前沿 | 日本发现对EGFR变异肺癌具有耐药功能的融合基因的识别方法
国立癌症研究中心于10月7日宣布，通过患者治疗及细胞实验，全面调查了包括日本人在内的占亚洲人肺腺癌半数的EGFR基因变异的肺癌作为耐药机制的融合基因，发现了实际上成为耐药原因的和不是耐药原因的区分方法和克服的有效的并用疗法。这项研究是美国Dana-Farber Cancer Institute的Dr。由Pasi A.Jänne、国立癌症研究中心研究所分子病理领域的以小林祥久研究员为中心的国际共同研究小组组成。研究成果刊登在“Nature Communications”上。肺癌是死亡人数最多的癌症物种。在肺腺癌中，包括日本人在内的亚洲人的半数，欧美人的约20%可以看到EGFR基因的活性型变异。对于进展期及复发的EGFR基因变异肺癌，第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂（奥西梅替尼）成为标准治疗，但问题是约1~2年后获得耐药性而失效。到目前为止，作为耐药机制“由于药剂结合袋的结构变化，药物无法结合（例如EGFR C797S二次变异）”“EGFR基因以外的其他致癌基因的变异、基因扩增、融合基因发出致癌信号”“腺癌向其他种类的病理组织的转换（小细胞癌、扁平上皮癌）”等，在研究阶段作为其克服方法，还没有标准治疗化的方法。
即使是下一代测序器，技术上也很难检测出融合基因
DNA是埃克森和内含子交替重复的序列。在从DNA转录到mRNA并翻译成氨基酸序列的过程中，发生了去除内含子并仅连接外显子的剪接。大多数融合基因的breakpoint（切割点）位于内含子中。分析DNA序列的新一代测序器的技术正在发展，特别是由于以下两个理由，融合基因的检测在技术上有很多困难。
一种情况是，用于检测导致患者治疗的基因突变的面板（一组待分析的基因区域）中预先设定了外显子的热点突变作为靶点，并且内含子通常不包含在靶点中。另一方面，在内含子中随处可见重复序列，根据在下一代测序器中读到的长度为100~200个碱基左右的序列，往往难以鉴定是哪个基因内含子的一部分。
成为耐药原因的是部分融合基因
研究小组首先对504名EGFR基因变异的肺癌患者的DNA样本进行了分析，分析了新一代测序仪（未预先设定的目标基因也可以广泛检测的混合捕获）。结果，检测出104种融合基因候选。在与癌症相关的基因类型中，虽然有引起癌症的致癌基因、抑制癌症的癌症抑制基因等，但从容易引起耐药性，而且容易用药剂成为治疗目标的观点出发，进一步分析了包括致癌基因在内的37个融合基因。
通过分析实际患者的治疗经过和通过剪接除去内含子后的RNA，成功发现新致癌融合基因TMEM87A-RASGRF1通过综合使用CRISPR-Cas9基因组编辑细胞模型的实验数据的3种方法，调查了各融合基因的作用，发现具有耐药功能的融合基因只有一部分。
作为一例，在用第一代EGFR-TKI抑制剂（1G EGFR-TKI）治疗1年后，尽管检测出含有作为白血病原因而闻名的ABL1基因的融合基因“TMEM196-AGL1”，但之后第三代（3G）EGFR-TKI的治疗持续了3年，因此可以判断该融合基因没有耐药作用。
制作ESYT2-BRAF等融合基因，鉴定对各融合基因有效的药
模仿有EGFR基因变异的肺癌患者作为耐药获得融合基因的情况，应用CRISPR基因组编辑技术，从有EGFR基因变异的肺癌细胞株中制备出ESYT2-BRAF等融合基因。确认这些模型对EGFR抑制剂具有耐药性，并通过药物筛选鉴定了对各自融合基因有效的药物。
EGFR基因侧、融合基因侧、共同的信号途径、新增等耐药性机制的各种原因
因为癌症对所有治疗都获得了进一步的耐药性，所以通过对融合基因有效的药剂和EGFR抑制剂的并用疗法长期培养细胞模型，建立耐药株，分析了其耐药机理。结果发现，由于EGFR基因侧的耐药性机制（Fusion Side）、融合基因侧的耐药性机制（EGFR side）、共同信号路径的耐药性机制（Down stream）、新耐药性机制（Other）等各种原因而成为耐药性。进一步的细胞实验还分别鉴定了克服这些不同耐药机制的有效药物。
需要从研究和临床两方面进行进一步的研究
融合基因这一现象很复杂，因此很难在正确的检查中找到。但是，从包括这次研究在内的至今为止的研究中，如果能正确找到的话，在研究阶段显示，ALK抑制剂和RET抑制剂等已经被保险认可的药物和EGFR抑制剂的并用疗法，实际上对患者的癌症有效。
在研究中，使用DNA的下一代序列、RNA序列、临床信息、细胞实验等，在医院和研究所的总力战中挑战了作为治疗目标的融合基因的检测，但由于对每个患者进行是不现实的未来需要开发一种能够通过单一检查正确检测作为治疗靶点的融合基因的方法。并且，根据该检查的结果进行有效的并用疗法的效果评价的临床试验，期待与治疗法的保险收载·实际临床的患者的治疗相连。“为了克服融合基因，需要从研究和临床两个方面进行进一步的研究”，研究小组说。（来源：科技资料库）