计学显著性。生存数据采用Kaplan-Meier法进行分析和绘图。危害比(HR)基于对数秩(logrank)方法计算并给出95%置信区间(CI)。无进展生存期(PFS)定义为术后至确认复发、疾病进展或患者死亡的时间。为监测早期病例的疾病进展情况,术后2年内每隔6个月进行一次随访影像学检查,从第3年起每年检查一次直至满5年(在未发现进展的情况下)。

研究结果

患者特征与驱动突变

研究共分析了5420例病理确诊的NSCLC病例,含3020例女性(55.7%)和2400例男性(44.3%);KRAS突变(37.36%)是最常见的驱动突变,其次是EGFR(10.83%),其它驱动变异(如AKT1、MET和ROS1)发生频率较低,近42%的病例未检测到所评估基因的突变。性别特异性分析显示,女性患者的突变检出率高于男性:在女性中,64.6%(1950/3020)的肿瘤检测出至少一种驱动变异,而男性为49.7%(1192/2400),其中41.6%的女性和约32%的男性携带KRAS突变,12.8%的女性和8.3%的男性携带EGFR突变。

共存驱动突变在NSCLC中的发生情况

研究共检出3.9%患者肿瘤(212/5420)存在多个驱动突变,并补充QEII组织样本库在2022年1月至2024年12月间测序确定的86例多驱动变异肿瘤,最终共纳入298例共存驱动突变肿瘤进行深入分析,在279例(93.6%)中鉴定出共存驱动突变,包括2例合并两个驱动基因突变及一个拷贝数变异(CNV)的病例,另有15例为单基因驱动突变伴有另一基因CNV,2例为双基因驱动突变合并双基因CNV,2例仅为双基因CNV而不合并驱动突变。

△患者驱动基因突变分布情况

共存驱动突变的发生率同样存在性别差异,女性占65%,男性占35%,女性患者中涉及ALK、EGFR、HER2、KRAS或PIK3CA的共存驱动突变比例较高,而男性患者中涉及BRAF或MET的比例较高。共存驱动突变最多见于KRAS突变患者(67.4%),其次为PIK3CA(55.9%)和EGFR(34%,95/279),常见组合包括:EGFR+KRAS共突变41例,EGFR+PIK3CA共突变37例,EGFR+HER2共突变12例

在有共存驱动突变的KRAS突变患者中,86.7%(163/188)同时合并KRAS G12X突变;PIK3CA突变最常与KRAS突变共存,发生率为35.1%(98/279),另有3.9%(11/279)患者携带涉及KRAS、AKT1、BRAF、EGFR、HER2或PIK3CA的三重驱动突变。在伴随KRAS突变的人群中,KRAS+BRAF、KRAS+NRAS、KRAS+HER2突变分别有24例、8例和11例。经典EGFR突变(Del19/L858R)与KRAS突变的共存率仅有22%(9/41),其余78%(32/41)均为非经典EGFR突变。在分期明确的患者中,EGFR+KRAS G12X突变见于早期(I/II期,15例)和晚期病例(III/IV期,7例)。

在198例有吸烟史记录的共存驱动突变患者中,从不吸烟者占11.6%,有吸烟史者占88.4%,与既往研究所报道的驱动基因突变阳性人群状况(从不吸烟11.2%,有吸烟史88.8%)相当。

共存驱动突变的可靶向性

在279例共存驱动突变病例中,160例(57.3%)含有至少一个1级可靶向驱动突变,其中18例(6.4%)同时含有两个1级可靶向驱动突变,例如在KRAS G12X共存突变中,超1/3(40.5%,66/163)为当前已有靶向药可用的KRAS G12C突变。在与其它驱动突变共存的EGFR突变中,76.8%(73/95)为1级可靶向突变,其中24例为L858R突变,17例为Del19。

多基因突变队列中,许多可靶向EGFR突变伴随PIK3CA突变(33例),且绝大多数L858R(17/24)及Del19突变(10/17)在各期病变中均与PIK3CA突变共存;多达51.5%(34/66)的KRAS G12C共突变也合并PIK3CA突变。41例EGFR+KRAS突变肿瘤中,有28例为1级EGFR激活突变;8例患者同时携带EGFR和KRAS可靶向突变,其中1例合并EGFR T790M(新发)、KRAS G12C可靶向突变及PIK3CA E542K突变,未见其它EGFR变异,另有5例合并可靶向KRAS G12C和非可靶向EGFR突变。其余可靶向双突变组合包括EGFR+HER2(3例)、HER2+KRAS(2例)和BRAF+KRAS(2例);ALK+EGFR、BRAF+EGFR和ALK+KRAS组合各1例。

双重可靶向突变在早期(I/II期,8例)和晚期(III/IV期,7例)患者中均存在,但无一例患者携带三种共存的1级可靶向突变。在早期患者中,有2例I期患者为EGFR S768I+KRAS G12C突变,4例I期患者为EGFR L858R+KRAS G12X突变,3例EGFR+HER2可靶向突变中也有2例为I期。3例微浸润腺癌(pT1miN0)被发现携带有临床显著意义的突变组合:HER2 V842I+EGFR Del19、EGFR 20号外显子缺失/插入+KRAS G12R、EGFR Del19+KRAS G12D突变。

在分期明确的50例可靶向EGFR伴随突变患者中,28例为I/II期,22例为III/IV期。在46例KRAS G12C伴随驱动突变病例中,29例为I/II期,17例为III/IV期。在7例共存突变的MET变异中,2例为14号外显子跳跃突变,其余为点突变或缺失。在52例共存突变BRAF变异中,17例为V600E突变,其余为非V600E变异;携带可靶向BRAF V600E伴随突变的患者中,大多数(11/16)为III/IV期。

克隆性与克隆演化

在大多数可获取等位基因频率(AF)数据的肿瘤中,均存在一个AF明显最高的驱动基因突变,而在118例已知AF的肿瘤中,13例(11%)共存驱动突变的AF相近(相同或差异在±10%以内),提示可能存在共存克隆或单个克隆同时携带多个驱动突变,此模式见于BRAF(3/21,14%)、KRAS(8/60,13%)和EGFR(3/38,8%)突变队列。当KRAS与EGFR突变共存时,50%(10/20)表现为EGFR克隆主导,45%表现为KRAS克隆主导,5%的AF相同。

对118例肿瘤的克隆演化共识分析显示,KRAS(尤其是G12X)、EGFR(L858R及Del19)和PIK3CA(E545K、E542K、R524K、H1047R)突变是肿瘤发生过程中的主要驱动突变。克隆层级分析表明,KRAS、EGFR和BRAF是队列中的主要起始驱动(主干),而PIK3CA多为次级事件(分支);HER2表现出介于主干与分支之间的过渡角色,而其它驱动突变(NRAS、AKT1、IDH1、MAP2K1、CTNNB1、MET、MTOR、RAF1)通常作为次级事件零星出现,且多属罕见或次要突变亚型。其中,克隆性分析中的MET变异均代表罕见或次要的MET点突变。这一全景既反映了朝向共同致癌热点的趋同演化,也反映了通过患者特异性罕见变异实现的趋异演化。

生存结局分析

研究针对主要驱动突变基因KRAS、EGFR及与之共存驱动基因突变的病例进行了生存分析,与单个驱动突变患者相比,有共存驱动突变患者的生存结局较差,且在早期和晚期患者中结论大体均成立。在晚期患者中,约75%的EGFR单突变患者和67%的EGFR+PIK3CA突变患者接受了靶向治疗,而KRAS单突变、EGFR+KRAS共存突变或KRAS+PIK3CA共存突变患者未接受任何靶向治疗。在早期和晚期患者中,EGFR+KRAS共存突变患者的中位PFS和OS均显著短于EGFR或KRAS单突变患者。

相比之下,PIK3CA与EGFR或KRAS的共突变对早期患者预后无显著影响,但在晚期患者中,EGFR+PIK3CA或KRAS+PIK3CA组合均导致患者PFS和OS较单突变显著缩短。排除非经典EGFR突变,仅分析EGFR Del19/L858R)患者时,共存突变患者的预后依然显著差于单个驱动突变患者,总体趋势与包含非经典突变的全队列一致;但无论单突变还是共存突变,经典EGFR突变患者在晚期阶段的中位PFS和OS均比包含非经典突变的人群更长。

△不同共存驱动突变患者的实际生存预后

讨论

本研究系统评估了NSCLC中共存驱动突变的流行病学、克隆演化及生存结局,发现EGFR、KRAS和BRAF等驱动基因突变通常被认为互斥,但在部分肿瘤中事实上可以共存,且主要富集于MAPK和PI3K通路。其中,EGFR+KRAS共存突变由于多有非经典EGFR突变参与,会削弱靶向药疗效并介导耐药,导致早期和晚期患者的中位PFS和OS均较单突变显著缩短。

克隆演化分析显示,肿瘤呈现出趋同与趋异演化并存的特征,其中KRAS、EGFR和BRAF为主要起始驱动,而PIK3CA多为次级事件。这种影响具有分期特异性,即在早期阶段PIK3CA共突变不影响生存;而在晚期阶段PIK3CA共突变可作为旁路机制维持信号传导,与主要驱动突变协同促进侵袭表型,导致患者预后较差,且共存突变导致的肿瘤内异质性也会影响单一靶向药治疗的疗效,是临床患者预后差、易耐药的关键。

总之,NSCLC中多个驱动突变共存虽较罕见但临床意义明确,显著影响患者预后。随着大Panel NGS检测的广泛应用,临床应推广全面分子谱检测,开展多中心前瞻性临床试验,阐明早期患者的突变多样性与克隆演化规律,以探索能克服耐药的多模态序贯治疗策略。

▌参考文献:

Shah R, Pathak GP, Fris J et al. Coexisting driver alterations in non-small cell lung cancer: Prevalence, clonal architecture, and impact on survival and progression. Eur J Cancer. 2026; 245.

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