结合中美患者的大规模数据,本研究为理解ERBB2变异在非小细胞肺癌中的角色提供了全面的基因组学视角。
ERBB2(HER2)是非小细胞肺癌(NSCLC)中近年来新发现的一种致癌驱动因素,目前临床已获批多种靶向治疗方案,因此,了解其突变景观异质性对于指导治疗决策至关重要。近日,Nature子刊Precision Oncology发表了一项涉及3000例具有各种类型ERBB2改变的NSCLC患者的分析[1],研究使用基于患者血液和组织样本的下一代测序(NGS)方法,从来自Geneplus(中国)和Guardant360(美国)的两个独立回顾性队列中确定了ERBB2改变的多样性和相关临床病理特征。此外,研究还检查了与 ERBB2 突变共存的突变,并比较了EGFR和ERBB2外显子20插入的分布情况。本文特此整理关键信息,以飨读者。
研究背景
HER家族包含四个成员:表皮生长因子受体(EGFR,或称HER1或erbB1)、ERBB2(或称erbB2或HER2)、HER3(HER3)和HER4(HER4)。EGFR和ERBB2是NSCLC患者的重要治疗靶点[2]。尽管ERBB2自身没有结合配体的结构域,但它能够与其他结合配体的EGF受体家族成员结合形成异二聚体,这一过程增强了激酶的激活作用并介导下游信号通路的活性。研究表明,大约1–6%的NSCLC存在ERBB2突变,导致下游增殖通路的持续激活,进而诱导肿瘤发生发展[3,4]。
研究关键结果
ERBB2突变NSCLC的临床病理特征
本研究分析了两个大型NSCLC患者回顾性队列。在Geneplus研究队列中,从2016年11月到2022年4月,共招募了1281名被诊断为携带ERBB2体细胞突变(包括扩增)的中国NSCLC患者。招募期间,所有类型的ERBB2改变在被检测的NSCLC患者中的发生率为5.6%(1281/22,905)。在Guardant360队列中,从2019年6月至2021年10月分析了1719名携带ERBB2体细胞突变的美国NSCLC患者,发生率为5.2%(1719/33,080)。虽然Guardant360队列的患者来自不同种族背景,但未收集种族背景数据,因此实际代表性需要进一步确认。因此,两个队列总计识别并分析了3000例ERBB2改变NSCLC患者。
在Geneplus队列中,1281名ERBB2突变患者中,55%为女性,平均年龄为58岁(18岁-89岁)。绝大多数患者为非吸烟者(70.9%)及腺癌(94.9%)。在Guardant360队列1719名ERBB2突变患者中,51.8%为女性,平均年龄为70岁(22岁–100岁),大多数同样为腺癌(94.7%)。
ERBB2突变在NSCLC中的突变谱
研究对来自两个队列的NSCLC患者的ERBB2突变谱进行了表征。Geneplus队列中,930名患者检测到ERBB2突变/插入,351名患者仅有ERBB2扩增,因而同时存在突变/扩增的比例为5.5%(70/1281)。在使用OncoKB和COSMIC数据库注释后,发现930个突变/插入均为致癌突变(图2a)。因此,ERBB2改变的发生率为5.6%(1281/22,905),而ERBB2致癌突变或插入的发生率为4.0%(920/22,905)。
NSCLC中与ERBB2改变共存的遗传改变
本研究评估了在NSCLC中伴随ERBB2突变的其他遗传改变。在Geneplus队列中,663名患者的样本使用1021基因面板进行了分析(表1),其中91.4%为组织样本,6.8%为血液样本,1.5%为胸腔积液样本。其中,451份(68.0%)样本含ERBB2突变,175份(26.4%)仅有ERBB2扩增,37份(5.6%)为同时存在ERBB2突变和扩增(图3a)。这些患者诊断时的中位年龄为57岁(范围21-89岁),女性占56.3%,非吸烟者占70.3%;在已知组织学类型的患者中,绝大多数为腺癌(94.3%)。
ERBB2突变与扩增患者的临床特征比较
ERBB2突变与扩增展现出不同的突变景观,比较两组患者临床特征发现(表2),携带ERBB2突变的患者往往更年轻(平均年龄:53.6岁 vs 63岁;p<0.001)、女性比例更高(66% vs 31%;p<0.001)且多为非吸烟者(79% vs 50%;p<0.001)。ERBB2突变的肿瘤大多为腺癌(98.6%),而ERBB2扩增肿瘤中鳞癌的比例更高(15.4% vs 0.7%;p<0.001)。此外,ERBB2突变肿瘤的肿瘤突变负荷(TMB)较低(平均值:3.5 vs 8.9;p<0.001)。
ERBB2与EGFR共存的克隆性关系
研究还从变异等位基因频率(VAF)推断了驱动基因的克隆关系,并对ERBB2与EGFR的共发生突变进行了注释。在474个含ERBB2致癌突变的样本中,观察到48例(10.1%)有共存的EGFR致癌突变。显性克隆类型为:ERBB2(n=7)、EGFR(n=16)、共存(n=20)、其他基因变异(n=5)。在27例ERBB2线性伴或不伴EGFR显性病例中(其中22例S310F、3例Y772_A775dup、1例为V659D、1例为S310Y),18例患者有EGFR L858R突变,7例有19号外显子缺失。16例EGFR主导的患者中,有11例为ERBB2 S310X突变,1例为Y772_A775dup。
EGFR与ERBB2外显子20插入的区别
由于EGFR与ERBB2在ERBB家族中同源且外显子20插入是两者共同的激活机制,故本研究对这两个基因的外显子20插入突变进行了直接比较。Geneplus队列分析了370例ERBB2外显子20插入与323例EGFR外显子20插入的临床特征和分子特征(表3)。携带ERBB2外显子20插入的患者相对更年轻(平均年龄:51.6岁 vs 57.1岁;p<0.001),且女性比例更高(69% vs 60%;p=0.03)。与EGFR外显子20插入的患者相比,ERBB2外显子20插入的患者TMB较低(平均值:2.8对比3.6;p=0.007)。
EGFR与ERBB2外显子20插入的共突变景观
研究还比较了EGFR与ERBB2外显子20插入的共突变特征。在与ERBB2外显子20插入相关的肿瘤中,TP53是共突变最常见的基因(29%),其次是MED12(7%)、LRP1B(5%)和RB1(5%)(图5a)。而在EGFR外显子20插入的肿瘤中(图5b),最常见的共突变基因也是TP53(46%),LRP1B(9%)、RB1(9%)和MED12(8%),显示出一定的相似性。直接比较后发现,在ERBB2外显子20插入肿瘤中,TERT的共突变更为频繁,而在EGFR外显子20插入患者中,TP53、RBM10、CTNNB1、TBX3、STAG2、RPTOR和MLH3等基因则更为常见(图5c)。
小结
[1]Hong, L., Patel, S., Drusbosky, L.M. et al. Molecular landscape of ERBB2 alterations in 3000 advanced NSCLC patients. npj Precis. Onc. 8, 217 (2024).
[2]Friedlaender, A. et al. EGFR and HER2 exon 20 insertions in solid tumours: from biology to treatment. Nat. Rev. Clin. Oncol. 19, 51–69 (2022).
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