联合基因组断点和读框可可靠预测 ALK 转录本功能

研究人员为精准检测 ALK 融合，结合 DNA 和 RNA NGS 技术，发现联合基因组断点和读框可提升预测准确性，优化诊疗策略。

　　肺癌，这个隐匿在暗处的 “健康杀手”，长期以来在全球癌症相关死亡原因中名列前茅。传统的手术、化疗和放疗手段，就像 “钝刀子割肉”，不仅难以实现长期缓解，还伴随着各种恼人的副作用。随着医学研究的深入，靶向治疗这一 “精准导弹” 应运而生，它能精准打击癌细胞，而对正常细胞的伤害较小，为肺癌患者带来了新的希望。

在肺癌的众多驱动因素里，间变性淋巴瘤激酶（ALK）融合扮演着重要角色。ALK 融合会产生异常蛋白，疯狂驱动癌细胞增殖。针对这一靶点，克唑替尼、色瑞替尼等 ALK 抑制剂纷纷登场，显著改善了 ALK 阳性非小细胞肺癌（NSCLC）患者的预后。然而，精准检测 ALK 融合成为了开启靶向治疗大门的关键钥匙，可目前仅依靠 DNA 断点来预测 RNA 水平的融合表达，还是一个尚未攻克的难题。

为了突破这一困境，浙江省人民医院、杭州医学院等机构的研究人员挺身而出。他们对 2017 年 1 月至 2021 年 12 月期间，经 DNA 下一代测序（NGS）检测出 ALK 重排阳性的 131 例中国患者队列进行了回顾性分析。最终发现，联合 DNA NGS 和 RNA NGS，并采用二次分类方法，能够显著提高 RNA 水平转录本预测的准确性，为 ALK 阳性 NSCLC 的临床诊断和治疗策略优化提供了有力支持。这一重要研究成果发表在了《Scientific Reports》上。

研究人员开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是 DNA NGS 技术，从福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本中提取基因组 DNA，使用特定的靶向测序 panel 进行检测，通过一系列工具进行质量控制、序列比对和变异分析；其次是 RNA NGS 技术，从 FFPE 样本中提取 RNA，进行定量和质量评估后，构建 cDNA 文库并测序，识别基因融合；最后运用统计学方法，通过卡方检验比较分类变量，并使用 R 软件进行数据分析和展示 。

下面来看具体的研究结果：

1. ALK 融合的筛选：研究人员基于融合伴侣类型，将 ALK 融合分为经典的与 EML4 融合的 ALK 融合和与其他伴侣融合的罕见 ALK 融合。对样本进一步 RNA NGS 测序后发现，经典 ALK 融合中 88%（87/99）的样本检测到阳性转录本，罕见 ALK 融合中这一比例为 75%（24/32）。
2. ALK 融合的特征：研究共鉴定出 30 个融合伴侣，涉及多条染色体。其中，2 号染色体最常参与 ALK 融合，且 ALK 融合更倾向于染色体内重排。经典和罕见 ALK 融合中，ALK 驱动基因的断点分布存在差异。经典 ALK 融合中，大多数断点位于 19 号内含子；罕见 ALK 融合中，除 19 号内含子外，1 - 3 号内含子、6 号内含子和 9 号内含子也有独特断点。
3. 二次分类方法提高转录本预测准确性：
   • 经典 ALK 融合：对于常见断点的融合，仅进行一级分类时，转录本预测准确率从 88% 提升到 90%；结合常见断点和读框特征后，准确率提高到 95.4%；当结合常见断点和伴侣外显子断点时，准确率达到 100% 。而结合常见断点与移码融合或单一互易型时，准确率会下降。对于罕见断点的经典 ALK 融合，结合罕见断点和读框特征，转录本预测准确率提升到 100%；结合罕见断点和外显子断点，准确率为 90%；结合罕见断点和移码类型，准确率也达到 100%；但结合罕见断点和单一互易型，准确率未提高。
   • 罕见 ALK 融合：使用 ALK 驱动基因常见断点分类时，转录本预测准确率从 75% 提升到 95%。结合常见断点与移码或单一互易型，准确率进一步提高到 100%；结合常见断点和读框特征，准确率降至 91%。分析罕见断点时，单独考虑罕见断点，准确率仅 45%；结合罕见断点和外显子断点，准确率提高到 50%；结合罕见断点和读框特征，准确率大幅提升到 100%；结合罕见断点和移码类型，准确率同样为 100% 。
   
   
4. ALK 融合检测的推荐算法：研究人员推荐了一种结合筛查和确认检测的策略。DNA NGS 可作为主要筛查工具，若检测到常见断点，结果通常可直接用于指导治疗；若检测到罕见断点，则需采用二次分类方法。对于经典 ALK 融合且存在罕见断点的情况，若检测到读框型或外显子断点，可进行靶向治疗，移码型视为阴性结果，单一互易型 ALK 融合需进一步 RNA 测序确认。对于罕见 ALK 融合且存在罕见断点的情况，读框型融合可直接用于指导治疗，移码型为阴性结果，外显子断点型需进一步 RNA 测序 。

研究结论和讨论部分再次强调了研究成果的重要意义。联合 DNA NGS 和 RNA NGS 技术，并运用二次分类方法，显著提高了 ALK 融合检测和转录本预测的准确性。这一成果优化了 ALK 融合阳性癌症的临床诊断和治疗策略，为精准肿瘤学的发展添砖加瓦。不过，研究也存在一定局限性，如回顾性分析可能存在选择偏倚，需要前瞻性研究进一步验证，不同融合伴侣对 ALK 抑制剂反应的影响还需深入探索，且研究使用的 hg19 参考基因组也有待更新。但这些并不影响该研究为肺癌靶向治疗领域带来的巨大推动作用，期待未来更多研究能在此基础上不断完善，为肺癌患者带来更多生的希望。