1. 今年2月，广东省人民医院吴一龙教授团队与燃石合作，在Journal of Thoracic Oncology（JTO，IF: 10.336）发表研究成果：Clinical Utility of Cerebrospinal Fluid Cell-Free DNA as Liquid Biopsy for Leptomeningeal Metastases in ALK-Rearranged NSCLC；
2. 该研究使用燃石朗清®产品比较了发生脑膜转移的ALK阳性非小细胞肺癌（NSCLC）患者，脑脊液cfDNA和外周血cfDNA的基因突变谱差异；
3. 结果发现，在该类型患者中，使用脑脊液上清进行液体活检更能够反映脑膜转移病灶的分子特征；同时，使用脑脊液对该类型患者进行疾病监测具有潜在的临床价值。
研究背景
脑膜转移在NSCLC患者中发生的概率为3-5%，这一比例在EGFR突变的NSCLC患者中上升至9.5%，尽管酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）类的药物已经将脑膜转移NSCLC患者的中位生存期从1-3个月提升到3-11个月，但其预后仍然不容乐观。
在权威指南和专家共识中，外周血液体活检已经逐步得到了权威认可，以期帮助临床医生了解无法获得足够组织样本的患者因肿瘤时空异质性引起的遗传改变，从而辅助临床用药。但血浆中与颅内病变相关的cfDNA水平较低，已有研究证实了发生脑膜转移的EFGR突变NSCLC可以通过中枢神经系统循环的cfDNA揭示其独特的基因图谱，但目前仍然缺乏对发生脑膜转移的ALK阳性NSCLC的遗传信息研究，本研究正是从这个临床问题出发进行了一系列探索。
研究设计
研究流程图
研究从广东肺癌研究所2011年9月到2018年2月期间的8161例肺癌患者中筛选了291（10.3%）例ALK阳性患者入组，30位患者经MRI等方式确认为脑膜转移，最终纳入NGS检测分析的为11例（脑脊液和外周血配对）样本+1例（单独的脑脊液）样本。
30例脑膜转移患者信息
研究结果
01
脑脊液 cfDNA比外周血cfDNA更能反映脑膜转移病灶的分子特征
对11例脑脊液样本和外周血样本分别进行燃石朗清®检测，81.8%的脑脊液样本检出ALK重排，但仅有45.5%的外周血样本中检出该结果。同时，所有脑脊液样本的最大突变丰度（maxAF）明显高于外周血样本。
A. 脑脊液和外周血（PLA）样本拷贝数变异（CNV）和单核苷酸变异（SNV）的检出率
B. 脑脊液和外周血对ALK驱动基因的检出率（ALK阳性81.8% vs 45.5%）
C. maxAF对比
02
脑脊液样本检出独特的基因突变特征和临床意义
在所有脑脊液样本（11+1）检出的基因变异中，ALK和TP53是突变频率最高的基因。脑脊液和外周血检出的ALK变异分别是83.3%（10/12）和45.4%（5/11），TP53突变频率分别是41.7%（5/12）和 27.3%（3/11）。
其中，脑脊液样本检出的ALK融合类型包括EML4-ALK（8/12）和非常见融合（5/12，FSHR-ALK, GPD2-ALK, LOC101929378-ALK, LOC728730-ALK, MTA3-ALK和HIP1-ALK），另外两例（患者B23，B63）分别检出ALK G1202R突变和之前未被报道过的ALK A1043N突变，可能是这些患者发生耐药的潜在机制。同时还检出多个基因的拷贝数变异，包括EGFR、CCND1、FGF3和FGF4，MYC拷贝数增加和TP53及CDKN2A的拷贝数缺失。
12例脑脊液样本患者信息（2例样本属于同一个患者B14，为不同时间节点采集，具体可看下文患者案例）
如上表所示，8例患者在发生脑膜转移前使用了ALK TKI类药物，9例患者耐药后进行了脑脊液的采集（分别是crizotinib（患者B03, B14, B25和 B151）、alectinib（患者B23和 B64）、brigatinib（患者B05和 B28）和ceritinib（患者B63）耐药）。对比没有接受过或仅接受过一线TKI治疗的患者，经过多线TKI治疗的患者脑脊液比外周血检出更多的基因变异，更能反映脑转移的突变谱情况，并带来更多的用药机会。
患者治疗经历
03
患者案例：脑脊液cfDNA可以纵向监测脑部病灶的肿瘤负荷
在入组的患者中，其中一位患者（B14）的肺部肿瘤已经进行了手术切除，但在两次脑部手术后，仍残留脑转移病灶，经MRI诊断为脑膜转移，因此，找到脑部病灶可以用药的靶点是对该患者进行临床治疗的重点。
患者服用crizotinib 18个月后，脑部病变增大并在脑脊液发现肿瘤细胞，提示病情进展。根据脑脊液cfDNA液体活检结果：EML4-ALK融合，FSHR-ALK融合和EGFR拷贝数增加，患者开始服用brigatinib，4个月后脑脊液中肿瘤细胞消失，第二次脑脊液cfDNA液体活检仅检出EML4-ALK融合，等位基因突变频率明显降低，MRI结果也显示病灶体积缩小。
虽然患者在使用brigatinib治疗16个月后病情再次复发，但该案例仍对脑脊液NGS检测在监测疾病发展和治疗过程中的作用产生了积极提示。
小结
本研究第一次使用脑脊液cfDNA和外周血cfDNA对发生脑膜转移的ALK阳性NSCLC患者进行基因变异的比对：
不仅发现脑脊液样本中ALK的检出率与肿瘤组织样本高度一致（100%的敏感度和83.3%的特异性），提示脑脊液可以作为该类型患者潜在的NGS检测样本类型；
并且发现脑脊液cfDNA比外周血 cfDNA更能反映脑膜转移病灶的分子特征，对于查找用药靶点、可能的耐药机制和拷贝数变异更胜一筹；
此外，研究还发现脑脊液可以作为该类型患者纵向监测肿瘤负荷、定制用药方案的液体活检样本。
研究人员也指出，本研究作为一项回顾性研究仍有一定的局限性。NSCLC患者ALK阳性的发生率低于EGFR突变，且ALK阳性患者中发生脑膜转移的数量更低，因此收集的样本有限；由于脑膜病灶的活检非常困难，无法比较该病灶肿瘤组织和脑脊液的遗传特征。期待未来有更多的临床样本可以对这些患者的遗传特征进行探索，帮助他们制定个性化医疗方案。
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