肺癌丨精准医疗，NRG1融合靶向治疗

NRG1基因编码神经调节蛋白 1（Neu Re Gulin 1，NRG1），是一种能够结合 HER3 和 HER4 并激活 ErbB 信号通路的神经调节生长因子。NRG1是表皮生长因子（EGF）配体家族的一员，NRG1基因框内融合可激活并保留NRG1蛋白的EFG样结构域，它可与 ERBB3 结合。ERBB3本身缺乏激酶域，但是它可以与ERBB2结合形成异二聚体，进而激活下游信号通路（MAPK和PI3K通路），导致细胞增殖或分化，并最终导致癌症的发生。

NRG1篇概要

临床病理特征

1. 属于罕见靶点：很罕见、频率低（肺0.3%）、驱动基因、有药可用

2. NRG1融合常见因素：女性、不吸烟者、腺癌（黏液亚型）

3. 检测方法：RNA-seq NGS（优选）

靶向治疗

4. 阿法替尼、吡咯替尼、Zenocutuzumab (MCLA-128)、Seribantumab等正在进行晚期泛癌种的NRG1融合试验

5. 目前临床个例报道疗效最多的药物是阿法替尼

临床病理特点

融合类型（泛瘤种）

2019年4月，《Clin Cancer Res》杂志上发表实体瘤中NRG1融合的数据0.19%（41/21858）[1]，非小细胞肺癌中25例中融合伙伴为CD74（15例），SLC3A2（1例），TNC（1例），MDK（1例），ATP1B1（1例），DIP2B（1例），RBPMS（1例），MRPL13（1例），ROCK1（1例），DPYSL2（1例），PARP8（1例）；卵巢癌3例中SETD4（1例），TSHZ2（1例），ZMYM2（1例）；胰腺导管癌3例中ATP1B1（1例），CDH1（1例），VTCN1（1例）；乳腺癌2例中ADAM9（1例），COX10-AS1（1例）；胆囊癌3例中ATP1B1（2例），NOTCH2（1例）；结直肠癌中POMK（1例）；肾细胞癌中RBPMS（1例）；尿路上皮癌中GDF14（1例）；肉瘤中WHC1L1（1例）；鼻咽神经内分泌肿瘤中HMOX1（1例）。

NRG1融合实体瘤

非小细胞肺癌

有研究纳入了117名携带NRG1融合的NSCLC患者[2]，并对他们的临床特征进行总结，最终观察到NRG1融合常见因素，包括：女性和从不吸烟者；发生NRG1融合最常见的肿瘤类型主要为腺癌和粘液亚型。

NSCLC基因融合谱

检测方法

目前，有多种方法可用于检测基因融合，比如RNA-seq NGS（优先），DNA-seq NGS，RT-PCR，FISH。NRG1融合一般与EGFR、ALK和ROS1等驱动基因不共存，TP53突变是其最常见的共存基因突变，见上右图。

RNA-seq NGS优势[3]：在对17,485例实体瘤的大规模分析中，所有肿瘤样本使用NGS（MSK-IMPACT）进行检测，对某些肿瘤采用靶向RNA测序（MSK-Fusion Solid Assay，Archer Fusion Plex）进行检测。测序发现在多个KRAS野生型IMA和一例胰腺腺癌中检测到NRG1融合，而之前仅靠NGS DNA测序是漏检的。这些发现表明，由于融合结构的复杂性和多样性以及NRG1具有较大的内含子区域，单NGS DNA测序可能会漏检一些NRG1融合，也就是说RNA测序可能比DNA NGS更可靠。

可用于检测NRG1和其他基因融合的不同方法的优缺点

靶向治疗根据NRG1融合致癌的原理，可发现抑制NRG1融合的潜在方法，主要有两大类：
一类是针对 EGFR/HER2 的小分子TKIs（Tyrosine Kinase Inhibitors，酪氨酸激酶抑制剂）：比如阿法替尼，吡咯替尼，拉帕替尼，来那替尼，Tarloxitinib 等。一类是针对HER2或HER3的大分子mAb（monoclonal Antibody，单克隆抗体）/ADCs：比如针对HER2的曲妥珠单抗，Margetuximab等；针对HER3的 Patritumab，Seribantumab，Zenocutuzumab (MCLA-128)，Lumretuzumab，GSK2849330，U3-1402等。NRG1融合阳性肿瘤患者使用ErbB靶向治疗的报道病例

备注：Lung adenocarcinoma,肺腺癌；IMA，浸润性黏液腺癌；NSCLC，非小细胞肺癌；PDAC，胰腺导管腺癌

经典报道(阿法替尼)

2014-01

CD74⁃NRG1融合基因首次由Fernandez⁃Cuesta等在《Cancer Discov》报道，通过对25例从未吸烟的KRAS和EGFR基因阴性的肺腺癌患者进行转录组测序，发现了CD74⁃NRG1融合基因占4%（1/25），随后作者运用逆转录聚合酶链式反应（RT⁃PCR）在15例浸润性黏液肺腺癌患者中，发现CD74⁃NRG1融合基因占27%（4/15），提示了CD74⁃NRG1融合基因与浸润性黏液肺腺癌有着密切的关系。

2014-06

Nakaoku等在《Clin Cancer Res》上首次报道了SLC3A2⁃NRG1融合基因，他们在从未吸烟的浸润性黏液肺腺癌患者中，发现6例患者拥有SLC3A2⁃NRG1融合基因，频率为17.6%（6/34）。

2014-07

Gow等在《Med Oncol》上也报道了台湾的一个小组在13 例浸润性黏液肺腺癌中发现了1例CD74⁃NRG1融合基因的病例（8%）。

2014-12

2014年12月，Dhanasekaran等在《Nat Commun》上报道了NRG1新的融合伙伴：RBPMS和SDC4。

2015-07

Jung等在《J Thorac Oncol》上首次报道了1例拥有VAMP2⁃NRG1融合基因的非小细胞肺癌，作者运用RNA测序技术分析了100多例非小细胞肺癌患者，发现了1例CD74⁃NRG1融合基因患者和1例VAMP2⁃NRG1融合基因患者，其中VAMP2⁃NRG1融合基因患者是1名67 岁从未吸烟的女性，基因测序没有发现EGFR、KRAS和BRAF基因突变和ALK、ROS1、RET等融合基因。

2016-09

Shin等也在《Oncotarget》上报道，通过二代测序检测59例浸润性黏液肺腺癌患者，NRG1融合为16例，融合伙伴SLC3A2占13例（81.25%），融合伙伴CD74⁃NRG1占3例（18.75%）。其中10例NRG1融合并发KRAS基因突变（62.5%），2 例NRG1 融合并发NRAS Q61L突变和EML4⁃ALK融合。

2017-05

Gay等在《J Thorac Oncol》上发表文章，报道了2个有趣的案例：2位NRG1融合的肺癌患者通过二代EGFR⁃TKI阿法替尼治疗，无进展生存时间分别为12个月和10个月。

2017-05

案例1

患者是一位42岁从不吸烟的男性白种人，肺腺癌伴随肝转移和颞骨转移，二代基因测序没有发现EGFR、ALK、ROS1、KRAS等突变，只有TP53突变。患者在接受了4个周期的培美曲塞联合铂类化疗后，进行了RNA测序，发现其具有SLC3A2⁃NRG1基因融合，随后应用了阿法替尼（40 mg qd）治疗，在服药2-3天后，患者咳嗽和气短症状便有了很大的改善。CT和MRI显示原发肿瘤和颞骨转移灶都发生了明显缩小，疗效评估达到部分缓解并维持了12个月。

2017-05

案例2

患者是一位62岁从不吸烟的男性白种人，诊断为早期肺癌，行右下肺切除术+淋巴结清扫。手术后几个月，发现了左肾上腺转移，二代测序显示只有TP53和 MYC基因突变，RNA测序发现患者具有CD74⁃NRG1基因融合，于是也应用了阿法替尼（40mg qd）治疗，疗效评估部分缓解并维持了10个月。

2017-10

Muscarella 等在《J Thorac Oncol》上报道了1例 CD74⁃NRG1融合基因与ALK基因融合基因同时存在的晚期肺腺癌病例，患者为65岁从不吸烟的男性白种人，2012年5月病理诊断为印戒细胞肺腺癌伴随淋巴结、脾脏、骨转移，二代基因测序显示CD74⁃NRG1融合基因与ALK基因突变同时存在，患者随后接受了化疗和克唑替尼、色瑞替尼等多重治疗，生存至今已5年。

2017-12

Cheema等也在《J Thorac Oncol》上报道了1例拥有CD74⁃NRG1融合基因的肺腺癌病例，患者为62岁从不吸烟的亚洲女性，没有远处转移，肺部肿块穿刺证实病理类型为浸润性黏液腺癌，且没有检测到常见的EGFR和ALK等基因状态改变，由于肿瘤多发且不可切除，该患者接受了培美曲塞联合铂类化疗，病情得到一定的缓解。但随后患者的病情恶化，二代测序检测显示该患者具有CD74⁃NRG1融合，随后应用了阿法替尼（40 mg qd）治疗，治疗2周后患者的症状得到了明显改善，影像学资料也显示肿瘤明显缩小，疗效评估为部分缓解并维持了26周。

MCLA-128

Zenocutuzumab（MCLA-128）：NRG1驱动的肿瘤生长的有效抑制剂。可停靠在HER2上，阻断NRG1蛋白与HER3的结合；即使在NRG1高蛋白水平下也能阻断HER2/HER3二聚化；可特异性针对HER2/HER3二聚化，不阻断HER2/EGFR的二聚化；可增强ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用）-高效募集免疫杀伤细胞，所以效果可能更好。

根据2019年公开的初步研究数据，3例接受了Zenocutuzumab治疗的实体瘤患者均表现出了肿瘤体积缩小。其中，一例胰腺癌患者在接受8周的治疗后，肿瘤直径减小了44%，治疗5个月后肿瘤直径减小了54%，达到了PR的标准。2021年1月8日，FDA授予Zenocutuzumab快速通道资格，用于治疗NRG1融合的转移性实体瘤患者，相信在不久的将来获批后造福更多患者。Zenocutuzumab治疗携带NRG1融合的实体瘤患者的I/II期试验正在进行中，患者可以选择入组获得药物（NCT02912949）。

参考资料

[1]Jonna S, Feldman RA, Swensen J, et al. Detection of NRG1 Gene Fusions in Solid Tumors. Clin Cancer Res. 2019 Aug 15;25(16):4966-4972. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-19-0160. 

[2]Duruisseaux M, Liu SV, Han JY, et al. NRG1 fusion-positive lung cancers: clinicopathologic profile and treatment outcomes from a global multicenter registry. J Clin Oncol. 2019;37. Abstract 9081.

[3]Laskin J, Liu SV, Tolba K, et al. NRG1 fusion-driven tumors: biology, detection, and the therapeutic role of afatinib and other ErbB-targeting agents. Ann Oncol. 2020 Dec;31(12):1693-1703. doi: 10.1016/j.annonc.2020.08.2335. 

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