肺癌的病理学诊断和分子分型
肺癌当然是癌,但不是一个癌,而是一组癌,一类癌,包括不同病理类型的肺癌,而同一病理类型的肺癌,其实也仍然有不同的分子分型。有人可能会说,分得这样细,有意义吗?当然有意义,因为不同病理类型、不同分子分型,预后不同,治疗不同。所以治疗前先要把病理诊断和分子分型弄清楚。
一、病理诊断
当CT等影像检查发现肺部可疑恶性病灶,为了进一步明确诊断,需要通过活检或手术取得病灶组织然后病理或细胞学检查(首选当然是组织,除非组织不能获得,才考虑细胞学检查,比如痰细胞学标本,胸水细胞学标本等)。
对获取的组织标本进行处理后常规进行HE染色,病理科医生以显微镜下进行形态学观察,在组织形态学明确是小细胞肺癌还是非小细胞肺癌,后者还需要进一步明确是鳞癌还是腺癌。如果是细胞学标本要制作成细胞蜡块。
对于形态学不以明确的病例,要进一步免疫组化染色进行鉴别。
1、小细胞肺癌:
通常采用以下免疫组化标记物进行鉴别:CD56、Syno、CgA、INSM1、TTF-1、CK、Ki67
2、非小细胞肺癌:
如果是早期肺癌的手术标本,由于手术切除的组织标本量相对较充足,可以使用一组抗体标记物来鉴别腺癌、鳞癌:TTF-1、Napsin A、P40、CK5/6(P63)等。手术切除标本应给出明确的亚型,比如AIS(原位腺癌)、MIA(微浸润腺癌)、附壁型为主的腺癌、肉瘤样癌、腺鳞癌、大细胞癌,以及神经内分泌癌中的类癌、不典型类癌等类型。
AIS和MIA的诊断不能在小标本及细胞学标本完成,术中冰冻诊断也可能不准确。如果在小标本中没有看到浸润,应归为肿瘤的贴壁生长方式,可诊断为腺癌,并备注不除外AIS、MIA或贴壁生长方式的浸润性腺癌。
影像表现为毛玻璃影成分且<3cm的肺结节,手术切除标本应全部取材,才能诊断为AIS或MIA。
腺鳞癌诊断标准:具有鳞癌和腺癌形态学表现或免疫组化标记显示有两种肿瘤类型成分,每种类型至少占10%以上。小标本和细胞学标本不能做出此诊断。
同一患者治疗后不同时间的小标本活检病理,要尽量避免使用组织类型之间转化的诊断,比如小细胞肺癌治疗后转化为非小细胞肺癌,因为这种情况并不能排除以下可能:由于活检只是取样,这种小标本取材,并不能全面反映原肿瘤的组织学类型,可能原来的肿瘤本就是复合性小细胞癌(既含有非小细胞肺癌成分,又含有小细胞肺癌成分),化疗后小细胞肺癌对化疗更敏感,小细胞肺癌成分消失,而其中的非小细胞癌成分残留下来,这种情况下重新活检诊断的非小细胞肺癌并不是真正的由小细胞肺癌转化来的。
晚期肺癌不能做根治性手术,以内科抗肿瘤治疗为主,在治疗前要先进行尖检明确诊断,这种活检取样的小标本,标本量相对不足,要注意尽可量预留标本用于基因检测指导治疗,因此在免疫组化指标的选用时,要做到尽可能精简,通常使用TTF-1和P40两个指标来鉴别腺癌和鳞癌。
二、分子分型
非小细胞肺癌尤其是晚期患者的治疗建立在基于驱动基因的分子分型上,基因检测已经成为非小细胞肺癌特别是非鳞癌患者常规检查项目。
1、对于可手术的I-III期非小细胞肺癌,推荐术后II或III期非鳞癌进行EGFR突变检测,指导辅助靶向治疗。
四项针对EGFR突变型非小细胞肺癌患者术后给予EGFR-TKI的研究(ADJUVANT、EVAN、EVIDENCE、ADAURA研究)证实了靶向治疗作为术后辅助的可行性。
❶ADJUVANT研究:II-IIIA期(N1-N2)EGFR阳性、完全切除术后NSCLC,吉非替尼vs 化疗NP方案,显著延长中位DFS(28.7m vs 18.0m),N2患者获益更多,但未显著延长中位OS
❷EVAN研究:IIIA期EGFR阳性、完全切除术后NSCLC 厄洛替尼vs 含铂双药化疗,显著提高2年DFS率(81.4% vs 44.6%),显著延长中位DFS(42.4m vs 21.0m)及中位OS(61.1m vs 51.1m)
❸EVIDENCE研究:II-IIIA期EGFR阳性、完全切除术后NSCLC,埃克替尼vs 标准辅助化疗,显著提高3年DFS率(63.88% vs 32.47%),显著延长中位DFS(47.0m vs 22.1m)
❹ADAURA研究:IB-IIIA期EGFR阳性、完全切除术后NSCLC,奥希替尼vs 安慰剂,在II-IIIA期患者显著延长中位DFS(未达到 vs 19.6m),疾病复发或死亡风险降低83%,3年DFS率显著提高(80% vs 28%) 。在总人群(IB-IIIA期)中,奥希替尼组的中位DFS同样显著优于安慰剂组。
2、对于不可手术III期及IV期非小细胞肺癌,推荐病理学诊断后保留足够的组织标本进行分子检测,根据分子分型指导治疗:
(1)对于非鳞癌组织标本进行以下基因检测:EGFR突变、BRAF V600E突变、ALK融合、ROS1融合、RET融合、NTRK融合、MET14外显子跳跃突变。(原发肿瘤和转移灶都适于进行分子检测)
为了避免样本浪费和节约检测时间,对于晚期非小细胞肺癌活检标本,应根据所选用的技术特点,一次性切除需要诊断组织学类型和进行分子检测的样本量,避免重复切片浪费样本。
在标本量有限的情况下,可采用经过验证的检测方法同时检测多个驱动基因的技术,比如多基因同时检测的PCR技术或NGS(二代测序)技术。如果样本不足以进行分子检测,建议再次进行取材,确保分子检测有足够标本。
所有含腺癌成分的非小细胞肺癌,不论其临床特征(如吸烟史、性别、种族或其他等),都应常规进行EGFR突变、ALK融合、ROS1融合检测。
EGFR突变、ALK融合、ROS1融合检测应在患者诊断为晚期非小细胞肺癌时即进行。由于国家药监局(NMPA)已批准RET抑制剂普拉替尼、MET14外显子跳跃突变抑制剂赛沃替尼用于晚期非小细胞肺癌,因此推荐常规检测RET融合、MET14外显子跳跃突变。
亚裔人群和我国的肺腺患者EGFR基因突变阳性率为40-50%。EGFR突变检测应涵盖EGFR 18、19、20、21外显子,EGFR突变主要包括4种类型:
外显子18点突变(G719X为EGFR-TKI敏感突变)
外显子19缺失突变(19DEL,为EGFR-TKI敏感突变,最常见)
外显子20点突变(S7681为EGFR-TKI敏感突变;T790M突变与第一、二代EGFR-TKI获得性耐药有关);外显子20插入突变(ex20ins)异质性强,有独特的分子生物学行为,是EGFR的第三大突变,约占EGFR突变NSCLC患者12%,恶性程度高,预后差。
外显子21点突变(21L858R,最常见;L861Q,均为EGFR-TKI敏感突变)
还有许多其他类型的突变临床意义尚不明确。
利用组织标本进行EGFR突变检测是首选。
EGFR突变检测方法包括:ARMS法、Super ARMS法、cobas、微滴式数字PCR(ddPCR)、NGS法等。
ALK融合阳性非小细胞肺癌的发生率为3-7%,东西方人群发生率没有显著差异,中国人群腺癌ALK融合阳性率为5.1%,年龄小于51岁患者,ALK融合阳性率高达18.5%。
ALK融合、ROS融合、RET重排的检测方法包括:FISH法、RT-PCR法、IHC法、NGS法。
肿瘤标本无法获取或量少不能进行基因检测时,可通过外周血游离/循环肿瘤DNA(cell free/circulating tumor DNA,cf/ctDNA)进行EGFR突变检测,相比肿瘤组织检测,具有高度特异性(97.2%-100%)以及对EGFR-TKI疗效预测的准确性,但灵敏度报道不一。
国家药监局NMPA在2015年2月就已批准对吉非替尼说明书进行更新,补充了如果肿瘤标本不可评估,则可使用从血液(血浆)标本中获得的ctDNA进行检测,但特别强调ctDNA EGFR突变的检测方法必须是已经论证的稳定、可靠且灵敏的方法,以避免出现假阴性和假阳性的结果。
2018年Super-ARMS试剂盒获得NMPA的批准,可用于ctDNA的基因检测。其他ctDNA的基因检测方法还包括cobas、ddPCR、NGS。因此,当肿瘤组织难以获取时,血液是EGFR基因突变检测合适的替代生物标本,也是对可疑组织检测结果的补充。
一代/二代EGFR-TKIs耐药患者,建议再次活检进行EGFR T790M 检测。如不能获取肿瘤标本的患者,建议行ctDNA EGFR T790M 检测,可作为二次活检组织标本不可获取的替代标本,同时也是对可以组织检测结果的补充。
另外,采用脑脊液、胸腔积液上清等标本进行基因检测初步结果也提示具有可行性。
目前对于ALK融合、ROS1融合基因的血液检测,技术尚不成熟,因此对于ALK/ROS1融合基因检测,仍应尽最大可能获取组织或细胞学样本进行检测。
多项研究采用NGS针对晚期非小细胞肺癌进行多基因检测,比如目前可作为治疗靶点的基因变异:EGFR突变(包知T790M)、KRAS突变、HER2扩增/突变、ALK融合、ROS1融合、BRAF V600E突变、RET重排、MET扩增、MET14外显子跳跃突变、NTRK融合等,NGS的标本可以是组织或外周血游离DNA。
(2)不吸烟、 经小标本活检诊断鳞癌或混合腺癌成分的患者,建议行上述基因突变检测。
与西方国家相比,中国人群非小细胞肺癌患者具有更高的EGFR突变率,尤其在不吸烟肺癌患者中。EGFR突变、ALK融事、ROS1融合可能发生在腺鳞癌患者中,经活检小标本诊断的鳞癌可能由于肿瘤异质性而未检测到混合的腺癌成分,因此对于不吸烟的经活检小标本诊断的鳞癌,或混合腺癌成分的患者,建议进行EGFR突变、ALK融合和ROS1融合检测。纯鳞癌EGFR突变发生率非常低(<4%),对于纯鳞癌患者,除非他们从不吸烟或者标本很小(即非手术标本),或组织学显示为混合性,通常不建议进行EGFR突变检测。
(3)通过单基因检测技术或二代测序技术(NGS)在肿瘤组织中进行以下基因变异检测:KRAS变突、HER-2扩增/突变、MET扩增。(若组织标本不可及,可考虑利用ctDNA进行检测)
(4)采用NGS技术检测肿瘤突变负何(TMB)。
TMB可能预测免疫检查点抑制剂单药疗效。利NGS多基因组合检测TMB是临床可行的方法,在组织标本不足时,利用ctDNA进行TMB估测是潜在可行的技术手段。
(5)组织标本采用免疫组化法(IHC)检测PD-L1表达。
研究显示,PD-L1表达与免疫检查点抑制剂疗效呈正相关。免疫检查点抑制剂作为后续治疗或与含铂两药方案联合作为一线治疗时,PD-L1表达的检测并非强制性的,但可能会提供有用信息。
帕博利珠单抗或阿替利珠单抗单药作为一线治疗时,需检测PD-L1表达。
对于驱动基因阳性患者,免疫检查点抑制剂的疗效欠佳,通常不进行PD-L1检测。PD-L1检测采用免疫组化法,不同的免疫检查点抑制剂对应不同的PD-L1免疫组化抗体,检测抗体和检测平台不同,PD-L1阳性定义存在差异,临庆在判读时要谨慎。
PD-L1表达统计标准
TPS(Tumor cell Proportion Score)肿瘤细胞阳性比例分数
TC(Tumor Cell)
计算:
(任何强度PD-L1膜染色肿瘤细胞/肿瘤细胞总数)x 100%
cutoff值:1%、50%为分界线
TPS<1%,TPS1%-49%,TPS≥50%
IPS(Immune cell Proportion Score )免疫细胞阳性比例分数
IC(Immune Cell)
计算:
(任何强度PD-L1膜和胞浆染色肿瘤相关免疫细胞/肿瘤相关免疫细胞总数)x 100%
CPS(Combined Positive Score)联合阳性分数
计算:
【(PD-L1染色的肿瘤细胞+肿瘤相关免疫细胞之和)/肿瘤细胞总数】x100
不同癌种CPS评分标准的界限cutoff不同:≥1,≥10,≥20
中华医学会肺癌临床诊疗指南分子病理学检测基本原则:
(1)标本常规组织学诊断后尽量保留足够组织进行分子生物学检测,根据分子分型指导治疗(1类推荐证据);晚期NSCLC组织学诊断后需保留足够组织进行分子生物学检测,根据分子分型指导治疗(2A类推荐证据)。
(2)含腺癌成分的NSCLC分子检测说明:含腺癌成分的NSCLC,无论其临床特征(如吸烟史、性别、种族或其他等),应常规行EGFR、间变性淋巴瘤激酶(ALK)重排、ROS1重排、BRAF V600突变、RET重排、MET14外显子跳跃突变、NTRK1/2/3重排的分子生物学检测(1类推荐证据),ⅠB~Ⅲ期术后患者手术病理标本需常规行EGFR突变检测(1类推荐证据)。检测方法应选择经国家官方批准的试剂和平台设备,也可使用获官方批准的二代测序(next generation sequencing,NGS)检测试剂平台。组织有限和(或)不足以进行分子生物学检测时,可利用血浆游离DNA检测EGFR突变(2A类推荐证据)。
(3)NSCLC推荐必检基因:NSCLC推荐检测必检基因为EGFR、ALK、ROS1、RET、BRAFV600和MET14外显子跳跃突变、KRAS、NTRK(1类推荐证据),扩展基因为包括MET扩增或过表达、HER-2等(2A类推荐证据)。采用经过验证的NGS平台或RT-PCR多基因联检平台可同时检测全部必检基因和扩展基因;若组织标本不可及,可考虑利用血浆循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)进行检测(2B类推荐证据)。
(4)耐药后基因检测:对于EGFR-TKI耐药患者,建议二次活组织检查进行继发耐药基因检测:①EGFR T790M检测;对于无法获取组织的患者,可用ctDNA行EGFR T790M检测(2A类推荐证据)。当ctDNA阴性时,仍应建议患者行组织检测以明确EGFR T790M突变状态。②MET扩增检测(2B类推荐证据)。
原发肿瘤和转移病灶均适于靶向驱动基因检测(1类推荐证据)。
(5)肿瘤免疫治疗患者的筛选方法:①免疫组化检测NSCLC的PD-L1表达情况可发现可能对免疫治疗有效的患者。免疫组化检测PD-L1有多种克隆号的抗体,对应不同的治疗药物,判定标准需参阅各试剂盒的使用说明,负责诊断的病理医师须通过相应的判读培训(2B类推荐证据)。②肿瘤突变负荷(tumor mutation burden, TMB)可能是预测免疫治疗效果的又一标志物。目前,在TMB检测方法及阈值的选择上还无统一的标准(3类推荐证据)。
参考文献:CSCO非小细胞肺癌诊疗指南、中华医学会肺癌临床诊疗指南
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