迄今最大规模：解读5212例肺腺癌患者中EGFR常见、罕见和复合突变的临床和分子特征

EGFR突变是肺腺癌（LUAD）的关键致癌驱动因素，主要影响亚裔、非吸烟人群以及女性群体。常见突变，如19号外显子缺失和L858R，对酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）反应良好，而罕见EGFR突变和复合变异则表现出不同的治疗反应。本研究旨在比较具有常见、罕见及复合EGFR突变患者的临床特征和分子图谱，评估这些因素对治疗结果的影响。研究者分析了一个包含19163名LUAD患者的多队列基因组数据集（其中5212名患者存在EGFR突变），并将突变分为常见、罕见和复合突变类型。研究者对患者人口统计学特征、突变特征以及肿瘤微环境因素进行了评估，特别关注吸烟状态以及KRAS和TP53基因的伴随变异。研究者以治疗持续时间作为TKI疗效的替代指标，对治疗结果进行了分析。

罕见的EGFR突变占EGFR突变病例的8.9%，在吸烟者中更为常见，且与烟草相关的突变特征有关。与常见EGFR突变病例相比，携带罕见EGFR突变的肿瘤，其EGFR扩增、KRAS和TP53突变的发生率更高。罕见突变还表现出更高的肿瘤突变负荷（TMB），以及与细胞周期活动相关的独特转录谱。与常见突变和复合突变患者（分别为10.9个月和12.4个月）相比，携带罕见突变的患者使用TKI的中位治疗时间明显更短，仅为4.1个月。

本研究强调了LUAD中EGFR突变类型在临床和分子层面的异质性，突显了罕见突变的独特特征，尤其是它们与吸烟以及与KRAS和TP53共突变的关联。包括下一代测序在内的全面分子检测，对于识别这些罕见突变并为治疗决策提供依据至关重要。鉴于这一亚组存在与烟草相关的分子特征以及较高的TMB，有必要进一步研究免疫疗法在EGFR罕见突变患者中的作用。

研究背景

EGFR激酶区的激活突变，是肺腺癌（LUAD）中最常见的可靶向致癌性变异之一，在亚洲人、不吸烟人群以及女性患者中更为常见。常见的EGFR突变包括19号外显子缺失（ex19del）和L858R点突变。频发的突变类型还有20号外显子插入（ex20ins）或T790M点突变，后者常作为对TKIs产生耐药的一种机制出现。其他致癌性激酶结构域突变（称为罕见突变）约占EGFR突变的10% - 15%，这些突变既可以单独出现，也可以与常见突变或其他罕见突变以复合形式出现，并且通常对TKIs的反应性较低。罕见突变的低发生率和对TKI的敏感性降低，是否仅取决于EGFR蛋白的结构和功能变异，还是涉及其他临床、病因和病理生理因素，目前尚不明确。在本研究中，研究者试图通过分析携带EGFR常见突变、罕见突变及复合突变类型患者的临床特征和分子图谱来回答这一问题。

研究方法

研究者从公开可用的数据集（ChenEAS、GENIE、Origimed、TCGA、TRACERx 以及 Zhang 等人的研究）中，收集了大量LUAD患者的基因组图谱。保留那些 EGFR 激酶结构域突变被 OncoKB 归类为“致癌性”、“可能致癌性”或“耐药性”，被 CIViC 归类为“临床相关”，或被 AlphaMissense 归类为“致病性”的患者。EGFR 突变被划分为以下几类（图1a）：“常见突变”（L858R 或 19 号外显子的框内缺失，氨基酸重叠区域为 746 - 755）、“T790M 突变”（存在 T790M 突变）、“ex20ins 突变”（20 号外显子存在框内插入，即氨基酸重叠区域为 762 - 774）、“罕见突变”（罕见变异，不包括 T790 和 ex20ins）、“复合突变”（多个罕见变异，或同时存在常见和罕见变异，不包括 T790M 和 ex20ins）。研究者对不同 EGFR 突变类别患者的临床特征进行了比较。

研究结果

这个基因组数据集汇编总共涵盖了19,163名患者，其中5,212名患者存在EGFR激酶结构域突变，包括3,403名（78.6%）常见突变患者、386名（8.9%）罕见突变患者以及542名（12.5%）复合突变患者（图1b、c）。EGFR突变的变异等位基因频率（VAF）在各突变类别间并无差异，这表明克隆性具有可比性。一些罕见的EGFR突变倾向于更频繁地以复合形式出现（例如S768I），而其他的则更倾向于以单突变形式出现（例如L861Q）。肿瘤分期、性别和年龄与EGFR突变类别之间显示出微弱或不存在关联。然而，亚洲患者的EGFR常见突变率显著高于非亚洲患者（85% vs 75.4%，图1d）。吸烟者携带的罕见突变，无论是单独存在还是以复合形式存在，都显著多于不吸烟者（两者合计为24.9% vs 12.7%，图1e）。在多变量分析中，这些关联依然显著（针对EGFR突变类别与种族进行Cochran - Mantel - Haenszel检验，并考虑吸烟状态，p值 = 0.01；针对EGFR突变类别与吸烟状态进行检验，并考虑种族，p值 = 4.7e - 06）。当研究者按吸烟状态、种族和性别进行分层时，非亚洲人群和吸烟者中的罕见突变率仍然较高。具有活跃特征4（active Signature 4，与烟草消费相关）的患者，其罕见或复合EGFR突变更为频繁：47.4% vs 16.5%（图1f）。使用不同的权重截止值（0或0.5）时，结果并未改变。值得注意的是，在具有突变特征4（mutational signature 4）的患者中，仅有46.7%被报告为曾经吸烟，这引发了关于被动吸烟或偶尔误报吸烟史的疑问。为解决这一问题，研究者根据报告的吸烟史以及是否存在突变特征4，将患者分为四类。罕见和复合突变的发生率随着吸烟史和特征4活跃的增加而增加，即使在报告为从不吸烟的患者中，具有活跃特征4的患者的发生率也更高（图1g）。作为另一种方法，所有罕见的EGFR突变被汇总为一个单独的突变谱，并在其上进行突变特征分析。导致罕见突变的主要特征仍然是特征4（61.9%，图1h），其中已知与吸烟病因相关的C > A最为常见（26.8%）。事实上，常见的罕见突变S768I和G719C就是由C > A引起的。

图1

关于突变图谱，罕见突变类别的标准化非同义肿瘤突变负荷（TMB）显著更高（图2a）。至于不同EGFR突变类别中癌基因和抑癌基因的驱动突变及拷贝数变异，TP53和KRAS突变在罕见突变类别中显著更为常见（图2b、c）。在7%的EGFR罕见突变患者中发现了KRAS热点突变，而在常见突变和复合突变类别中几乎不存在此类突变（图2c）。为了考量TMB的影响，研究者对患者进行了1000次随机抽样，以使三个类别中的TMB分布具有可比性，并在每次抽样后重复分析。在重复分析中，KRAS和TP53突变频率在EGFR罕见突变类别中更高的差异，分别在99.8%和84%的情况下仍然显著，这表明仅TMB不足以解释这种关联。此外，无论EGFR突变类别如何，存在或不存在KRAS突变时，EGFR突变的VAF分布均无显著变化，且患者的平均EGFR和KRAS VAF并不相关。EGFR罕见突变患者中出现的KRAS突变的VAF分布，与EGFR野生型肿瘤中的KRAS突变分布相似，而在常见EGFR突变背景下，KRAS的VAF往往略低。EGFR罕见突变患者中最常见的KRAS突变是G12C（图2d），这是由与吸烟相关的C > A引起的。遗憾的是，大多数KRAS突变患者的治疗信息及治疗时间不可得。为了进一步研究KRAS突变与靶向治疗耐药性之间的潜在关联，研究者筛选出了同时具有KRAS突变状态和靶向治疗状态（是否接受靶向治疗）信息的患者。结果发现，靶向治疗与KRAS突变状态之间没有显著关联（Fisher检验，p值 = 0.75）。最后，在EGFR罕见突变类别中，EGFR自身的扩增显著更为频繁（图2e）。关于转录谱，常见突变和罕见突变类别表现出最大的转录差异，基因本体分析表明，携带EGFR罕见突变的样本中细胞周期活性增强（常见突变中有133个基因上调，罕见突变中有277个基因上调）。从RNA测序图谱预测肿瘤微环境时，未发现任何免疫细胞或基质细胞类型在任一EGFR突变类别中显著富集。通过纯度估计评估时，不同EGFR突变类别中的非癌细胞水平并无差异。

图2

最后，关于治疗结果，接受免疫治疗或化疗的患者，其EGFR突变类别之间未观察到显著差异。但对于接受EGFR TKI治疗的患者，携带罕见突变的患者中位治疗时间较短，仅4.1个月，而常见突变和复合突变患者分别为10.9个月和12.4个月。对于第一代和第三代TKI，这种差异依然存在，而接受第二代TKI治疗的患者数量太少，无法检测到任何差异（图2f）。在对性别、年龄和肿瘤分期进行校正的多变量分析中，这些结果得到了证实（图2f）。仅考虑癌症突变基因检测后报告使用的药物时，同样的趋势依然存在。

 讨 论 

在这个迄今为止规模最大的EGFR突变型肺腺癌基因组数据集汇编中，罕见突变和复合突变患者几乎占EGFR突变患者总数的18%。常见的EGFR突变在亚洲人和非吸烟者中更为常见。相反，罕见突变与吸烟显著相关。此前已有研究报道亚洲人群中EGFR罕见突变与吸烟史之间的关联。本分析表明，在更大规模的数据集以及非亚洲人群中，这种关联依然存在。此外，在罕见突变患者中频繁观察到与吸烟相关的突变特征，这表明在某些情况下，吸烟可能是直接的致突变原因。EGFR罕见突变与较高的TMB相关，这一发现此前已有描述 ，并且这些突变更常与KRAS和TP53突变同时出现。已知TP53突变是不良预后因素，其同时存在可能导致EGFR罕见突变患者使用TKIs治疗时预后较差。众所周知，常见的EGFR突变与KRAS突变相互排斥。对热点变异和VAF分析的严格筛选（不支持EGFR和KRAS突变同时出现在不同亚克隆中），进一步支持了这样一种假设，即在部分罕见突变患者中，EGFR和KRAS突变可能共同发挥驱动作用。常见的EGFR突变通常与免疫冷肿瘤相关，对免疫治疗反应不佳。由于研究者已证明EGFR罕见突变患者中吸烟史和与烟草相关的突变特征更为常见，因此免疫治疗在这些患者中的潜在获益仍有待研究。在EGFR突变型肺腺癌的免疫检查点抑制剂III期试验中，EGFR罕见突变患者要么被排除在外，要么仅占一小部分，因此无法得出任何结论。然而，一些回顾性研究表明，EGFR罕见突变的肿瘤可能对免疫治疗反应更好。尽管研究者努力统一数据集，但不同测序技术的可比性以及患者临床变量收集的差异，仍是本研究的局限性。其他局限性还包括所接受治疗的信息有限，且无治疗顺序的相关信息。此前接受的治疗可能会影响伴随突变的发生以及对后续治疗的反应。

本研究对肺腺癌中EGFR突变类型进行了详细的特征描述，突显了常见突变与罕见突变之间在临床和分子层面的差异，并建立了吸烟与某些EGFR罕见突变之间的潜在联系。本研究结果强调了全面分子检测（尤其是下一代测序）的重要性，通过这种检测能够准确识别EGFR罕见突变及共存突变，从而更好地为治疗决策提供依据。鉴于在这一亚组患者中观察到的与烟草相关的分子特征以及较高的TMB，有必要进一步研究免疫疗法在EGFR罕见突变患者中的作用。

参考文献：

Tavernari D, Borgeaud M, Liu X, et al. Decoding the Clinical and Molecular Signatures of EGFR Common, Compound, and Uncommon Mutations in Non-Small Cell Lung Cancer. J Thorac Oncol. Published online December 16, 2024. doi:10.1016/j.jtho.2024.12.012