【专家共识】基于分子指导的原发灶不明肿瘤临床诊治实践的中国专家共识(2023年版)
作者|基于分子指导的原发灶不明肿瘤临床诊治实践的中国专家共识(2023年版)编写专家组
来源|中国癌症防治杂志 2023年6月第15卷第3期
基于分子指导的原发灶不明肿瘤临床诊治实践
【摘要】
原发灶不明肿瘤(carcinoma of unknown primary,CUP)的诊断对其治疗及预后有重要意义。目前,常规病理诊断仅能确诊20%左右的CUP,分子溯源是诊断预后不良 CUP 的重要手段,但其临床检测标准和应用范围尚缺乏统一认识。中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会、重庆市医学会精准医疗与分子诊断分会和重庆抗癌协会肿瘤标志物专业委员会组织相关专家,结合国内临床实践,参考国内外文献,从CUP的概述、诊治现状、分子诊断的样本及技术选择、分子诊断的临床应用等方面进行评述,经专家组讨论并形成6条专家共识,为CUP的分子溯源诊断和临床应用提供参考,以促进其诊断技术发展。
【关键词】
原发灶不明肿瘤;分子检测;基因表达谱;溯源诊断;靶向治疗
Volume15 Number3 June 2023 原发灶来源不明的转移性肿瘤发病机制和病理过程复杂,区别于常见原发性肿瘤,其肿瘤异质性大,多数患者因诊断不明缺乏有效的治疗手段而预后不良。近年来,分子检测技术在原发灶不明肿瘤(carcinoma of unknown primary,CUP)起源组织鉴定领域取得了显著进展,通过基因表达谱(gene expression profiling,GEP)、基因组和表观遗传分析等检测策略从分子角度解析CUP的发生和演变,为CUP患者的诊断和治疗提供了新思路。这些技术展现出广泛的临床应用潜力,为CUP起源组织鉴定带来了新方法。目前,分子检测应用于CUP诊断和治疗指导尚缺乏统一的临床检测标准和应用范围认识。中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会、重庆市医学会精准医疗与分子诊断分会与重庆抗癌协会肿瘤标志物专业委员会发起并组织相关专家,结合国内临床实践,参考国内外文献,从CUP的概述、诊治现状、分子诊断的样本及技术选择、基于分子指导的CUP诊断和治疗临床实践等方面进行评述,经专家组讨论并形成6 条专家共识,为CUP的分子溯源诊断和临床应用提供参考,以促进CUP诊断技术发展。 本共识于2022年10月发起,11月成立包含肿瘤内科治疗、外科治疗、病理、检验、分子检测等相关专家组成的核心专家组并召开共识启动会制订共识框架。共识的文献检索数据库包括 Pubmed、Embase、中国知网、万方数据知识服务平台和百度学术等,英文检索词主要为“carcinoma of unknown primary”为主,中文检索词以“原发灶不明肿瘤”和“分子检测”为主,纳入研究涉及原发灶不明肿瘤的溯源诊断、治疗指导、临床诊断相关的系列综述、随机对照研究和病例对照研究、病例报告等,剔除重复的文献、述评、新闻报道及后续未发表于同行评审期刊的会议摘要。本共识采用专家组会议讨论形式形成共识意见。
1 CUP概述
CUP是经临床、影像、病理和实验室指标等全面检查后仍难以从解剖学上确定原发灶部位的转移性肿瘤。CUP通常表现为全身广泛转移,具有侵袭性强的生物学特性和临床行为,常以淋巴结或非淋巴结肿块为临床首发表现。CUP是一组异质性肿瘤,肿瘤早期播散、侵袭性生长以及转移模式的不可预测性是其共同特征[1],大多数患者预后良。CUP发病率为6/10万~16/10万,占所有恶性肿瘤的2.3%~7.8%,是第八大常见肿瘤,死亡率位列第四[2⁃3]。CUP诊断的中位年龄为59~60岁,在男性中略常见。近年来,随着诊断技术,特别是基因检测技术和影像技术的进步,CUP发病率逐渐降低,且其发病率小于2%[4⁃5],但目前尚缺少基于我国人口的CUP发病率相关研究。
病因学研究结果显示,家系研究为CUP的发病机制提供了一些潜在的遗传和环境因素信息。例如,部分CUP患者的发病部位与其一级亲属原发癌病变部位有显著相关性[6];许多因CUP死亡的患者,其转移灶部位甚至与其亲属中的原发癌症部位相同,这些发现提示某些原发肿瘤和CUP之间存在共同的遗传机制[7]。此外,吸烟会显著增加CUP的患病风险[8];人类乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)与头颈部、腹部、骨盆和腹膜后的不明原发鳞状细胞癌有关[9],这些都是重要的环境影响因素。
区别于常见的原发灶明确的恶性肿瘤,目前解释CUP病理过程的两种主要理论一致认为CUP转移灶的形成早于原发灶。第一种理论是平行式进展模型理论,其认为一些迁移能力强的细胞在早期便扩散到转移部位并改变其微环境,导致在尚未形成可检测的原发灶或者尚未发展为可检测的恶性进展之前已经发生了实质性的转移[10]。支持这一理论的证据显示肿瘤细胞在原发灶与转移灶之间存在着不同的基因改变。第二种理论(可称为“无原发灶理论”)认为CUP形成过程中不存在平行进展过程,而是依赖于肿瘤微环境选择性地助力肿瘤细胞在转移部位的生长,同时抑制了具有相同基因型的细胞在原发部位的生长[11]。原发灶与转移灶间肿瘤细胞存在的克隆进化关系支持这一理论。
CUP具有高度异质性,大多数为腺癌(50%~60%)或低分化癌(30%),但也可以是鳞状细胞癌、神经内分泌癌、淋巴瘤、生殖细胞瘤、黑色素瘤和恶性胚胎瘤等类型[12⁃13]。CUP常见的转移部位为颈部淋巴结、腋窝淋巴结和腹股沟淋巴结,也可随血液循环路径转移至脏器,最常累及骨、肝、肺、脑等器官。
专家共识1:CUP是经临床、影像、病理和实验室指标等全面检查后仍难以从解剖学上确定原发灶部位的转移性肿瘤,CUP异质性高,临床表现多样,发病机制和病理过程相对复杂,相关理论模型研究仍在不断探索中。
2
CUP诊治现状
2.1 CUP诊断
CUP的诊断需要详细询问患者病史、家族史,仔细体格检查,尽可能发现提示原发灶的线索。推荐的初步评估[12,14]包括:(1)详细的病史,特别是关于既往进行的活检、恶性肿瘤病史,切除的病变和自发消退的病变;(2)全面的体格检查;(3)实验室检查;(4)胸部、腹部和盆腔增强CT;(5)女性患者需要进行乳腺X光检查;(6)年龄≥40岁的男性,特别是有腺癌骨转移的男性,需要进行血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)检测;(7)粪便隐血试验;(8)最易触及部位的活检(最好是芯针活检);(9)内窥镜检查;(10)基因检测;(11)肿瘤标志物检测。特定临床情况下则需要额外评估,如PET-CT。PET⁃CT全身显像能提高CUP患者原发灶检出率和分期准确性,并在某些情况下辅助治疗决策及预后评估。
组织病理学诊断是CUP诊断的金标准,若无法取得组织标本,细胞学蜡块加免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)可作为其诊断依据。由于CUP患者就诊时均以转移癌为主要临床表现,仅少数孤立性转移灶可完整手术切除[15⁃16],因此外科手术的最主要目的是获取足够的病理学诊断标本。除手术切除标本外,临床上更常见的标本来源是粗针穿刺活检、细针穿刺细胞学或脱落细胞学标本制作细胞块等[17]。一旦获得肿瘤部位的活检标本,病理学检查首先应明确肿瘤的基本类型以尽可能确定起源部位。可通过HE染色观察肿瘤的形态结构特征,如砂粒体和乳头状形态多见于卵巢、甲状腺癌,印戒细胞多见于胃肠腺癌等。仅从部位和病理类型推测原发部位有时也不够准确,CUP的病理诊断中最为关键的步骤是结合肿瘤组织学(细胞学)基本形态特征进行IHC染色评估[13]。
基于大多数原发和转移性肿瘤的蛋白表达谱存在一致性,IHC染色可提供肿瘤谱系、细胞类型和病理学诊断等信息,辅助确定CUP的组织学类型、原发灶来源等[18]。IHC染色通常以分层方式进行,首先通过3种以上的抗体标志物组成的谱系特异性标志物panel进行组合染色评估,确定肿瘤谱系(包括癌、肉瘤、淋巴瘤、黑色素瘤等),即确定肿瘤的大致类型。一旦确定为上皮起源癌,第二轮IHC可选择能确定上皮细胞类型和预测原发部位的一组抗体标志物组成的panel进行组合染色和全面分析判断,即采用器官特异性标志物辅助诊断肿瘤的组织起源,如β⁃HCG用于滋养层生殖细胞肿瘤,PSA用于前列腺肿瘤等。这些单一的蛋白标志物测定可提供一定的诊断线索,但因其敏感性和特异性的差异,多标志物联合检测的效果更佳,如TTF1+/CK7+/CK20⁃提示肺癌,CD56+/CgA+/Syn+提示神经内分泌肿瘤。目前,大约65%的CUP通过上述病理学评估可以提供对肿瘤原发部位的基本判断。
根据尸检病例研究结果,CUP患者最常见的原发部位是肺(27%)和胰腺(24%),其次是肝脏/胆管(8%)、肾脏或肾上腺(8%)、结肠(7%)以及生殖器官(前列腺2%、睾丸 0.3%、卵巢/子宫 4%、子宫颈 0.7%)等,因此在临床实践中应注意上述部位来源肿瘤的鉴别诊断[13,17]。当CUP的原发部位为非小细胞肺癌、结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌、肾癌等可通过IHC染色予以确诊;如果CUP以胰腺癌、胃癌、胆管癌、尿路上皮癌等为原发部位时IHC染色进行鉴别诊断的特异性较低[19],即使增加更多的IHC染色指标也并不能提高鉴别诊断的准确性。
随着肿瘤精准治疗和免疫治疗技术的广泛应用,IHC染色还能为CUP患者制定最佳治疗策略提供重要参考依据,如HER2、ALK、ROS1、BRAF V600E、pan⁃TRK、MMR(MLH1、MSH2、MSH6、PMS2)、PD⁃L1等[20]。最新研究表明,对石蜡包埋的组织活检、细胞块标本或血液等样本进行GEP、二代测序(next generation sequencing,NGS)等分子检测及人工智能的分析可进一步提高IHC预测肿瘤起源部位的敏感性和准确性[21⁃23]。当标本中肿瘤细胞数量较少,不能满足分子检测的样本要求时,应谨慎选择检测指标以满足临床诊断需求[18]。在实际工作中,细胞学蜡块HE切片的形态学指导意义相对较差,IHC个别标志物表达可能减弱,因此建议多个指标联合检测。临床中常将IHC检测结果与影像学、临床诊断意见相结合,为CUP患者选择适合的治疗方案提供支持[24]。
然而在临床实践中,取材不充分、肿瘤异质性、组织抗原性差异以及观察者主观判读差异等多种因素均会造成IHC结果的偏倚[20]。传统病理学及影像学技术在确定CUP原发部位的确诊率仅为20%~30%[25],因此在临床诊断中必要时需进行基因检测和遗传学分析。由于大多数CUP获取的活检组织有限,需要谨慎选择染色指标以节省样本用于后续必要的分子检测。此外,考虑到CUP患者临床分期晚,对病理诊断的需求通常较为紧迫,建议病理科建立CUP快速诊断途径,完成诊断报告的时间以2~3周为宜[21]。
《中国肿瘤整合诊治指南(CACA):多原发和不明原发肿瘤(2022)》提出,对于CUP,推荐采用IHC和肿瘤组织起源基因检测对活检组织进行分析从而确定肿瘤组织起源[26]。由于不同类型的肿瘤在基因表达和分子特征上具有明显差异,故可将选定肿瘤的遗传和分子图谱与已知起源部位肿瘤的常见模式进行分析比较,从而揭示肿瘤样本的起源。“癌症基因组图谱(Cancer Genome Atlas)”描述了多种类型肿瘤的基因组和基因表达变化,正在进行的“泛癌症图谱(Pan-Cancer Atlas)”则研究不同类型癌症之间的差异和相似之处[27⁃28],这些研究结果可应用于CUP样本的组织起源识别。
专家共识2:组织病理学诊断是CUP诊断的金标准。在无法取得满意的组织标本时,细胞学蜡块切片+IHC也可提供一定的病理诊断信息。在临床实践中,不能单独依赖发病部位和病理类型推测原发部位,需结合患者临床疾病表型、病理生理指标变化、影像学分析结果、分子诊断信息及肿瘤临床流行病学等多种因素,相互指导和印证以提高CUP诊断准确性。
2.2 CUP治疗策略
国际上常用的肿瘤治疗指南基本上是基于原发部位分类的,而CUP缺乏原发肿瘤来源的证据,临床治疗方案应基于患者的临床病理学亚型和预后特征。 根据临床和病理学特征,CUP患者可划分为不同亚型。 少数患者(15%~20%)通过IHC标志物和临床病理特征可确定原发肿瘤来源的类型且伴有良好预后,即预后良好组[29],包括单个小病灶且可能可切除肿瘤 的患者、中线部位的淋巴结低分化癌、颈部淋巴结鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)、孤立性腹股沟淋巴结SCC、低分化神经内分泌癌、女性盆腔乳头状腺癌、仅累及女性腋窝淋巴结的腺癌、PSA升高的成骨性转移癌等[13,17]。 这类肿瘤对基于假设肿瘤来源的治疗反应较好,可通过恰当的多学科治疗很好地控制疾病进展。 但是,大多数CUP患者(80%~85%)对治疗的敏感性为中度水平,中位总生存期一般短于1年(6~10个月),为预后不良型[30]。
2.2.1 CUP外科治疗策略
CUP的外科治疗主要针对预后良好组亚型,该类患者术前需对其临床特征、病理特征进行充分评估,以孤立或局限性病灶能进行根治性手术为基本原则,否则应放弃外科手术。女性孤立腋窝淋巴结转移癌、原发性颈部淋巴结转移性鳞状细胞癌、女性腹膜浆液性乳头状腺癌、腹股沟淋巴结孤立性鳞状细胞癌和单发、病灶局限且较小的来源不明转移性肿瘤等类型可考虑采取积极的手术治疗方式,可获得较长的生存期。预后不良组患者不推荐常规使用手术治疗,例如包括累及多个器官(如肝、肺、骨)、低分化癌、多发性脑转移肿瘤(腺癌或鳞状细胞癌)、多发性转移性骨癌(腺癌)、多发性肺/胸膜转移癌(腺癌)等[30]。外科治疗原则为尽最大可能避免术中因各种原因无法完成根治性手术而仅仅行开腹探查及组织活检术为必要条件,以“减瘤”或“减症”为目的的外科治疗方式仍存在较大争议,不做常规推荐。
2.2.2 CUP内科治疗策略
已确定原发肿瘤来源的预后良好亚型CUP的内科治疗策略主要遵循原发肿瘤的相应治疗建议[12,31⁃32],治疗方式为局部治疗或者以铂类为基础的化疗方案,这类患者对化疗敏感,有治愈机会。对于大多数预后不良型CUP患者来说,经验性化疗在传统上被认为是标准的一线治疗,但获益并不显著,其应答率低于40%,中位生存期低于11个月,2年生存率低于20%[33]。目前欧洲肿瘤内科学会(ESMO)和美国国家综合癌症网络(NCCN)指南共同推荐的化疗方案主要包括顺铂+吉西他滨,紫杉醇+卡铂,多西他赛+卡铂,卡培他滨+奥沙利铂,吉西他滨+伊立替康[12]。
随着精准医学的不断发展,部分原发性肿瘤的治疗策略发生了很大变化,如在肺癌中,免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor,ICI)和酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)等已被纳入标准的治疗方案。基于分子检测及肿瘤标志物指导下的免疫治疗和靶向治疗可能会极大地改善CUP患者的预后,但仍需广泛的临床试验验证。CUP在概念上是转移性肿瘤,因此系统治疗仍至关重要,化疗、靶向治疗及免疫治疗的联合模式也需要进一步探索。
专家共识3:鼓励广泛开展基于分子肿瘤学专家组模式(molecular tumor board,MTB)的CUP临床诊疗实践,对于大多数预后不良型CUP患者而言,依据倾向性组织病理诊断而采取的经验性化疗,在传统上仍被认为是标准的一线治疗。病理学明确为预后良好亚型CUP的患者,充分评估其临床特征、病理特征后,可尝试对孤立或局限性病灶进行根治性切除,但临床获益尚未证实。
3 基于分子检测技术指导下的CUP诊治实践
目前,应用于CUP患者的分子诊断策略主要有两种:肿瘤起源确定的精准诊断以及肿瘤突变谱鉴定的治疗指导。精准诊断通过检测多个基因的表达水平和检测肿瘤相关的特定DNA甲基化水平等表观遗传学[34⁃35],与已知原发肿瘤的遗传或表观遗传特征的相似性进行评分,其诊断符合率为 82%~97%[36]。治疗指导策略更关注CUP患者可能获益的个性化治疗方案,通过分析 CUP 存在的基因组改变指导临床治疗。值得注意的是,多种泛癌种治疗药物的获批提示,在没有明确原发肿瘤部位的前提下,部分CUP患者依然可以在基于分子靶点的个性化治疗中获益[15]。分子检测的主要目的是使患者能在临床治疗中获益,应兼顾肿瘤起源诊断和筛选与个性化治疗相关的基因变异[37⁃39]。
3.1 分子检测的样本要求及处理原则
CUP的分子检测样本主要有转移性肿瘤组织或体液样本。鉴于解剖病理学和IHC检查在CUP诊断和原发病灶鉴定上的重要性,病理检查后剩余的肿瘤组织样本(主要是福尔马林固定石蜡包埋肿瘤组织,formalin⁃fixed and parrffin⁃embedded,FFPE)是最理想、最可靠的样本来源。FFPE样本要求:建议送检近期蜡块或6~8周以内的石蜡切片(基于mRNA或microRNA表达的方法,则推荐蜡块存储不超过1年,或者现切石蜡切片),切片厚度4~5μm;手术样本(较大样本)≥5张;穿刺样本或小标本≥10张,肿瘤细胞数能满足检测和质控要求。如果肿瘤细胞不足,应及时告知送检方或患者,对方知情后仍愿意进行CUP分子检测的,有条件时可采用显微切割对肿瘤细胞进行富集或去除坏死细胞,以提高检测敏感性。对肿瘤细胞进行病理评估较困难,不推荐单独送检新鲜肿瘤组织作为CUP常规检测标本类型。在有同病灶FFPE样本解剖病理和IHC检查结果作参考的情况下,新鲜组织样本高质量的DNA,尤其是RNA可能更有利于提高CUP分子检测结果的准确性。新鲜手术样本(较大样本)≥10mg(米粒大小)、穿刺样本或小标本至少为肉眼可见的1条或1粒以上肿瘤组织。如果送检的样本为人类基因组DNA,则要求对DNA的质量和数量进行评估。一般要求DNA总量不少于1mg,浓度大于50ng/μL,A260/A280在1.6~1.8之间,如有条件可进行琼脂糖凝胶电泳,对其完整性进行评估。
转移至骨的CUP,尽 量不进行脱 钙,可取骨组织周围的肿瘤组织进行IHC染色或分子检测。因为含骨CUP的过度酸处理会造成组织和细胞抗原成分的破坏和丢失,同时对核酸总量及完整性造成不同程度的影响,进而影响IHC染色和分子检测效果。如果该类CUP样本无法避开骨组织取材,对需要进行脱钙处理的肿瘤组织,采用常规脱钙用于常规病理诊断,同时采用乙二胺四乙酸(EDTA)脱钙处理用于IHC或分子检测。转移至多个淋巴结的CUP,进行IHC和分子检测时,可选取肿瘤含量比例高的淋巴结进行检测。由于淋巴结被膜的存在,固定液难以渗透,要及时剖开固定,以免影响最终的检测效果。 当CUP肿瘤组织样本难以获取时,液体(分泌物或血液)样本,尤其是ctDNA则是研究CUP起源和分子特征的一种可行方法。液体样本因特有的均一性特征,不会受到单一器官的遗传学背景干扰,可能更有助于准确识别癌症的原发器官。然而,液体样本中来源于原发肿瘤的基因组信息含量过低,在检测灵敏度上存在较大局限性,特别是对于一些早期或者仅有寡转移灶的患者[40]。而且,目前仍然缺乏足够的循证医学依据支持在没有IHC染色结果的基础上单独基于液体活检开展原发灶鉴定。
专家共识4:基于手术切除或穿刺活检的肿瘤组织是CUP分子检测的主要检测样本。当转移性肿瘤组织样本难以获取或组织样本质控不合格时,体液样本也是研究CUP起源和分子特征的可行材料之一。转移至骨的CUP行分子检测时,尽量不使用需脱钙的骨组织;若无法避免,则使用EDTA脱钙处理的骨组织样本。
3.2 精准诊断:确定CUP起源组织
肿瘤来源不同的组织,其GEP、表观遗传学等分子特征不同,该差异是由细胞种类、发育阶段和内外环境的相关调节机制共同决定的,反映了肿瘤发生和发展过程中涉及的不同信号通路、转录因子以及表观遗传调控等分子机制。CUP的分子特征更类似于原发灶组织的表达模式,而异于当前转移灶部位[14]。通过对比待测样本与已知来源肿瘤的分子特征的相似性 ,可推测出未知来源样本最可能的组织起源[34,41⁃42]。用于CUP诊断的分子特征包含GEP、基因突变谱、microRNA、DNA 甲基化等,其中GEP是CUP溯源的重要组成部分。
GEP是指在特定条件下,细胞或组织中所有基因的mRNA表达水平的总体概况。根据2023年第3版NCCN原发灶不明肿瘤临床实践指南,GEP分析可辅助CUP诊断并制定下一步诊疗计划[17]。GEP检测用于鉴别肿瘤组织起源的准确率为85.0%~94.4%[13⁃14,43],显示出较好的临床应用潜能。国内外临床实践中,GEP检测技术主要包括DNA微阵列技术(DNA microarrays)和荧光定量PCR技术。目前,全球有两种基于GEP的肿瘤起源分子检测产品获得国家监管部门批准:我国国家药品监督管理局(NMPA)批准的肿瘤组织起源基因检测(Canhelp⁃Origin)和美国食品药品管理局(FDA)批准的Tissue⁃of⁃Origin。Tissue⁃of⁃Origin 试剂盒采用基因微阵列技术,检测2 000个基因探针杂交的GEP信息,能检测包括膀胱癌、乳腺癌等15类癌症中的58种肿瘤亚型[44],准确率达 88.5%(95%CI:85.3%~91.3%)[45]。肿瘤组织起源基因检测试剂盒(PCR荧光探针法)于2022年7月获准(国械注准20223400901)上市。该产品是一种针对我国患者人群开发的、基于肿瘤mRNA荧光定量PCR并结合人工智能的体外诊断方法,通过检测FFPE肿瘤样本中90个特征基因的表达模式来判断21种常见的肿瘤类型[46]。多项回顾性研究评估了该产品在多原发恶性肿瘤、脑转移性肿瘤、肝转移性肿瘤和三阴性乳腺癌中的总体准确性,发现其总体准确性达92.0%~97.4%[47⁃50]。在真实世界研究中,该产品可为 82.3%(116/141)的患者获得癌种特异性治疗提供支持[46]。现已上市的GEP试剂盒在临床试验中已展示了较高的CUP溯源准确率,为CUP患者提供了更精准且更广泛的溯源诊断可能性。 基于基因突变谱、microRNA、DNA甲基化等组学特征的CUP原发灶溯源也有一定的应用潜能。在前瞻性队列研究中,联合基因突变谱分析与CUPGuide基因表达谱检测有助于更精准的原发灶溯源诊断[51]。值得注意的是,基于NGS的CCP检测不仅可以鉴定起源组织,还可以揭示肿瘤患者的靶向突变,为CUP的靶向治疗和免疫治疗提供指导,从而延长患者的无进展生存期和总生存期[37]。microRNA具有高度稳定性和对RNase酶的抵抗力[52],利用其特性可以从FFPE样本中获得其表达,进一步确定肿瘤分子特征,有助于CUP溯源[53]。但目前缺乏大规模前瞻性临床研究评估基于microRNA分类器在CUP诊疗中的临床应用效果。此外,DNA甲基化也可用于确定CUP的起源组织[54]。利用甲基化EPIC 450K芯片(MethylationEPIC BeadChip)构建的预测模型EPICUP对CUP患者进行起源组织预测的准确率达 87%(188/216)[34]。基于芯片检测结果的高度一致性和稳定性,即便 EPIC 450K升级为850K,依旧可以准确地在新的平台上复现之前的模型性能,准确预测CUP患者的组织起源。该甲基化芯片在新鲜组织和FFPE样本中均可实现稳定检出。 针对肿瘤组织不易获得的CUP,部分血清肿瘤标志物如PSA有助于原发部位的诊断,而癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)等大量肿瘤标志物并不具备组织特异性,溯源价值整体偏低[55]。当前,基于NGS的液体活检成为CUP溯源的新方法,肿瘤细胞释放的循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)可提供CUP的起源信息。当前,基于NGS的液体活检进行肿瘤溯源的分子检测技术主要有:(1)甲基化测序 ;(2)多组学联合检测 ;(3)片段化特征分析等 。STACKPOLE等[56]通过检测血液中的游离DNA(cell free DNA,cfDNA)靶向甲基化情况,可区分不同分期的结肠癌、肝癌、肺癌、胃癌等4种恶性肿瘤,且对CUP组织起源预测的准确度为85%~89%。另一项基于6 689例参与者的大样本研究显示,Grail⁃CCGA通过检测甲基化程度对不同分期的50多种肿瘤进行定位,灵敏度为54.9%,特异度高达99.3%[57]。多组学联合检测作为肿瘤检测的常用策略,其克服了单一组学的片面性,有机结合ctDNA中的突变基因、甲基化及肿瘤相关蛋白标志物检测结果,可以得出更具说服力、更高灵敏度的溯源结果。CancerSEEK针对卵巢癌、肝癌、胃癌等8种肿瘤,通过检测cfDNA与循环蛋白,灵敏度为70%,特异度可达99%[58]。在此基础上,DETECT⁃A分析了上万例女性的cfDNA、肿瘤标志物、PET⁃CT影像学表现,总灵敏度为27.1%,特异度甚至高达99.6%[59]。而对于性质待明确的肺部结节,有研究首次将NGS、cfDNA甲基化、肿瘤相关蛋白以及影像学等临床信息相联合,利用机器学习法构建预测模型,其灵敏度为80%,特异度可达85.7%[60],这为多维度溯源CUP提供了的新思路。cfDNA片段特征(如拷贝数变异、片段大小、片段末端序列特征、核小体印记等)也能提供CUP起源信息。DELFI在筛查肝癌高危人群中灵敏度为85%,特异度为80%[61]。另一个针对多个分期的结直肠癌早筛与溯源模型,其特异性与灵敏度也均大于 90%[62]。目前,人工智能技术(artificial intelligence,AI)[63]和基于生物信息分析的多组学分析技术[64]也逐渐应用于CUP起源组织的鉴别中,已成为兼具高性能和低成本特点的肿瘤溯源新兴手段,有望进一步提升鉴别的准确度以及指导治疗的有效性。
专家共识5:基于不同来源肿瘤GEP差异的分子检测是当前CUP分子溯源相对成熟的技术手段,倡导临床应用已获NMPA和FDA批准的商业化试剂,并建立融合组织病理诊断信息的标准化报告体系。基于基因突变谱、microRNA、DNA甲基化等多组学特征分析的CUP原发灶溯源检测技术正逐步成熟发展,有望进一步助推CUP精准诊断能力的提升。
3.3 指导治疗:基于分子检测的靶向和免疫治疗
基于GEP、基因突变谱、DNA甲基化等分子检测技术的发展提高了CUP原发灶溯源的准确性。采用肿瘤起源检测判定肿瘤类型后进行癌种特异性治疗成为当前CUP临床研究的热点之一。一项前瞻性Ⅱ期临床研究纳入194例CUP患者评估GEP检测指导CUP患者进行癌种特异性治疗的临床疗效,中位总生存期为12.5个月(95%CI:9.1~15.4个月),其中对治疗敏感的肿瘤患者中位总生存期显著优于治疗耐药的患者(13.4 个月vs7.6个月,P=0.04)[65]。另一项多中心、非随机对照Ⅱ期临床研究纳入97例预后不良的CUP患者,接受癌种特异性治疗的CUP患者获得良好预后,1年生存率为53.1%,中位总生存期和中位无进展生存期分别为13.7个月和5.2个月,客观缓解率为39%[66]。国际上首个评估基于肿瘤组织起源指导CUP患者的特异性治疗疗效的Ⅲ期前瞻性随机对照临床研究(ClinicalTrials注册号:NCT03278600)正在国内开展,该研究有望为肿瘤起源诊断结合特异性治疗能否提高CUP患者临床获益提供高级别循证医学证据。
近年来,靶向治疗在恶性肿瘤中的应用研究受到了广泛关注,尤其在肺癌、黑色素瘤和急性淋巴细胞白血病等领域取得突破性进展。CUP的靶向治疗策略主要利用NGS技术对一定数量的癌症相关基因编码区进行大规模基因组测序来分析存在的基因组改变以指导临床治疗。这些基因组改变包括突变、DNA插入/缺失、拷贝数变化、基因重组以及DNA修复功能异常和肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)等。正在进行的I⁃PREDICT研究根据患者的潜在基因组谱,对难治性实体肿瘤患者进行个体化(N⁃of⁃1)组合治疗,研究证实接受匹配治疗的患者中,与较低匹配组的患者相比(靶向≤50%的基因组改变的患者),高匹配组(靶向>50%的基因组改变)表现出更好的临床结果[67],该研究中包含CUP在内的亚组患者正在增加。在一项基于液体活检的cfDNA 检测研究中,约65%的CUP个体携带≥1个潜在可操作突变[68]。CUP 中有37%~55%的患者存在肿瘤相关蛋白53(tumor associated protein 53,TP53)突变,有18%~22%的患者存在鼠类肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma viral proto⁃oncogene,KRAS)突变[64,69⁃70],也经常发生酪氨酸激酶家族成员突变,包括ALK、EGFR、RET、FGFR1和NTRK1等,这些患者可能从靶向治疗中获益[71]。多项研究显示,对于高度疑似肺腺癌的EGFR敏感突变的CUP患者,临床给予EGFR酪氨酸激酶抑制剂或联合治疗,显示出了较好的疗效[66,72⁃73]。此外,ERBB2扩增或过表达是FDA批准的乳腺癌和胃癌靶点,但基于ERBB2改变指导的CUP治疗的相关临床研究数据非常少。总体而言,CUP患者能否从靶向治疗获益仍不明确,未来仍需要更多的临床试验证实。 免疫治疗是恶性肿瘤的重要治疗方法,单用或与其他化疗药物联用在肿瘤治疗中显示出良好的疗效。ICI的出现显著提高了多种类型恶性肿瘤患者的生存率,包括非小细胞肺癌、胃癌、食管癌、泌尿生殖系统肿瘤和头颈癌[74]。一项对CUP患者免疫特征及其对ICI治疗的潜在适用性的探索性研究显示,CUP患者的免疫特征与 ICI反应性恶性肿瘤相似,表明CUP患者可能从ICI临床治疗中获益[75]。在此基础上研究者进行了一项多中心Ⅱ期临床研究,以评估纳武利尤单抗治疗CUP患者的疗效,结果显示对于45例既往曾接受治疗的患者,客观缓解率为22.2% ,中位无进展生存期和总生存期分别为4.0个月和15.9个月;对于程序性死亡配体1(programmed death ligand 1,PD⁃L1)表达水平较高、TMB较高和高度微卫星不稳定(microsatellite instability⁃high,MSI⁃H)的肿瘤,纳武利尤单抗的临床疗效明显更好[76]。另一项Ⅱ期临床试验评估了帕博利珠单抗在晚期罕见癌症患者中的作用,早期结果显示 CUP 患者客观缓解率为23%,临床受益率为54%[77]。因此,对于预后不良型CUP患者而言,免疫治疗可能是未来的选择之一。目前还有多项相关的临床研究正在进行,有望为CUP的免疫治疗及其疗效评估提供更多的循证医学依据。
专家共识5:基于CUP患者起源组织的特异性治疗和基于基因组变异的靶向治疗的临床疗效需开展大规模前瞻性临床研究进一步探索。预后不良型CUP患者可能从ICI治疗中获益,TMB、MSI⁃H等泛肿瘤标志物具有一定应用价值。
3.4 CUP分子检测的应用优势与局限性
CUP肿瘤异质性较高,常规病理学技术诊断存在肿瘤取材不足、标本固定对肿瘤抗原性的影响、观察者主观性差异、临床干扰因素多等局限,CUP的诊断比例不能完全满足临床需求。为了克服这一挑战,借助分子检测技术对目标肿瘤进行GEP或DNA甲基化谱分析可有效实现肿瘤溯源,从分子水平为病理诊断提供有效的循证学依据。相较于传统病理诊断技术,分子病理诊断的结果具备高重复性,也更容易实现规范化操作。无论是基于RNA表达谱构建的诊断模型,还是基于NGS或者基因芯片平台实现不同癌种甲基化谱的分类器都已经充分展现了其良好的临床应用价值和前景,这一定程度上有助于解决目前病理医生培训周期长,有经验的病理医生稀缺的困境。
此外,分子检测结果与临床效用之间的联系也值得关注。研究发现,与接受标准治疗的CUP患者相比,接受基于NGS检测结果指导治疗的 CUP患者的中位总生存期更长[66],而且对于部分患者而言,NGS检测结果还可辅助诊断原发肿瘤类型。ESMO和NCCN都发布了关于在 CUP患者中使用NGS的建议,CACA指南明确推荐采用IHC和肿瘤组织起源基因检测对活检组织进行分析从而确定肿瘤组织起源[26]。 基于基因变异特征分析的技术平台和数据目前尚存在一些局限性,如由于不同CUP癌症之间分子图谱的相似/重叠,难以区分由此类变异特征存在的CUP之间的差别。此外,一些更加罕见的癌症类型并没有包含在肿瘤基因组数据库中,导致其前期的研究数据不足;不同技术平台间数据的通用性也会导致无法有效快速累计数据构成大规模数据库,这也是一个根本性的待解决的问题。基于分子谱分析CUP治疗靶点的临床价值和患者获益(总生存期等)仍需要大规模的伞式临床试验进行验证,以评估准确诊断CUP对临床结局的提升效用及卫生经济价值。
4总结与展望
本共识围绕CUP的概述、诊治现状、分子诊断的样本和技术选择、基于分子指导的CUP原发灶溯源和治疗指导临床实践展开阐述,基于国内外相关指南、文献证据进行总结,重点对分子诊断的样本和技术选择、基于分子指导的CUP原发灶溯源和治疗指导临床实践等进行规范和统一,为CUP的临床诊治提供借鉴和参考。
从疾病研究角度,CUP作为一组具有复杂生物学特性的异质性转移性肿瘤,其异质性是由基因组,转录组和微环境等多种因素决定的[78]。基于此,未来可整合多种潜在的生物标志物,包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和免疫组学等生物标志物,对CUP的整个“景观”进行描述。对CUP生物学的整体理解有助于从根源上指导临床实践。基于现阶段对CUP的理解,以及参考本专家共识,肿瘤溯源和基于特定基因变异筛选优势获益人群是目前最为认可的两个路径,许多临床研究正在开展中。此外,临床研究的开展需要重点关注诊断技术在肿瘤溯源能力中的灵敏度和特异性,基于肿瘤溯源或基因突变谱检测的治疗(化疗、靶向、免疫治疗)优势人群探索,以及具备上述性能的诊断技术在卫生经济学的普适性。相信随着更多大规模临床研究及相关工作的逐步推进,CUP经验化用药格局会得到根本改变,基于循证医学证据的CUP诊疗体系将为此类患者带来更好的临床获益。
利益冲突声明:本共识由专家组内部成员针对性讨论得出,专家组编写过程中未接受生物医药公司任何形式的赞助,所有专家组成员均声明不存在利益冲突。
[编写专家组成员]
学术顾问(按姓氏拼音排列)
陈奎生 郑州大学第一附属医院
邢金良 空军军医大学
编写组长(按姓氏拼音排列)
蔡 明 华中科技大学同济医学院附属协和医院
辇伟奇 重庆市中医院
王宏伟 解放军总医院第四医学中心
于津浦 天津医科大学肿瘤医院
主要执笔专家
唐万燕 重庆市中医院
梁志欣 解放军总医院第八医学中心
黄荣忠 重庆医科大学附属第二医院
罗迪贤 华中科技大学协和深圳医院
袁 睿 重庆市中医院
申 鹏 南方医科大学南方医院
王秋实 军特色医学中心(大坪医院)
宋正波 浙江省肿瘤医院
编写组专家(按姓氏拼音排列)
蔡 明 华中科技大学同济医学院附属协和医院
曹小飞 广州市第一人民医院
陈 皇 中日友好医院
陈 锐 重庆大学附属肿瘤医院
陈 威 北京芯高地生物科技有限公司
程亚楠 津医科大学肿瘤医院
崔越宏 复旦大学附属中山医院
邓世江 广州金域医学检验集团股份有限公司
甘 霖 重庆大学生物工程学院
高晓雨 重庆大学生物工程学院
龚 奕 重庆大学附属肿瘤医院
韩睿钦 中国医学科学院&北京协和医学院基础医学研究所&基础学院
何 远 中元汇吉生物技术股份有限公司
胡 炯 上海交通大学医学院附属仁济医院
黄荣忠 重庆医科大学附属第二医院
贾永峰 内蒙古医科大学附属医院
姜艳芳 吉林大学第一医院
康 南 北京大学人民医院
李亚卓 解放军总医院第四医学中心
梁志欣 解放军总医院第八医学中心
林昌海 重庆大学附属肿瘤医院
刘 沛 北京起源聚禾生物科技有限公司
刘 楠 重庆市中医院
刘 勇 重庆市中医院
刘 云 重庆医科大学附属第二医院
罗迪贤 华中科技大学协和深圳医院
马 杰 河南省肿瘤医院
辇伟奇 重庆市中医院
邱 敏 重庆市中医院
彭 敏 武汉大学人民医院
申 鹏 南方医科大学南方医院
宋 娜 重庆市中医院
宋正波 浙江省肿瘤医院
苏海川 空军军医大学唐都医院
隋晨光 北京丰台右安门医院
孙明令 重庆市中医院
唐万燕 重庆市中医院
唐翌姝 重庆医科大学附属第一医院
王波涛 重庆市中医院
王富博 广西医科大学
王宏伟 解放军总医院第四医学中心
王利锋 重庆大学附属肿瘤医院
王 玲 重庆大学附属肿瘤医院
王奇峰 复旦大学附属肿瘤医院
王秋实 陆军特色医学中心(大坪医院)
魏 冰 河南省肿瘤医院
徐 晨 复旦大学附属中山医院
徐清华 杭州可帮基因科技有限公司
徐新宇 江苏省肿瘤医院
颜 亮 重庆海吉亚医院
杨 薇 重庆理工大学药学与生物工程学院
羊晓勤 四川大学华西医院
叶 庆 中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)
殷 安 因美纳(中国)科学器材有限公司
尹 珍 重庆市中医院
于津浦 天津医科大学肿瘤医院
袁 睿 重庆市中医院
张海伟 重庆大学附属肿瘤医院
赵伟鹏 天津医科大学肿瘤医院
张 琼 重庆市中医院
郑丹丹 重庆市中医院
郑亚兵 中国科学院大学附属肿瘤医院(浙江省肿瘤医院)
周 进 四川省肿瘤医院
周 涛 河北医科大学第四医院
周永春 云南省肿瘤医院
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