非小細胞肺癌（NSCLC）患者治療的難點在于腫瘤這個疾病的異質(zhì)性，以及腫瘤細胞基因組隨機產(chǎn)生突變導(dǎo)致的腫瘤病灶的進化問題。異質(zhì)性包含腫瘤病灶內(nèi)的異質(zhì)性，以及腫瘤病灶周圍微環(huán)境的異質(zhì)性，這造成了腫瘤這一疾病治療的難點。

有關(guān)腫瘤內(nèi)異質(zhì)性和腫瘤基因組進化的數(shù)據(jù)目前僅限于小型的回顧性研究，為了更好地研究腫瘤內(nèi)異質(zhì)性和臨床治療結(jié)果的關(guān)系，以及癌細胞進化過程中的決定性的因素，最近發(fā)布在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志的一項前瞻性研究為我們帶了一些啟示。

這項多中心研究由英國癌癥研究所資助，目標入組人數(shù)為842例，這篇報道涉及到的人數(shù)是100人，是第一批早期非小細胞肺癌患者，在進行全身治療前，這些患者的腫瘤病灶進行了全外顯子組測序（全外顯子組就是編碼蛋白質(zhì)的基因組序列全部測序）。

這100個腫瘤患者的病灶里選取了327個位點進行測序，通過癌細胞的克隆和亞克隆來研究非小細胞肺癌的進化歷史，進而分析腫瘤內(nèi)異質(zhì)性和患者無復(fù)發(fā)生存之間的關(guān)系。

圖1：早期非小細胞肺癌手術(shù)取樣和測序分析

圖1表明了研究的流程，早期非小細胞肺癌患者手術(shù)切除病灶，在病灶多個不相臨的位置取樣，對每個樣本進行全外顯子組測序，研究腫瘤病灶內(nèi)的基因突變差異和變化趨勢。

研究結(jié)果表明，腫瘤病灶內(nèi)的異質(zhì)性非常普遍，如體細胞的拷貝數(shù)擴增和基因突變。這里需要注意的是，亞克隆是指癌細胞發(fā)生了一些突變事件，導(dǎo)致一種癌細胞變成幾種癌細胞，或者可以通俗地理解為父代和子代的關(guān)系，癌細胞克隆是父代，癌細胞亞克隆是子代。

病友們比較熟悉的EGFR、MET、BRAF和TP53驅(qū)動腫瘤發(fā)生的基因突變幾乎一直存在，研究發(fā)現(xiàn)75%的腫瘤出現(xiàn)了不同程度的進化過程，一些涉及到染色質(zhì)修飾、DNA損傷應(yīng)答和修復(fù)的基因，如PIK3CA和NF1等在腫瘤進化過程中比較常見。

也就是說一些驅(qū)動腫瘤發(fā)生的基因突變會一直存在，而后面經(jīng)常會出現(xiàn)一些打醬油的基因突變，這些基因突變導(dǎo)致了腫瘤變得越來越復(fù)雜，從一種腫瘤細胞，變成了很多種腫瘤細胞的組合。

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腫瘤細胞的基因組會出現(xiàn)倍增，這種情況主要是癌細胞的基因組復(fù)制了，但是沒有進行分裂，另外癌細胞內(nèi)的染色質(zhì)不穩(wěn)定也很常見，這兩個因素導(dǎo)致了一些驅(qū)動腫瘤發(fā)生基因擴增，如CDK4、FOXA1和BCL11A，正常細胞是一份基因拷貝，突然出現(xiàn)了十份或者幾十份基因拷貝，也就導(dǎo)致了細胞的增殖失控和癌變。

圖2：腫瘤內(nèi)的異質(zhì)性，通過此圖可理解腫瘤患者之間的差異性非常大，可以說沒有兩個完全一樣的腫瘤患者。

癌細胞這個細胞是不安分的，癌細胞染色質(zhì)的不穩(wěn)定性導(dǎo)致了腫瘤細胞不斷產(chǎn)生新的突變（人體細胞的基因序列組合在一起就是染色質(zhì)），而這些新的突變與患者復(fù)發(fā)、死亡是直接相關(guān)的。

這項研究的數(shù)據(jù)表明癌細胞的染色質(zhì)不穩(wěn)定性可以作為一個預(yù)后預(yù)測因子，對早期非小細胞肺癌的預(yù)后有一定參考意義。如圖3所示。

圖3：癌細胞亞克隆的突變、拷貝數(shù)擴增與無病生存的相關(guān)性

如圖3所示，癌細胞亞克隆中存在基因突變，這個比例的高低對患者的無病生存影響不大。而如果癌細胞亞克隆是存在拷貝數(shù)變異，也就說一個關(guān)鍵進化事件，導(dǎo)致一些子代癌細胞的基因拷貝數(shù)倍增了，那么這會導(dǎo)致患者的預(yù)后較差。關(guān)于基因突變和拷貝數(shù)變異的區(qū)別請看下圖。

圖4：導(dǎo)致腫瘤內(nèi)異質(zhì)性的原因

上圖表示的是導(dǎo)致腫瘤內(nèi)異質(zhì)性的原因：

不同突變都會導(dǎo)致細胞的癌變，如果這些突變發(fā)生在細胞中，就導(dǎo)致出現(xiàn)更多種類的子代癌細胞，也稱為癌細胞亞克隆。

本篇研究涉及的樣本來源于早期非小細胞肺癌的手術(shù)組織樣本，而且通過多個位點取樣進行全外線組測序分析。某些可以通過靶向藥物干預(yù)的突變位點如EGFR、ALK、MET等幾乎完全出現(xiàn)在早期，而且在多個取樣的病灶中都可以測到，這也可以解釋為何靶向藥物使用上以后，患者身體多個病灶能有反應(yīng)，病情可以得到較好的緩解。

但是讓人痛心的是，在早期腫瘤組織樣本中就已經(jīng)檢測到了耐藥基因突變?nèi)鏟IK3CA、NF1、KRAS、TP53和NOTCH等，這些基因突變直接或間接影響了靶向藥物耐藥的發(fā)生，或者通過影響基因組不穩(wěn)定而傾向于產(chǎn)生更多的基因突變來增加癌細胞的適應(yīng)性。而且多數(shù)情況下，這些耐藥突變只存在某些區(qū)域的位點，這也預(yù)示著未來的基因組測序樣本來源不該是單區(qū)域位點取樣。多個病灶的位點取樣，進行全外顯子組測序?qū)υu估染色質(zhì)不穩(wěn)定是有幫助的。

目前關(guān)于液體活檢，也就是通過抽血檢測染色質(zhì)不穩(wěn)定的水平還不清楚。基因檢測除去要繼續(xù)努力增加單個位點的檢出靈敏度以外，還需要發(fā)展更多的措施來評估癌癥病灶的染色質(zhì)不穩(wěn)定性，染色質(zhì)不穩(wěn)定可以同時增加多個基因的拷貝數(shù)，進而影響了患者的無病生存情況。

如果我們可以通過一些治療手段，干預(yù)這一進程，也就是不要讓癌細胞的染色質(zhì)不穩(wěn)定性那么強了，邏輯上是有望提升患者無病生存率。

本篇研究沒有給出什么具體數(shù)據(jù)，也就是吃什么藥物可以治愈疾病，但是本文可以從思維上給出我們很多啟示，主要歸為以下幾點：

基因檢測報告后續(xù)不應(yīng)該是只為尋找靶向藥物為主，如沒有找到靶向藥物就完全認為基因檢測報告沒有價值，是否可以通過患者基因突變的數(shù)目，什么基因突變，突變頻率等來評估患者的染色質(zhì)不穩(wěn)定，結(jié)合免疫組化，MSI等指標來判斷患者使用化療、PD-1等療效情況，以及對患者的預(yù)后有個評估和參考。

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基因檢測單區(qū)域取樣的局限性，早期腫瘤病灶就有如此復(fù)雜的異質(zhì)性，晚期肺癌的異質(zhì)性會更強，未來是否可以在手術(shù)病灶在多個位點取樣，當然這里涉及到價格，因此片面地強調(diào)檢測基因數(shù)目，倒不如推出個基因檢測產(chǎn)品，可以取多個病灶，檢測的基因數(shù)相對合適，不要太多，把價格降低。

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本篇研究涉及的是早期非小細胞肺癌，那么一個問題是早期非小細胞要不要進行治療，尤其是I期的肺癌，早期引入一些治療措施如化療等會消滅潛在的病灶，但這些治療措施本身也是一種進化選擇壓力，這會不會間接地增加了癌細胞的基因組不穩(wěn)定，而這是否得不償失呢。