肺大细胞神经内分泌癌（LCNEC）的最佳系统治疗方案仍存在争议，近年来LCNEC分子分型的进展为治疗决策提供了潜在策略。本研究旨在探讨治疗方案、分子分型及其一致性对LCNEC患者临床预后的影响。研究回顾性分析2000年1月至2021年10月在北京协和医院确诊的所有晚期肺LCNEC患者的临床资料。收集肿瘤样本并使用特定肿瘤基因panel进行测序，同时从病历系统中检索临床信息。分析比较不同治疗方案（基于SCLC或NSCLC）、分子分型（I型或II型）及两者联合的不同亚组患者的生存和疗效。
在仅根据治疗方案或分子亚型分类的单变量亚组分析中，DCR、ORR、PFS或OS均无差异。但在治疗方案和分子亚型一致的亚组中OS显著长于不一致亚组（中位OS 37.7个月vs.8.3个月；p=0.046）。其中，II型LCNEC患者接受基于SCLC治疗方案的OS显著延长（中位37.7个月vs.10.5个月；p=0.039）。本研究揭示了LCNEC患者不同治疗方案的临床疗效高度依赖于其分子亚型，强调了基于测序结果指导治疗的必要性。
研究背景
肺大细胞神经内分泌癌（LCNEC）是一种高级别神经内分泌（NE）肿瘤，也是一种罕见的肺癌亚型，其比例不到3%。LCNEC主要累及老年男性，中位年龄为65岁，常伴有大量吸烟史。Travis等人首次发现LCNEC是一种独特的亚型，具有NE分化，但与小细胞肺癌（SCLC）的形态学特征不同。后续研究报道LCNEC具有NE结构（类器官、巢状、小梁状、栅栏状或菊形团）、非小细胞细胞学（细胞大小为淋巴细胞直径的3倍）、低核质比（细胞质丰富、核仁明显）、坏死频繁、核分裂象高的特点。LCNEC的组织病理学诊断依赖于NE形态的鉴定和至少一种NE标志物的表达：NCAM/CD56、CgA和突触素。在92%-98%的LCNEC中，NCAM/CD56是最敏感的生物标志物，但由于其在其他亚型中也有表达，因此特异性较低。相比之下，CgA是最特异的生物标志物，但敏感性较低。
晚期LCNEC患者的预后很差，5年生存率约为10%，这不仅与LCNEC的高度侵袭性有关，也与缺乏有效的治疗策略有关。鉴于LCNEC的罕见性及其与SCLC和NSCLC的临床病理相似性，LCNEC的治疗策略主要基于SCLC和NSCLC的治疗。2015年美国临床肿瘤学会（ASCO）指南推荐铂类联合依托泊苷或相同的非鳞癌治疗方案作为LCNEC的一线治疗[推荐强度：弱]。此后，选择基于SCLC或NSCLC治疗方案的最佳系统治疗仍然是一个有争议的主题，因为之前关注这两种方案优效性的研究显示了相互矛盾的结果。
近年来，二代测序技术在LCNEC肿瘤中的应用极大地促进了这种罕见癌症的基因组和转录组特征的确定。一般而言，LCNEC表现出高肿瘤突变负荷。最显著的发现是LCNEC可以根据突变模式分为两组：具有NSCLC关键基因变异（STK11/KEAP1/KRAS）的I型LCNEC和具有SCLC特异性TP53和RB1共突变的II型LCNEC。有趣的是，在转录组水平上，I型LCNEC具有类似SCLC的基因表达模式：高ASCL1/高DLL3/低NOTCH；而II型LCNEC具有相反的特征，低ASCL1/低DLL3/高NOTCH。
分子分型反映了肺LCNEC的异质性，不同分子分型患者对治疗反应不同，可能导致既往研究报道的肺LCNEC疗效复杂。有假说认为，在选择治疗方案时应特别考虑LCNEC分子亚型。因此，本研究在晚期LCNEC患者的回顾性队列中，评估治疗方案、分子亚型及其一致性对临床结局的影响。
研究方法
根据测序结果，LCNEC肿瘤根据以下标准分为I型和II型。根据之前报告的II型分类标准（TP53和RB1共突变），研究者根据文献研究和公共数据集的分析，纳入了SCLC的另外两种独特特征（MYC家族扩增或NOTCH家族突变）。首先，Peifer等人和Sos等人均报道MYC家族基因扩增是常见的致癌事件，在SCLC中其变异频率约为20%。其次，在包含晚期肿瘤基因组测序数据的最大数据集中，研究者发现与NSCLC相比，所有NOTCH1、NOTCH2和NOTCH4突变在SCLC中显著富集。综上所述，携带必需的TP53突变和以下任何一种变异的肿瘤被归类为II型：（1）RB1失活突变；（2）MYC/MYCN扩增；（3）NOTCH家族（NOTCH1/2/4）突变。而其他的肿瘤被归类为I型。
研究结果
LCNEC研究队列的建立：
研究者通过以下步骤建立了一个由接受全身治疗的晚期LCNEC患者组成的调查队列（图1）。研究者首先检索了2000年1月至2021年10月在本中心诊断为LCNEC的所有患者，排除了没有病理报告或明确诊断为IIIB-IV期的患者。排除3例一线治疗方案资料不完整的患者后，最终纳入39例患者。根据治疗方案或基因变异对患者进行进一步分类，以便后续分析。
图1
LCNEC患者的基线特征见表1。其中男性占92.3%（36/39），吸烟者占86.8%（33/38），IV期患者占56.4%（22/39），I/II/II期患者治愈后复发占15.4%（6/39）。所有患者在整个治疗过程中均接受化疗。66.7%（26/39）的患者接受局部治疗，28.2%（11/39）的患者接受免疫治疗，17.9%（7/39）的患者接受靶向治疗。
表1
至末次随访，56.4%（22/39）的患者死于疾病。总体患者的无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）曲线如图2所示，中位PFS（mPFS）为8.2个月（95%CI：1.8-11.6个月），中位OS（mOS）为32.6个月（95%CI：6.7-58.5个月）。
图2
基于SCLC治疗方案与基于NSCLC治疗方案的比较：
鉴于LCNEC的最佳治疗方案尚未确定，一线治疗策略仍具有高度异质性，因此研究者试图研究不同治疗方案的结局。根据是否接受了基于SCLC/NSCLC的方案将患者分为两组（图2）。23例患者接受了基于SCLC的方案治疗，该方案定义为依托泊苷+铂类或单独依托泊苷，无论是否联合免疫治疗或靶向治疗。16例患者接受基于NSCLC的方案治疗，包含培美曲塞、紫杉醇、多西他赛、吉西他滨或吉非替尼。具体而言，对于基于SCLC的方案，22例患者接受了依托泊苷联合铂类（卡铂或顺铂）治疗，1例患者因不耐受而仅接受了依托泊苷治疗。基于NSCLC的化疗方案中，培美曲塞联合铂类6例，紫杉醇联合铂类4例，多西他赛联合铂类2例，吉非替尼2例，吉西他滨联合铂类1例，多西他赛1例。
大多数基线临床特征在两组之间是平衡的（表1），除了与基于NSCLC的方案治疗组相比，基于SCLC的方案治疗组有更多的患者在随访期间接受了免疫治疗（43.5% vs.6.3%，p=0.014），更多的患者在一线治疗期间接受了局部治疗（放疗）（56.5% vs.12.5%，p=0.008）。尽管如此，临床结局包括PFS（中位8.0个月vs.10.0个月；p=0.13）、OS（中位32.6个月vs.14.6个月；p=0.39）、DCR（86.4%vs.83.3%；p=1.000）和ORR（38.1%vs.27.3%；p=0.703）在两组之间保持相似（图3A-C）。
图3
LCNEC患者的基因变异谱特征：
为了进一步表征LCNEC肿瘤的基因变异谱，研究者进行了靶向panel测序，在12个样本中共发现275个基因变异，包括237个突变，36个CNVs（拷贝数变异）和2个结构变异。总突变事件主要由错义突变（80.59%）构成，其次是停止-增加（8.02%）、非编码区（4.22%）、框内（3.80%）、移码（2.95%）和停止-缺失（0.42%）突变（图4A）。每例患者携带一定数量的突变，范围为14-27个（图4B）。总CNV事件以拷贝数增加为主（91.67%），其次是拷贝数减少（8.33%）（图4C）。与每例患者都携带突变不同，这些CNVs只在7例患者中富集，携带CNVs的个数范围为1-10个（图4D）。此外，仅检测到2种结构变异，包括P03的RET-KIF5B融合和P05的ALK-FSHR融合。研究展示了频率至少为25%的最常见基因变异和其他临床信息，显示TP53和RB1是所有患者中最常见的变异（图4E）。
图4
LCNEC分子亚型的比较：
既往研究报道LCNEC可分为两种亚型，包括I型和II型，它们分别具有与NSCLC和SCLC相似的基因变异特征。在本研究中，研究者将8例样本归类为II型LCNEC，并伴有必需的TP53突变和以下任何一种变异：（1）RB1失活突变；（2）MYC/MYCN扩增；（3）NOTCH家族（NOTCH1/2/4）突变（图5A）。其余4例为I型LCNEC，其中3例携带STK11或KRAS突变。相应的一线治疗方案：2例I型患者和6例II型患者采用依托泊苷联合铂类（基于SCLC方案）；2例I型患者和1例II型患者采用培美曲塞为基础的化疗（基于NSCLC方案）；1例EGFR外显子19缺失的II型患者采用靶向治疗-吉非替尼（基于NSCLC方案）。两个亚型的基线临床特征均平衡（表2）。
图5
表2
II型LCNEC患者的PFS长于I型LCNEC患者（中位10.0个月vs.5.0个月；p=0.072）（图5B）。两组的DCR (100.0% vs. 50.0%; p=1.000)、ORR (66.7% vs. 25.0%; p=0.524)和OS (中位37.7 vs. 14.7个月; p=0.294)的差异均无统计学意义（图5C,D）。
分子亚型-治疗方案一致性的综合预后分析：
为了综合分析分子亚型与治疗方案的对应关系对治疗结果的影响，研究者首先将12例患者分为一致组（I型LCENC采用基于NSCLC方案治疗或II型LCNEC采用基于SCLC方案治疗）和不一致组（I型LCENC采用基于SCLC方案治疗或II型LCNEC采用NSCLC样方案治疗）。两组分别包括8例和4例患者，基线特征均平衡（表3）。一致组的OS显著长于不一致组（中位37.7 vs.8.3个月；p=0.046），两组的PFS（中位7.8 vs.7.4个月；p=0.468）、DCR（87.5% vs. 66.7%；p=0.491）和ORR（42.9% vs. 66.7%；p=1.000）（图6A-C）无显著差异。
表3
图6
研究重点关注基于SCLC方案治疗的II型患者（II-SCLC型），并将其预后与其他患者（所有基于NSCLC方案治疗的I型和II型患者）进行比较。患者的基线特征也见表3。值得注意的是，接受SCLC样方案治疗的II型患者的OS显著长于其他类型患者（中位数37.7 vs. 10.5个月，p=0.039），但DCR（87.5% vs. 100.0%；p=0.182）、ORR（40.0% vs. 60.0%；p=1.000）和PFS（中位数7.8 vs. 7.4个月，p=0.154）仍然相似（图6D-F）。研究对其他变量也进行了单变量分析，未发现其他因素与PFS或OS显著相关。
讨 论
本研究对39例晚期LCNEC患者的最佳治疗策略进行了回顾性队列研究，并进一步分析了12例患者的基因变异。根据分子分型（I型vs.II型）或治疗方案（基于NSCLC方案vs.基于SCLC方案）将患者分为亚组。综合分析显示分子分型与治疗方案的一致性可显著延长患者生存期，有望指导精准治疗。
研究者修改了II型LCNEC的分类标准，该标准不仅依赖于TP53和RB1基因的变异状态，还包括两个在SCLC而非NSCLC中常见的分子特征：MYC家族扩增和NOTCH家族突变。自从Rekhtman等人首次报道了以TP53和RB1共突变来区分LCNEC的两种分子亚型以来，随后的临床研究都遵循了他们的分类标准。考虑到LCNEC更复杂的基因组和转录组学特征，其中等级别的特征对之前单纯基于TP53和RB1共突变的分类标准提出了挑战。根据以往标准，部分I型LCNEC患者对基于SCLC的化疗也表现出良好的反应，基于此，研究者做出了修改。值得注意的是，除了RB1和TP53共突变外，这些患者还表现出SCLC的特征性突变。在本研究中，3/12（25%）的样本不存在TP53和RB1共突变，但存在MYC家族扩增或NOTCH家族突变。根据研究者改良的标准，它们被归类为II型LCNEC，并相应接受基于SCLC的化疗。因此，研究者推测改良的标准，将所有对基于SCLC方案有希望反应的LCNEC患者分类为II型组，可能会增加敏感性。此外，目前对LCNEC分子分型的认识仍在进行中，有必要在大型或真实世界的研究中检查和完善标准。
本研究强调了通过分子分型对患者进行分类以评估其对不同治疗方案的反应的重要性。起初，在39例无分子分型的LCNEC患者中，基于SCLC和NSCLC治疗方案均未显示出更优的疗效。然而，研究者通过分析12例患者的基因变异谱，可以通过整合分子亚型和治疗方案进行更全面的比较，并观察到一致组的OS显著延长（vs.不一致组），特别是在接受基于SCLC方案治疗的II型患者中（vs.其他患者）。I型患者和II型患者之间的OS无差异，因此研究者推测，分子分型和治疗方案的一致性预示着更好的临床结局，而不是将分子分型或治疗方案作为个体预后因素。
此外，分子分型和治疗方案的一致性可具体分为两种情况：基于NSCLC方案治疗的NSCLC样LCNEC和基于SCLC方案治疗的SCLC样LCNEC。两种疾病的预后应分开研究，既往研究报告了一些结果供参考。Zhou等人发现，与培美曲塞+铂类或吉西他滨/紫杉类+铂类（基于NSCLC方案）相比，依托泊苷+铂类（基于SCLC方案）与SCLC样LCNEC患者的缓解和生存相关。有趣的是，在NSCLC样LCNEC患者中，依托泊苷联合铂类仍然有效，而吉西他滨/紫杉烷联合铂类使生存期缩短。第二个发现与该研究相反，Derks等人观察到，携带野生型RB1基因或表达RB1蛋白的LCNEC肿瘤患者在接受吉西他滨/紫杉烷联合铂类治疗时，生存期超过接受铂类和依托泊苷治疗的患者。本研究结果部分支持Zhuo等人的观点，即本研究一致认为SCLC样LCNEC组接受基于SCLC方案治疗后临床结局较好。对于有争议的NSCLC样LCNEC，本研究没有提供额外的有力证据，因为研究中只有4例患者被归类为该亚型。事实上，由于NSCLC样LCNEC相对少见，之前的两项研究样本量均较小，因此需要仔细解读这种差异，并需要未来大样本量的研究来解决这一问题。
另一个有趣的发现是本队列中II型LCNEC患者的良好结局，其mPFS为10.0个月，mOS为37.7个月，这超过了之前大多数晚期LCNEC患者的mPFS为4.4-6.1个月，mOS为8.0-51个月的研究。研究者推测原因可能是：（1）大部分患者接受了基于SCLC的一致方案治疗，与Rossi等人的研究一致，该研究也报道了基于SCLC的化疗治疗患者的最长mOS为51个月；（2）部分患者接受了系统治疗，包括免疫治疗和局部治疗，近期研究表明这些治疗对改善LCNEC患者的生存有潜在益处。因此，在本研究中，这两个因素都可能导致较长的PFS/OS。不同研究间LCNEC患者的生存差异较大，提示样本量有限和患者特征的差异可能导致结果的偏倚。
在本研究中，不能排除其他因素引起的潜在偏倚，由于样本量有限，不可能对所有变量进行控制。鉴于LCNEC的罕见性，在单中心研究中收集足够量的LCNEC样本极具挑战性。本研究共检索到39例LCNEC患者的临床资料，与既往LCNEC研究的样本量相似。此外，本研究对12例患者进行了全面的分子特征分析，揭示了亚型-治疗方案的一致性与生存之间的关系。虽然本研究结论的可信度可能会受到其他偏倚的影响，但为这一不足且有争议的研究领域提供了初步发现和新的见解。总的来说，本研究受到单中心来源和相对较小的样本量的限制，强调了未来需要通过更大的队列或多中心研究进行验证。此外，这是一项跨越相当长时间的回顾性研究，因此需要高质量的前瞻性研究来减轻其他混杂因素（如治疗进展）的影响。
综上所述，LCNEC患者不同治疗方案的临床疗效与其分子亚型密切相关。两者的一致性将为LCNEC患者带来显著的生存优势，尤其是II型LCNEC患者采用基于SCLC方案治疗。本研究为LCNEC患者的精准治疗提供了新的见解，迫切需要通过基因特征来指导进一步的治疗。
参考文献：
Wang, Zhaojue et al. “The outcomes of different regimens depend on the molecular subtypes of pulmonary large-cell neuroendocrine carcinoma: A retrospective study in China.” Cancer medicine, 10.1002/cam4.6834. 5 Jan. 2024, doi:10.1002/cam4.6834