免疫組化(IHC)是靶向治療中的常見伴隨診斷,在時間和成本效益方面優(yōu)于其他檢測技術(shù)。在某些情況下,免疫組化和突變特異性抗體甚至可以成為DNA檢測方法的有力替代方案。
伴隨診斷最早是在腫瘤學(xué)領(lǐng)域引入的。為了幫助醫(yī)生確定某種靶向療法是否適合某個患者,需要使用伴隨診斷。
伴隨診斷是一種用于預(yù)測性生物標志物的檢測,可將患者分為對特定治療藥物有反應(yīng)者和無反應(yīng)者。同時,伴隨診斷被FDA和NMPA認定為三類醫(yī)療器械(少數(shù)被FDA歸為二類),其檢測結(jié)果直接關(guān)系到藥物的使用。
1998年,F(xiàn)DA批準了第一個伴隨診斷產(chǎn)品HercepTest,成為免疫組化(IHC)作為伴隨診斷的原型。隨著藥物-診斷聯(lián)合開發(fā)模式的引入,監(jiān)管機構(gòu)批準的免疫組化伴隨診斷產(chǎn)品數(shù)量一直在穩(wěn)步增加,涉及的生物標志物包括:,,ALK,PD-L1,HER2等。
免疫組化,全稱為免疫組織化學(xué)染色,其核心原理是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的特性,用帶有標記的抗體去識別特定蛋白質(zhì)。其中,一抗是與特定蛋白質(zhì)靶點/抗原結(jié)合牢固的抗體,可以直接標記,但為了提高靈敏度,它們通常與二抗一起使用(二抗與酶結(jié)合,與顯色劑或熒光分子反應(yīng),使它們沉積在組織上,從而提高靈敏度)。 ▲ 免疫組化工作流程:I. 組織收集;II. 固定;III. 包埋;IV. 切片;V. 貼片;VI.抗原修復(fù)和封閉;VII. 一抗反應(yīng);VIII. 標記二抗反應(yīng);IX. 染色和復(fù)染
今天,我們來介紹下 ALK 這個免疫組化伴隨診斷生物標志物,它是非小細胞肺癌(NSCLC)推薦檢測的生物標志物。
▲ FDA批準ALK伴隨診斷信息;目前,國內(nèi)外批準的ALK抑制劑主要針對ALK陽性,認為是ALK重排/蛋白表達,IHC檢測ALK蛋白表達是其中一種伴隨診斷方法
▲ FDA批準ALK蛋白表達伴隨診斷信息
在NSCLC中,ALK是一個重要的治療靶點,檢測ALK重排/蛋白表達是非常重要的(尤其是對于年輕,輕度吸煙或從不吸煙的NSCLC患者),具有ALK重排/蛋白表達的NSCLC患者更有可能從ALK靶向藥物治療中獲益。
01
ALK生物學(xué)特性
ALK基因為原癌基因,編碼ALK蛋白,屬于跨膜受體酪氨酸激酶,包括胞外、跨膜和胞內(nèi)3個區(qū)域。ALK調(diào)節(jié)多個涉及細胞存活、復(fù)制和凋亡的通路,如PI3K-AKT、RAS-MAPK和STAT3等。
▲ ALK蛋白正常激活過程
ALK基因編碼的ALK蛋白在人類發(fā)育的早期階段就處于活躍狀態(tài),有助于胚胎形成神經(jīng)系統(tǒng)、腸道和大腦。位于細胞表面的ALK蛋白就像一個開關(guān)。當特定分子與蛋白外部結(jié)合時,它會激活細胞內(nèi)部的功能,觸發(fā)信號,指示細胞生長和分裂。這個過程收到嚴格控制,以確保組織和器官正確形成。在胚胎發(fā)育完成后,成人組織中的ALK基因/蛋白表達水平非常低,因為它的主要工作已經(jīng)完成。
ALK異常變異包括:ALK重排、ALK擴增和ALK基因點突變。在NSCLC中,最常見的還是ALK重排(ALK基因與另一個伴侶基因發(fā)生易位,產(chǎn)生融合基因):會導(dǎo)致ALK的激酶域與不同蛋白質(zhì)伴侶的氨基末端部分融合,促進下游信號通路的激活,進而驅(qū)動腫瘤的發(fā)生。ALK重排會導(dǎo)致ALK蛋白表達。
1994年,ALK重排(NPM-ALK)首次在間變性大細胞淋巴瘤中發(fā)現(xiàn)。2007年,ALK重排(EML4-ALK)首次在NSCLC中發(fā)現(xiàn),隨后又發(fā)現(xiàn)了一些新的ALK融合伴侶基因,如TPM3、TFG、CLTCL1和AT1C等。
▲ ALK重排/融合后激活下游信號通路,驅(qū)動腫瘤發(fā)生
02
ALK重排流行病學(xué)
根據(jù)2024年《Cancer Commun》發(fā)表的一項中國晚期NSCLC中ALK基因重排/融合檢測的真實世界數(shù)據(jù)(RATICAL,全國30個中心回顧性研究)顯示:ALK基因重排發(fā)生率為6.7%,在肺腺癌中發(fā)生率更高,為8.2%(比肺鱗癌的1.5%和其它類型的4.2%更為常見)。
▲ 晚期NSCLC中ALK重排發(fā)生率
ALK基因重排最常見于患有腺癌的輕度吸煙或不吸煙NSCLC患者,尤其是在具有亞洲血統(tǒng)的女性中。盡管這種突變相對罕見,但由于每年患有肺癌的人數(shù)眾多,因此檢測和潛在藥物治療對許多人適用。
03
ALK重排靶向藥物
目前,國內(nèi)外一共批準了8款A(yù)LK抑制劑上市。盡管每種ALK抑制劑略有不同,但它們均可與細胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的ATP結(jié)合口袋結(jié)合,導(dǎo)致ALK的自磷酸化被抑制,致使下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路被阻斷。
▲ 目前,國內(nèi)外批準的8款A(yù)LK抑制劑信息
由于在臨床實踐中引入了高效的ALK抑制劑,ALK重排的NSCLC患者的臨床結(jié)果在近年來發(fā)生了顯著變化,這些抑制劑能夠顯著抑制腫瘤生長,并保證患者高質(zhì)量的長期生存。臨床應(yīng)重視ALK重排的檢測。
04
ALK重排伴隨診斷
目前,F(xiàn)DA一共批準了6款A(yù)LK抑制劑(克唑替尼、塞瑞替尼、阿來替尼、布格替尼、洛拉替尼、恩沙替尼)上市,其中恩沙替尼(Ensartinib,貝達藥業(yè))于2024年12月18日被FDA批準上市,該產(chǎn)品上市并沒有批準任何伴隨診斷產(chǎn)品以指導(dǎo)恩沙替尼的使用,其它5款藥物均有伴隨診斷產(chǎn)品。
▲ FDA批準ALK抑制劑及其伴隨診斷信息
由此可見,ALK陽性(重排/融合或蛋白表達)的伴隨診斷檢測方法主要為FISH,IHC和NGS。當然,隨著技術(shù)的發(fā)展,也有獲批的RT-qPCR用于ALK重排檢測。
ALK重排/融合檢測金標準是FISH,但該方法成本高、耗時長、經(jīng)濟效益比不佳且操作難度較大。RT-qPCR對標本的RNA提取質(zhì)量有一定要求且僅能檢測已知的重排/融合類型。NGS則可以檢測已知或未知的ALK重排/融合類型。相比之下,IHC成本低、方便快捷,且具有較高的靈敏度(100%)和特異性(98%),更適合初篩。
2019年,《Lung Cancer》發(fā)表的NSCLC EML4-ALK融合檢測研究顯示,IHC陽性率最高,為94.5%,NGS為92.7%,F(xiàn)ISH為82.4%;IHC和NGS的一致率最高,為87.3%。2024年,《Cancer Commun》發(fā)表的一項中國晚期NSCLC中ALK基因重排/融合檢測的真實世界數(shù)據(jù)(RATICAL)顯示,IHC與FISH一致率達98.0%,與NGS一致率達98.7%,與RT-qPCR一致率為91.3%,最常用的IHC檢測為Ventana ALK(D5F3)CDx Assay,其他抗體有5A4、1A4及ALK1等。
▲ ALK重排檢測方法一致性對比
因此,臨床可優(yōu)先推薦應(yīng)用IHC方法進行ALK檢測。
Ventana ALK(D5F3)CDx Assay試劑盒用于定性檢測FFPE樣本中的ALK蛋白,該檢測在BenchMark XT或BenchMark Ultra自動染色機上進行檢測。
▲ ALK IHC染色結(jié)果:3+,2+,1+和0
NSCLC NCCN指南 v7.2025
NCCN指南更新推薦對IB-IIIB期NSCLC患者進行ALK重排檢測,檢測方法包括FISH,IHC和NGS(RT-qPCR在某些場景下使用);其中,IHC方法可作為有效的篩查策略,且可以作為獨立診斷方法,無需FISH驗證。III-IV期常規(guī)進行ALK重排檢測。
NSCLC CSCO指南 2025版
《CSCO非小細胞肺癌診療指南2025版》更新推薦將術(shù)后IB/II/III期NSCLC進行ALK融合檢測,由II級推薦上調(diào)為I級推薦,表明ALK融合檢測對指導(dǎo)患者治療的重要意義。判斷ALK融合的檢測方法包括FISH法,RT-qPCR法,IHC法及NGS法。III-IV期常規(guī)進行ALK融合檢測。
綜合而言,ALK基因重排存在于約6.7%的晚期NSCLC病例中(腺癌中為8.2%),并且是一個重要的治療靶點。因此,對于所有晚期NSCLC患者,ALK檢測必須進行,以確??紤]適當?shù)闹委熯x擇?!堕g變性淋巴瘤激酶酪氨酸激酶抑制劑治療非小細胞肺癌指南 (2025版)》推薦所有病理診斷為肺腺癌或者含有腺癌成分的NSCLC患者檢測ALK融合基因。其他病理類型的NSCLC患者,也可嘗試進行ALK融合基因檢測(1類推薦)?!斗切〖毎伟┓肿硬±頇z測臨床實踐指南(2024版)》優(yōu)先推薦應(yīng)用IHC方法進行ALK檢測(GRADE證據(jù)分級:高;推薦級別:強推薦)。
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