背 景
肉瘤具有临床、组织学和分子异质性，发生于骨和软组织，至少有 70 种不同的亚型。分子变异最常涉及肿瘤抑制因子（如细胞周期控制基因TP53），DNA 损伤反应基因，表观遗传调节因子，以及少数情况下，受体酪氨酸激酶（RTK）。特定类别变异的发生率在不同的组织学类型中存在很大差异。高级别骨肉瘤是一种具有多样基因特征的骨恶性肿瘤，包括 TP53、RB1、FGFR1、IGF1R 突变和 DNA 结构变异。对于大多数肉瘤（包括骨肉瘤），化疗是传统主要治疗，因为缺乏经典的激酶改变作为主要驱动因素（胃肠道间质瘤 [GIST]， 隆突性皮肤纤维肉瘤和炎性肌纤维母细胞瘤 [IMT]等除外）。
间变性淋巴瘤激酶（ALK）是一种 RTK，是非小细胞肺癌（NSCLC）、间变性大细胞淋巴瘤和 IMT 等肿瘤的致癌驱动因素。组成型表达，最常见的是通过基因融合，导致配体非依赖性激活和癌基因成瘾。这一发现导致了多种酪氨酸激酶抑制剂的开发，现已获批用于ALK重排NSCLC，越来越多的证据支持将ALK抑制剂用于其他ALK依赖性肿瘤亚型。
本文报道了一例 73 岁获得性 ALK 重排骨肉瘤男性患者。通过靶向治疗，先前进展的肿瘤实现长期疾病稳定。系统发育分析揭示了原发肿瘤、复发灶和转移灶之间复杂的克隆关系。
病 例
临床病史
患者初诊时 63 岁，发现 6.6 cm右股骨内侧髁溶骨性病变和相关病理性骨折（图 1）。活检显示高级别骨肉瘤，分期检查未见转移。开始甲氨蝶呤、多柔比星和顺铂化疗。2个周期后，切除病灶，发现20%坏死。术后，接受了异环磷酰胺和依托泊苷辅助治疗。6年后，活检显示大腿软组织复发。接受了切除术，随后进行辅助放疗。不幸的是，6 个月内，出现肺转移。尝试通过消融、立体定向放疗（SBRT）、化疗和切除术来控制转移。初诊后第 7 年，进一步进展。患者从不吸烟，没有其他相关病史。纵向时间线，包括全身治疗、肿瘤形态和分子检测结果，如图 2 所示。详细的组织病理学图像如图 3 所示。
图1
图2
图3
如下所述（分子检测），ALK 融合首先在右中叶（RML）肺转移灶中检出，该转移灶在切除前接受了微波消融和 SBRT，与先前部位不同。进一步进展后，开始跨适应症阿来替尼治疗。最初肿瘤生长（根据实体瘤疗效评估标准 [RECIST] 1.1，+40.5%；图 4），随后的扫描显示疾病稳定（较基线 +26.6%）。阿来替尼治疗 5 个月后，疾病进展，改用洛拉替尼。连续影像学检查显示疾病稳定超过 400 天（最佳反应，疾病稳定 [根据RECIST 1.1，–11%]；图 4）。继续使用洛拉替尼，取得 14 个月的临床获益，此时，右膝出现伤口感染。通过抗生素和手术清创得到控制。因败血症住进当地医院。尽管进行了最大程度的医疗干预，但健康状况继续恶化。最终，决定转为安慰措施，安详地去世。
图4
组织学
原发性右股骨肉瘤的特征是肿瘤细胞呈簇状和片状，与类骨质和编织骨相关，是高级别骨肉瘤的典型。第 6 年时大腿复发灶样本显示常规（成骨细胞）、软骨母细胞、富含巨细胞和毛细血管扩张（囊性）区域混合，为复发性高级别骨肉瘤。第 7 年时右上叶（RUL）转移瘤切除样本显示高级别骨肉瘤，有类骨质和编织骨。第 8 年时 RML、右下叶（RLL）和膈肌转移灶切除样本显示高级别多形性组织学，具有片状深染肿瘤细胞、广泛坏死和散在多核巨细胞。尽管没有明显的类骨质或编织骨沉积，但认为肿瘤符合转移性/复发性骨肉瘤，因为其组织学相似于先前样本，以及随后的分子检测。此外，这些样本中没有独特的组织学特征提示病理学家评估获得性 ALK 融合事件（图 3）。
分子检测
初诊后第 8 年对 RML 转移灶进行初始临床分子检测（图 2）。RNAseq 显示 EML4::ALK 融合（通过免疫组织化学 [IHC] 和荧光原位杂交 [FISH] 证实）。此外，DNAseq 显示 TP53 G199V 和 FGFR1 M276I 突变，以及 CDKN2A 缺失（通过FISH证实）。RLL 和膈肌转移灶 IHC 显示 ALK 融合。1年后随访时，RLL细胞学样本显示ALK、TP53和CDKN2A变异，没有FGFR1突变。
第 6 年时原发肿瘤和大腿复发灶 FISH 或 IHC 显示 ALK 重排阴性（下一代测序 [NGS] 因脱钙失败）。第 7 年时具有典型骨肉瘤形态的 RUL 肿瘤与先前描述的 RML 肿瘤有重叠的变异，包括 TP53 和 FGFR1 突变，以及 CDKN2A 缺失，没有 ALK 融合（通过 RNAseq、FISH 和 IHC 证实）。
在开始使用洛拉替尼后的第1、6和13个月进行临床循环游离DNA（cfDNA）检测。最开始，cfDNA显示EML4::ALK融合，TP53 G199V和FGFR2 S354C。第 6 个月时，cfDNA 显示 EML4::ALK 融合，ALK L1196M突变（已知导致克唑替尼/阿来替尼耐药）和 TP53 G199V，未检测到FGFR2 S354C。第 13个月时，cfDNA显示ALK融合，ALK L1196M耐药突变，TP53 G199V，FGFR2 S354C和BRCA2/ATM/PALB2杂合性缺失。洛拉替尼治疗第 6 个月到 13 个月期间，ALK/EML4::ALK 等位基因分数稳定，占主导地位的 TP53 等位基因分数降低（图 4E）。
系统发育分析
肿瘤进化史的系统发育重建显示，在独立的原发性膝关节肿瘤、大腿复发灶以及肺和膈肌转移灶样本中，存在共同的多个聚鸟嘌呤重复序列变异，证实所有肿瘤在克隆上相关。在系统发育树上（图 5），样本沿着两个主要分支分离：一个分支包括所有原发肿瘤样本（Kn1-9）和一个大腿复发灶区域（Th1）；另一分支包含第二个大腿复发灶区域（Th2）和所有胸部转移灶。这些结果与第 6 年大腿复发灶局部亚克隆播种肺转移灶的情况相符。第 7 年时大腿复发灶假定的转移播种区域（Th2）和 RUL 转移灶（RUL1-3） ALK 融合呈阴性，而第 8 年时所有其他肺转移灶（RML1-3、RLL1-2）以及膈肌转移灶（Di1-3）呈阳性。这提示驻留在 Th2 的假定的转移亚克隆的后代获得了 ALK 融合，之后一些转移灶（RLL、RML 和 Di）被播种，而其他转移灶（RUL）是独立被播种的（更早，或由 Th2 亚克隆的平行后代）。
图5
尸检结果
经同意后进行尸检。一个较大的RLL转移灶伴有广泛坏死（>90%），以及下腔静脉肿瘤血栓。显微镜下，肿瘤细胞呈纺锤状多形性，并表现出弥漫性强ALK免疫反应性，符合ALK重排高级别骨肉瘤。发现双侧斑片状急性肺炎和右腿软组织感染。死因是转移性高级别骨肉瘤并发感染。
讨 论
据我们所知，这是首个关于获得性ALK重排骨肉瘤的报道。重建时间线以及整合形态学、分子学和系统发育结果证实了原发性和复发性/转移性肿瘤的共同克隆起源，尽管形态学和分子学存在差异。对 ALK 靶向治疗的敏感性表现为先前快速进展的疾病实现长期疾病稳定和尸检中广泛的肿瘤坏死。最后，cfDNA等位基因分数的变化和耐药突变的出现表明抗肿瘤压力。尽管较为罕见，但本病例强调了接受多线治疗的恶性肿瘤获得激酶突变的可能性，提示ALK靶向治疗可能是获得性ALK重排的一种选择。
本病例中，ALK 重排首先出现在原发灶切除术 8 年后的肺转移瘤中。系统发育分析显示，患者大腿复发灶中的一个亚克隆可能是肺转移灶的来源。有趣的是，尽管患者接受了多个周期的化疗和放疗，第一个ALK重排肿瘤直接暴露于微波消融和放疗，这可能提示热和/或辐射相关事件或耐药机制。有研究报道了肺癌患者治疗后出现 ALK 重排；然而，这些肿瘤的化疗/放疗/消融状态没有明确记录。据我们所知，这种在广泛治疗情况下获得 ALK 重排的现象未在肉瘤中得到记录。此外，在先前一项ALK重排非肺癌实体瘤病例系列研究中，只有一名骨肉瘤患者。根据提供的数据，ALK重排的原发性与获得性状态以及致癌作用不清楚。总体而言，据我们所知，本病例是首例获得可操作 ALK 重排的骨肉瘤病例，获得性状态既往未在肉瘤中得到大量研究。
本骨肉瘤病例中，随着时间的推移，除了分子进化外，形态学也发生变化。切除的 RML 转移灶是我们第一个检测到 ALK 重排的肿瘤，在形态学上与之前的肿瘤（包括具有典型骨肉瘤形态的早期肺转移）不同，没有类骨质形成。这使临床考虑患者治疗期间是否出现新的原发性肿瘤。通过结合系统发育评估和NGS结果，排除了这种可能性（图2和图5）。虽然系统发育评估不是临床检测，但在未来，可能有助于了解遗传病变的时间评估，包括前体病变和随后的转移。这些发现强调，仅依靠形态学特征不足以表征在这种情况下的肿瘤（如本病例）。总体而言，我们的数据强调了在疾病进展的不同阶段进行多部位采样，整合分子数据来指导治疗的重要性。这种综合方法将帮助病理学和肿瘤学团队确定是否存在第二个独立原发肿瘤，并识别可操作变异。
总之，骨肉瘤中该 ALK 重排较为罕见，表明肉瘤可能获得 RTK 变异。这支持在整个治疗过程中进行连续分子检测，靶向治疗可能是一种治疗选择。最后，系统发育分析可以为形态学和分子学上具有挑战性的病例提供关于原发肿瘤与转移瘤克隆关系的宝贵信息，这可能对治疗决策产生影响。
参考文献：
Ordulu Z, Giunta P, Hung WT, Hung YP, Simon J, Fintelmann FJ, Lennerz JK, Naxerova K, Cote GM. Sensitivity to ALK-Directed Therapy in Osteosarcoma With an Acquired ALK Rearrangement. JCO Precis Oncol. 2023 Sep;7:e2300287. doi: 10.1200/PO.23.00287. PMID: 38096470; PMCID: PMC10730046.