肺癌丨ALK融合类器官模型

ALK融合的肺癌不常见，常用靶向药物为克唑替尼、色瑞替尼、艾乐替尼、布格替尼、劳拉替尼、恩莎替尼、恩曲替尼等，临床试验药物有TPX-0005、AZD0530等，但患者在接受这些药物治疗耐药后即使测得耐药机制仍缺乏后续治疗药物的选择。

类器官模型（Organoids）是利用人体来源的组织细胞在体外建立具有三维立体结构的微组织，在形态、结构、基因表达等方面与原组织具有高度同源性，突破了传统在体、离体模型现有的局限性；类器官与临床的强相关性，使以类器官为基础的精准医疗及相应的临床转化正得到广泛应用。现计划招募一组30例ALK融合（各融合伙伴）的肺癌患者队列。

耐药机制        

ALK阳性耐药机制主要是：

1.点突变，如C1156Y/T/C/F、L1196M/Q、D1203N/A、F1174C、G1269A、F1245C、I1171N/T/S/H、G1202R/S、S1206Y/C/R、1151Tins、T1151K/R/M、L1152V/P、E1210K、G1269S、L1198F/V、F1174I/C/L/V、G1128A、L1152R、V1180L、G1123S、G1202del、L1122V、P1139S、L1204V、R1209Q、R1192P/V、I1268V、E1407K、E1129V、V1149M、R1133Q、S1157F、R1231W、V476A、L1256F、A416P；

2.旁路激活，如EGFR突变或磷酸化、KRAS突变、c-KIT扩增、上皮间质转化；

3.表型转化：转小细胞癌。

第一代ALK TKI耐药

ALK激酶区突变 ALK激酶区突变是最早明确的耐药机制。不同研究揭示ALK阳性NSCLC继发耐药的患者存在多种ALK激酶区突变，包括：L1196M，L1152R，G1202R，G1269A，1151Tins，S1206Y，C1156Y，F1174C和D1203N等。数量上L1196M略多，它是一种类似于T790M的看家基因。在首例报道的克唑替尼耐药的病例的同一个肿瘤标本中即发现了L1196M和C1156Y的突变。Doebele等对14例经克唑替尼治疗后出现继发性耐药的ALK阳性NSCLC患者的标本进行荧光原位杂交(FISH)检测，发现三分之一的患者出现了ALK激酶区的二次突变，主要为L1196M，G1269A和C1156Y。同样，Katayama等对18例克唑替尼获得性耐药的ALK阳性NSCLC患者进行了FISH和免疫组织化学法检测，发现约四分之一的患者出现了ALK激酶区的二次突变，并且在体外实验中证实了这些突变导致了ALK阳性肿瘤细胞对克唑替尼的耐药。ALK基因拷贝数扩增  ALK基因拷贝数扩增首次是在克唑替尼耐药的ALK阳性细胞系中发现的。随后在克唑替尼耐药的ALK阳性NSCLC患者标本中也发现了拷贝数增加。在Katayama等的试验中，FISH检测18例继发性耐药的患者的标本中也发现了1例患者ALK融合基因拷贝数扩增。同样，相应的体外实验也证实了ALK基因拷贝数扩增可以导致ALK阳性肿瘤细胞对克唑替尼的耐药。研究证实，ALK融合基因扩增增强ALK下游信号;ALK信号旁路补偿性激活涉及不同信号旁路的激活。研究证实，PI3K-AKT-mTOR信号通路激活可能通过诱导ALK受体自噬促进克唑替尼耐药性的产生。药物学耐药指药物暴露不足。ALK阳性NSCLC患者产生药物学耐药主要反映克唑替尼在中枢神经系统（centralnervous system，CNS）中的低渗透率。ALK阳性肿瘤细胞主要通过ALK及其下游信号通路来控制肿瘤细胞的生长和迁移。当克唑替尼阻断该信号通路时，肿瘤细胞会通过一些机制（如转换驱动基因）来激活其他信号通路，取代肿瘤细胞对ALK及其下游信号的依赖，导致肿瘤细胞对克唑替尼的耐药。该类型的耐药又被称为ALK不占优势耐药。这些转换驱动基因中最常见的是EGFR突变或磷酸化，KRAS突变和c-KIT扩增。Doebele和Katayama等的研究均发现，在未接受和已接受克唑替尼治疗的ALK阳性NSCLC患者的标本中均发现激活的EGFR或KRAS的突变。Katayama等对18例克唑替尼耐药的标本进行IHC检测，发现有17例标本出现EGFR磷酸化，提示存在不同程度的EGFR通路激活。在细胞系的研究中发现，抑制EGFR磷酸化可以恢复耐药细胞株对克唑替尼的敏感性。除此之外，上述研究中，18例标本经FISH检测发现了2例高水平的c-KIT扩增，IHC检测也证实了这一结果。同时通过IHC检测还发现在这些c-KIT扩增的耐药标本的间质细胞中，c-KIT的配体干细胞因子（stemcell factor, SCF）也存在高表达现象。体外实验证实了c-KIT扩增介导的克唑替尼耐药现象需要高表达的SCF的参与，而克唑替尼联合伊马替尼则可以有效抑制这种机制导致的耐药现象。克唑替尼的获得性耐药机制存在异质性，约20%的获得性耐药患者无法明确耐药机制。

第二、三代ALK TKI耐药

虽然第二代ALK-TKI 被证明是更有效和高度选择性的抑制剂，但几乎所有的患者会再次进展为TKI 耐药。其获得性耐药机制主要为二次突变。除劳拉替尼外，G1202R点突变赋予所有临床可用ALK-TKI 耐药性。总之，对ALK-TKI 耐药性机制的阐述强调重复基因检测对患者的重要性，根据耐药突变的分子机制提供最有效的治疗方案。应用新一代ALK 抑制剂出现进展后的标准治疗是化疗。

药物选择

面向对象

1. 组织学或细胞学证实的肺癌末线治疗患者；

2. 基线检查病理标本二代测序为ALK融合患者；

3. 患者应提供：基因检测报告、病理报告、详细的诊治经过。 

检测目的及治疗指导

如您符合该研究，经过您的书面知情同意后，您需要进行体检，CT/MRI检查，实验室检查及研究相关评估，如果评估后符合入排标准，您可以进入筛查，研究医生建立患者人源肿瘤类器官（PDO）模型，如建模成功，对已知的化疗药物及靶向药物进行体外药敏试验，同时收集患者治疗信息，验证患者外药敏试验和临床疗效之间的关系，以及对下一步治疗提供参考依据。

 Rare Variant Organoid Preclinical Model

已建少见变异类器官Preclinical Model汇总表

实体瘤：NTRK融合；NRG1融合；FGFR融合；EWSR1融合；TFE3融合；TMPRSS2融合；BAP1融合；MYB融合；MAML2融合；CIC融合；BCOR融合；YWHAE融合；FUS融合；PAX3融合；SYT融合；NR4A3融合；HMGA2融合等。

肺癌：RET融合；ROS1融合；ALK融合；BRAF突变；KRAS突变；MET扩增；ERBB2扩增；EGFR扩增；FGFR扩增；MET融合（除MET-MET，又称MET 14 Skipping）；MET 14 Skipping；BRAF融合；EGFR融合；ERBB2融合（包括ERBB2-ERBB2，又称ERBB2 16 Skipping）；ERBB2突变（HER2突变）；EGFR少见突变（除20-ins）；EGFR 20-ins；NRAS突变；AKT1突变；DDR2突变；FGFR突变；MEK1突变；BRCA1/2突变；KIT突变；PDGFRA突变；PIK3CA突变；STK11突变；JAK突变；MAP2K1突变；PTEN突变；TSC1/2突变；IDH1/2突变；MTOR突变等。