一种新的非小细胞肺癌分子分型标志—ROS1基因融合在非小细胞肺癌恶性进程中的作用及分子机制研究

Although EGFR mutation and ALK rearrangement are two well-known molecular subtypes in NSCLC, the clinical treatments of NSCLC patients are trapped owing to the shortage of definite therapeutic targets for the remaining patients. Therefore, it is essential for researchers to refine the molecular subtype and find new molecular targets in NSCLC individualized treatment. Several studies showed that NSCLC patients with ROS1 rearrangement could benefit from crizotinib. And our previous study also demonstrated that the expressions of Cyclin D1 and Ki67 were increased in the tumor issue of NSCLC patients with ROS1 rearrangement. In addition, the ability of proliferation and tumorigenicity is elevated in tumor cells with ROS1 rearrangement. All the previous evidences implied that ROS1 rearrangement probably stands for a new molecular subtype in NSCLC, and a clear understanding of its biological function and underlying molecular mechanism has great clinical significance which will broaden the treatments and offer new opportunities for patients. This study will comprehensively evaluate the the effect of ROS1 rearrangement on NSCLC maligant behavior, screen and verify ROS1 downstream signal transduction pathways, and establish the anticancer drugs spectrum. The successful implementation of this study will provide the direct evidence and useful theoretical basis for ROS1 gene rearrangement in NSCLC treatment.

目前，除了EGFR和ALK之外大部分非小细胞肺癌（NSCLC）分子分型还未明确鉴定，临床上缺乏特异的治疗靶点。因此，寻找新的分子靶标，细化肿瘤分子分型，对NSCLC个体化治疗至关重要。研究表明，携带ROS1基因融合的NSCLC患者能从克唑替尼治疗中获益。我们前期研究发现，ROS1基因融合的患者癌组织中Cyclin D1和Ki67表达明显增加，过表达ROS1融合基因的NSCLC细胞增殖速度加快，体内成瘤能力增强。这些证据表明，ROS1融合基因可能成为新的NSCLC分子分型标志，系统研究其生物学功能，阐明其作用机制有重要的临床意义。本课题拟在上述工作基础上，全面评价ROS1基因融合对NSCLC细胞恶性生物学行为的影响，筛选验证ROS1下游的信号转导通路，建立针对ROS1基因融合的抗肿瘤药物反应谱。本课题的开展将为ROS1基因融合在NSCLC中所发挥的作用提供直接的证据和有益的理论依据。

非小细胞肺癌（NSCLC）占肺癌总数的80%~85%，除了手术和常规化疗之外，以癌基因为靶点的小分子抑制剂的应用使NSCLC的治疗进入靶向时代。目前，EGFR酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼和厄洛替尼，以及ALK抑制剂克唑替尼让携带EGFR敏感突变的患者或携带ALK基因融合的患者从中获益，这足以可见以肿瘤分子分型为基础的个体化治疗的重大意义。近年来有研究报道，ROS1基因融合可能是一种NSCLC新的基因变异模式，其主要的两种融合形式为CD74-ROS1和SLC34A2-ROS1，并且携带此融合基因的NSCLC患者能从克唑替尼治疗中获益。目前，对于ROS1融合蛋白的生物学功能和诱导肿瘤的机制等方面尚不清楚，本课题的研究目标是构建并鉴定ROS1基因融合的表达载体及稳转细胞株，全面评价ROS1基因融合对NSCLC细胞恶性生物学行为的影响。由于本课题研究时间仅为1年，因此我们目前主要完成了CD74-ROS1融合基因与野生型ROS1基因真核表达载体的构建、稳转细胞株的建立，而ROS1基因融合在NSCLC细胞恶性进程中的功能还在实验研究中。我们的研究成果主要有以下几个方面：第一，课题组收集了126例NSCLC患者标本，对临床资料进行整理统计，建立患者资料信息统计平台；第二，课题组与广州益善生物技术股份有限公司合作，采用fTAG液相芯片技术对126例NSCLC患者标本的ROS1基因融合情况进行检测，筛选出2例携带CD74-ROS1（C6，R34）融合基因的标本，并对ROS1融合基因标本进行测序验证；第三，课题组对2例患者肿瘤标本提取RNA、反转录、设计引物、PCR扩增、构建真核表达载体并进行验证；第四，包转含有目的基因表达的逆转录病毒，并感染相应细胞株，筛选稳定表达目的基因的克隆，并进行扩大培养。第五，初步研究ROS1基因融合对NSCLC细胞恶性生物学行为的影响。综上所述，课题组在1年时间内建立126例NSCLC患者肿瘤标本临床资料信息平台，筛选出2例携带ROS1基因融合的组织标本，并对目的基因进行分子生物学技术研究，构建了目的基因的真核表达载体，包装了逆转录病毒体系，筛选了目的基因稳定表达的细胞株。本课题的开展为明确ROS1基因融合的生物学功能及其在NSCLC中所发挥的作用奠定了实验基础，并且为ROS1基因融合NSCLC患者的临床用药的开展提供了一定的理论依据。