何建行教授、梁文华教授团队携 25 项研究闪耀 WCLC 2024

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在备受瞩目的 2024 年世界肺癌大会(WCLC)上,何建行教授与梁文华教授携手其科研团队,就肺癌诊疗的关键领域进行了多项深入报告,内容包括分子机制的探索、精准治疗策略的制定,以及创新的患者预后评估方法等等,共计 25 项研究。「丁香园肿瘤时间」特邀梁文华教授对团队在此次 WCLC 上汇报的重点研究进行简要介绍。


亮点导读:




1)展示了吸烟与非吸烟人群、高危人群与非高危人群的肺癌筛查检出情况,提出了肺癌筛查适用人群标准的修订思路(全面探索未知的高危因素及精准建模),以及开发了基于 cfDNA 片段组学的准确、经济的新型筛查工具;


2)描述了中国人群肺结节的特点,以及开发了简化的基于 cfDNA 甲基化的多模态精准诊断工具,分辨率达 90%;通过广州地区多个队列过去 10 年的趋势分析,科学展示了新冠疫苗/感染并未对肺结节发病造成明显影响;


3)基于迄今规模最大的队列,开发了病理图像深度学习的 DeepGEM 模型,可以准确预测多个主要基因突变,对于各类型标本、地区均适用;


4)首次提出淋巴结微环境分型及预后价值,并揭示其分子基础;系统分析了肺腺癌早期癌变及演化的重要分子突变;


5)初步探索了晚期 EGFR 突变肺癌受迫性免化后序贯靶向模式的安全性和疗效;揭示了免化联合异常增强血液毒性的现象。


定义亚洲人群肺癌筛查适用标准



研究背景及方法


在教育专场,梁文华教授受邀分享了关于如何为亚洲人群定义肺癌筛查适用标准的见解。汇报首先回顾了 2017 年至 2021 年期间,在广东实施的 「 爱肺计划 」。该计划从广州市的四个社区招募了年龄在 40 至 74 岁之间的 11708 名普通居民,进行了低剂量螺旋 CT(LDCT)筛查。这是一项未设高风险因素限制的大规模筛查项目,旨在全面评估并测量非高危人群的特征。



研究结果


研究发现,NCCN 指南定义的高风险和非高风险人群之间的肺癌检出率没有差异。《中国肺癌筛查共识》定义的高危人群检出率较高,但非高危人群检出率仍相当可观,两者也没有显著性差异。此外,非高危组  I 期肺癌的比例更高。也就是说,如果依照当前筛查标准限制人群的 CT 筛查,将错过一半以上的肺癌病例。


针对肺癌筛查的单一风险因素分析发现,就当前标准中包含的每个风险因素而言,暴露于二氧化硅的参与者以及有个人或家族癌症史的参与者的肺癌检出率和阳性预测值更高。而筛查标准中的其他危险因素(包括吸烟)对肺癌检出率和阳性预测值均无显著影响。因此,中国当前采用的肺癌风险筛查标准的合理性和适用性值得进一步讨论与商榷。



如何随访 11 万对照人群


与会专家们关于如何对未参与 「 爱肺计划 」 筛查的 11 万对照人群进行随访工作抱有疑问。梁教授表示,我国的疾控系统较为完善,这 11 万对照人群的随访数据正是来源于此。研究团队定期追踪疾控系统中对照组人群的疾病发生情况以及疾病导致的死亡情况,并通过医院数据进行复核,以确保数据的准确性和完整性。研究使用来自同社区居民中的约 11 万未筛查人群作为对照,发现全人群的 LDCT 筛查减少了 63% 的肺癌死亡,风险比(HR)远低于其他现有队列。这种扩大的获益或许正是由于非高危人群也被纳入了项目,让更多可治愈的患者得以被早期发现。



为何中国非高危人群肺癌检出率同样很高


研究人员认为,中国非高危人群的肺癌高检出率来自几个主要原因。第一是遗传背景,发病率与吸烟相关性不高的 EGFR 突变肺癌在亚洲人群中更为常见;第二是空气污染,这导致非吸烟者患上特定类型的肺癌比例升高;此外,亚洲人独特的生活方式也可能是原因之一。



如何改进中国人群的肺癌筛查策略


首先,应当修改当前的筛查标准,特别注重扩大风险因素池以提高筛查的敏感性。通过精确评估多个风险因素的集成模型,进一步提高预测效果。


其次,利用队列研究来探索更多潜在的风险因素也是一种有效途径。例如,将地理数据与流行病学数据相结合,广泛筛选以前未报道的风险因素。


另一个重要的解决方案是开发一种更精确且更具成本效益的筛查工具,以替代或辅助假阳性率较高的 CT 扫描。为此,梁教授团队开发了一种基于 ctDNA 的多组学模型,该模型使用低覆盖度全基因组测序(WGS)进行早期肺癌筛查。研究发现,与 LDCT 相比,该技术的肺癌检测准确率提高了 12 倍且成本更低,使得对整个人群进行无标准限制的筛查成为可能。目前,一项对比该技术与 LDCT 在肺癌筛查中的表现的随机对照试验(RCT)正在进行。




肺癌早筛早诊路径及工具研发



细胞游离 DNA(cfDNA)助力肺癌早期诊断


基于 LDCT 进行肺癌早筛存在不低的假阳性率,为了减少对于肺结节的过度诊治,研究团队开发了基于 cfDNA 甲基化高通量测序对肺结节进行危险分层的多模态模型。该模型将前期研究发现的 100 个位点精简优化为 40 个关键位点,并结合了患者年龄以及 5 个 CT 影像特征,形成了一个综合模型。这一模型旨在提高肺结节诊断的准确性,并为肺结节的有效管理提供有力支持。


研究发现,该综合模型能够准确识别高风险结节,特异性为 90.4%,准确率为 93.9%;综合模型识别低风险结节的敏感性为 98.1%,准确率为 91.8%。未来,团队还计划将该肺结节危险分层多模态模型转化为基于 PCR 技术的检测手段,以替代当前高成本、高要求的第二代测序(NGS)技术。这一转变将使得模型能够在更广泛的地区和人群中得以推广和应用。


团队还展示了一项针对 cfDNA 中整合片段组学和突变特征开发的机器学习模型。该模型旨在提供一个检测更为准确且成本更为低廉的筛查方法,以替代假阳性率较高的 CT 筛查。




肺癌发病相关流行病学研究



基于全球疾病负担(GBD)数据库的肺癌相关疾病分析


在探索肺癌发病因素方面,团队进行了一项基于全球疾病负担(GBD)数据库的分析,旨在探索各种疾病与肺癌之间的关联,以期为肺癌高危人群的定义提供参考。分析结果显示,肺癌与非风湿性心脏瓣膜病(相关系数 [CC]:0.736-0.789,p<0.001)、外周动脉疾病(CC:0.738-0.766,p<0.001)、斑秃(CC:0.609-0.631,p<0.001)、精神分裂症(CC:0.561-0.612,p<0.001)以及血管性肠道疾病(CC:0.548-0.590,p<0.001)之间存在显著的相关性。此外,一些慢性疾病如慢性阻塞性肺疾病、1 型糖尿病、帕金森病和牛皮癣也与肺癌呈正相关性。痛风在男性中显示出正相关性,而麻痹性肠梗阻与肠道阻塞、疝气和类风湿性关节炎则在女性中表现出正相关性。



石棉暴露与肺癌发病趋势的相关性分析


石棉相关胸部癌症(ARTCs),包括石棉相关肺癌和间皮瘤,占因石棉暴露导致的死亡的大多数。团队基于 GBD 数据库 2021 年的数据,估算了 ARTCs 的全球死亡负担,并分析了 1990-2021 年的趋势。


结果显示,2021 年,全球估计有 216535 例 ARTCs 死亡,年龄标准化死亡率(ASMR)为每 10 万人 4.1 例,占石棉相关癌症死亡的 90% 以上。亚组分析显示,男性、老年人和高社会人口学指数(SDI)地区的 ASMR 较高。从 1990 年到 2021 年,ARTCs 的前期 ASMR 有所下降,但在低至中等 SDI 地区有所增加,且由于人口老龄化,绝对死亡人数仍在上升。石棉禁令政策对减少 ARTCs 的 ASMR 有显著的积极影响,但这些效果需要数十年才能显现。



COVID-19 大流行及疫苗接种对肺结节的影响分析


关于 COVID-19 大流行以及疫苗接种对肺结节的发生率是否有影响的问题,目前相关研究尚缺乏。因此,团队针对广州地区,在广泛疫苗接种前后以及疫情大流行前后的各个阶段,对肺结节的检出率和增长率数据进行了全面评估。


研究结果显示,近年来随着 CT 分辨率的提高以及检测报告标准的不断修订,肺结节的检出率呈现出逐年上升的趋势。然而,在深入分析后,并未发现新冠病毒感染或疫苗接种对这些上升趋势有显著影响。这一发现有力地回应了公众对于新冠疫苗或新冠病毒感染可能导致肺结节检出率升高的疑虑。梁教授表示,这种情况更可能是由于人群 CT 筛查频率增加、关注度上升所至,而非直接由病毒或疫苗引起。




肺癌驱动基因相关研究



基于病理切片特征的肺癌驱动基因预测方法


精准检测肺癌患者的驱动基因突变对治疗选择和预后预测至关重要,但传统二代基因测序方法对组织样本质量要求较高,一定程度上限制了基因检测的进行。在此,团队开发了一项基于人工智能的,可以准确、及时、经济地预测基因突变和突变分布的方法 ——DeepGEM。DeepGEM 在内部和外部数据集中均表现出良好的性能,无论是切除活检还是穿刺活检的标本,曲线下面积(AUC)的中位值均较高,证明了其在不同种族基因背景下以及有限的病理取材条件下的稳健型。此外,DeepGEM 可以进一步在淋巴结转移的组织病理学图像中应用,该模型能生成单细胞水平的空间基因突变图谱,并在免疫组化染色图像中得到了验证,显示出巨大潜力。



EGFR 和 TP53 突变或为肺癌发展过程中的获得性突变


肺癌从非典型腺瘤样增生(AAH)到侵袭性腺癌(IA)的转变涉及一些列关键事件。团队搜索并整理汇总了数据库中关于 AAH 至 IA 转变过程中涉及的一系列关键事件的已报道文献。利用 OpenMeta-analyst 软件和直接叠加分析方法汇集了从 AAH 至 IA 的基因突变谱。


研究结果显示,在肺腺癌中,EGFR 和 TP53 的突变率随着病理阶段的进展(即从原位腺癌到微浸润性肺腺癌,再到侵袭性腺癌)呈现出逐渐增加的趋势。这表明 EGFR 和 TP53 的突变可能并非肿瘤发生的初始事件,而更可能是后续获得性突变,这些突变进而驱动了肺癌早期侵袭性的进化。这一发现也从一个全新的角度对 EGFR 靶向药物难以实现所有肿瘤细胞的根治进行了解释。




肿瘤微环境探索



肿瘤引流淋巴结与免疫应答情况的相关性分析


在抗肿瘤免疫应答中,肿瘤引流淋巴结扮演着至关重要的角色。因此,团队对肿瘤引流淋巴结的微环境进行了深入的观察与分析。根据团队的观察,肿瘤引流淋巴结可以分为单极型和散在型两种类型,其免疫微环境则可以分为胶原型、坏死型、特殊型和普通型四种类型。肺腺癌的不同淋巴结转移模式与术后的复发风险存在着显著的关联,与术后高复发风险相关的肿瘤引流淋巴结主要表现为低免疫细胞浸润以及高血管新生信号。这些发现为我们理解肿瘤引流淋巴结在肺癌复发中的作用提供了新的视角,并为未来的治疗策略提供有价值的参考。




肺癌手术范围的确定



术中冰冻指导直径 ≤2 cm 的肺结节手术范围


亚肺叶切除术可以改善直径 ≤2 cm 的非小细胞肺癌(NSCLC)患者的长期生存。但临床操作中发现,部分患者术中冰冻提示为浸润癌,针对这部分患者,是继续按照 2 cm 以下肺结节手术标准行亚肺叶切除术还是扩大手术范围尚无定论。因此,团队开展了一项针对术中冰冻切片诊断在识别适合亚肺叶切除术患者中的作用的回顾性研究,即根据冰冻切片诊断结果,评估直径 ≤2 cm 的 NSCLC 患者接受亚肺叶切除术与肺叶切除术后的生存情况。


研究发现,冰冻切片诊断为浸润性癌的患者选择亚肺叶切除术相比肺叶切除总生存结果显著更差(HR = 19.737,P<0.001)。因而在直径 ≤2 cm 的 NSCLC 患者中,术中冰冻切片可作为进一步明确适合亚肺叶切除术患者的工具。 




肺癌的预后判断



14 基因检测预后模型效能优异


团队还报告了一项关于 14 基因分子检测预后模型的研究。该研究比较了临床病理高危因素和 14 基因检测在预测Ⅰ期 NSCLC 患者术后预后及辅助 EGFR-TKI 治疗潜在获益方面的性能。结果显示,14 基因检测在预测复发事件方面优于临床病理因素,且能更准确地识别出更有可能从辅助 EGFR-TKI 治疗中获益的分子高危患者。分子高危患者无论临床病理风险如何,均能从辅助 EGFR-TKI 治疗中显著获益,而分子低危患者则未显示出受益迹象。这提示了 14 基因检测模型与临床病理高危因素模型两者是不同系统,且 14 基因检测模型预测的结果更为精准




药物治疗优化与毒性



EGFR-TKI 获得性耐药影响 NSCLC 免疫治疗疗效的机制探索


团队报告了一项聚焦于 EGFR-TKI 治疗前后肿瘤空间组学特征及微环境的变迁的研究,旨在推测出现 EGFR-TKI 获得性耐药的患者免疫检查点抑制剂疗效较差的可能原因。


通过流式细胞术检测发现,EGFR-TKI 获得性耐药肿瘤微环境中 CD39+调节性 T 细胞(Treg)浸润显著增加,CD8+ T 细胞浸润显著减少。通过对 EGFR-TKI 治疗前后样本进行 RNA 测序,对差异表达基因(DEGs)进行富集分析显示,趋化因子信号通路被显著富集,且 CCL4 在 EGFR-TKI 获得性耐药队列中高表达。单细胞 RNA 测序(scRNA sequencing)显示,在长期接受 EGFR-TKI 治疗后,CCL4 在肿瘤细胞,而非免疫细胞或成纤维细胞中高表达。体外实验证实,对 EGFR-TKI 产生耐药性的细胞系(H1975、PC9 GR、PC9OR)与未产生耐药性的细胞系(PC9、L858R)相比,CCL4 表达更高。外源性补充 CCL4 能够显著提高 Treg 细胞上 CD39 的表达。在 Treg 细胞与 CD8+ T 细胞的共培养系统中额外添加 CCL4,可以减少 IFN-γ 和 granzyme B 的产生,而预先加入的抗 CD39 抑制剂能够抵消这一效应。



免疫联合化疗显著增加免疫治疗相关不良时间发生率


目前晚期 NSCLC 一线治疗多采用免疫联合化疗的模式,而团队基于 RCTs 的荟萃分析结果显示,免疫检查点抑制剂联合化疗产生的血液学毒性远远高于单一化疗或免疫治疗带来的风险,提示免疫治疗对化疗产生的骨髓抑制具有协同作用。相关机制正在探索之中。


专家简介

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梁文华 教授

博导、主任医师

 广州医科大学附属第一医院胸部肿瘤综合病区主任、横琴医院副院长

 国家优青基金获得者(肿瘤学)

 青年珠江学者、广东杰出青年医学人才

 广州呼吸健康研究院院长助理

 国家呼吸医学中心办公室主任

 呼吸疾病国家重点实验室肺癌学组副组长

 广东胸部疾病学会免疫治疗分会主委

 广东省医学会精准医学与分子诊断分会副主委

 中国抗癌协会(CACA)肺癌专委会委员

 中国临床肿瘤学会(CSCO)NSCLC 专委会委员

 Transl Lung Cancer Res 副主编、《中华医学杂志》编委



审核:梁文华教授;内容整理:毛阳