背景肺癌是全世界肿瘤相关性死亡的主要原因,其总体5年生存率约为10-15%。非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)约占肺癌患者的80%,超过一半的NSCLC在确诊时已是晚期,化疗是晚期NSCLC的重要治疗手段。尽管第三代化疗药物提高了化疗的有效率、降低了毒性和延长了患者的生存,但是接受化疗的患者中位生存时间仅为8-9个月。因此,改善肺癌患者的生存,提高治疗的有效率显得十分重要。肺癌常易发生胸腔内播散和远处转移,如双肺、胸膜、骨、脑、肝和肾上腺转移。研究指出,肺癌发生远处器官转移是没有规律的,可能存在调控发生远处转移的特殊机制。有研究结果显示：与EGFR、ALK和KRAS三者都是野生型的患者相比,ALK融合更多发生于心包、胸膜播散和肝转移的患者,EGFR突变更多发生于肝转移的患者。而目前转移器官与临床特征和分子特征之间相关性研究很少,有无相关性仍无定论。目前肺癌中有有效靶向抑制剂的驱动基因有：表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR),棘皮动物微管样蛋白4-间变淋巴瘤激酶(echinoderm microtubule-associated protein like4-anaplastic lymphoma kinase,EML4-ALK)。EGFR突变多发生于非吸烟的女性腺癌患者,19外显子缺失突变和21外显子L858点突变是敏感突变位点。EGFR突变是EGFR酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKIs)吉非替尼(gefitinib)、厄洛替尼(;rlotinib)和阿法替尼(afatinib)的疗效预测因子。多个大型临床试验结果显示,EGFR突变的晚期非小细胞肺癌患者接受EGFR TKIs治疗,无进展生存期为9.5-13.7月,疗效优于一线化疗,中位生存时间21.6-35.5月。克唑替尼(crizotinib)是针对ALK基因的分子靶向抑制剂,ALK基因融合是克唑替尼的疗效预测因子。多个临床试验结果显示,克唑替尼的有效率约为65%,中位PFS为7.7-9.7月,疗效优于化疗。在2011年和2013年,克唑替尼在美国和中国上市,成为治疗ALK融合患者的有效手段,疾病缓解率高,毒副作用较低。TNM分期是评价肺癌患者预后最重要的因素,TNM分期系统是基于解剖范围对疾病进行分类的,综合考虑原发灶(tumor,T)、区域淋巴结(node,N)和转移灶(metastasis,M)对预后的影响。随着肿瘤特点的变化、诊断技术和治疗的进步,TNM分期系统亦在不断更新和完善。目前的第7版TNM分期系统里,Ⅴ期非小细胞肺癌患者根据预后分为两组,有胸膜、心包播散或者对侧肺转移被定义为M1a,中位生存时间10月；有远处器官转移被定义为Mlb,中位生存时间6月(p<0.001)。多个临床研究结果显示,在Ⅳ期非小细胞肺癌里,转移器官数与患者预后相关,较多的器官转移是非小细胞肺癌患者不良的预后因素,而肿瘤病灶的数量亦影响患者的预后。基因突变成为了非小细胞肺癌患者新的预后因素,靶向治疗改善了患者的预后。Ⅳ期非小细胞肺癌是一个异质性很强的群体,患者有不同的分子生物学特点,有不同数量的转移器官和转移病灶。但是7版的TNM分期是基于1990至2000年间67725例在多中心治疗的非小细胞肺癌患者的大型数据库资料建立的,没有病人接受靶向治疗的相关数据,而目前的M分期亦没有考虑肿瘤负荷对患者预后的影响,而这些因素都比较明显的影响着患者的预后,评估非小细胞肺癌转移情况的M分期,有待进一步完善。因此,本研究拟通过对一个大样本的Ⅳ期非小细胞肺癌的数据,阐述不同器官转移患者的临床病理学特点和基因特点；分析不同数量器官转移和不同转移部位的患者的生存情况；选取有进行基因检测的患者,分析不同基因状态、不同数量的转移器官和转移灶对患者预后的影响,为指导患者治疗和预后提供部分临床数据和理论依据,并为TNM分期系统中的M分期的修改作初步的探索。第一部分晚期非小细胞肺癌不同转移器官的临床病理学和分子学特点目的探讨中国晚期非小细胞肺癌EGFR,KRAS,ALK基因的突变频率和不同器官转移患者的临床病理和分子学特点。方法收集2005年1月至2012年7月在广东省肺癌研究所就诊并对肺癌常见转移器官作相应检查的Ⅳ期非小细胞肺癌患者,所有患者的病理和基因检测均取得患者的知情同意。EGFR和KRAS的检测使用直接测序法(direct sequencing),ALK融合基因检测使用cDNA末端快速克隆(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)的聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)以及荧光原位杂交法(fluorescence in situ hybridization, FISH)统计分析采用SPSS13.0软件,不同转移器官与临床参数的分析采用卡方检验,理论频数有小于5者采用Fisher确切概率法分析,以α=0.05(双侧)为检验水准,P<0.05为有统计学意义。结果从2005年1月至2012年7月,我们一共入组1904例首次诊断为IV期非小细胞肺癌并有详细临床信息的患者。在肺癌的常见转移器官中,骨转移804例(44.3%),肺转移657例(36.5%),胸膜转移546例(30.3%),脑转移418例(23.4%),肝转移232例(13.1%),肾上腺转移223例(12.5%),心包转移52例(2.9%)和其他器官转移包括纵隔外淋巴结转移其他少见器官转移共259例。EGFR基因突变率是38.5%(528/1370),ALK基因融合率是10.5%(66/630), KRAS基因突变率为6.0%(56/1035)。在不同器吕转移组间,性别(p<0.001入年龄(p=0.006)、吸烟状态(p<0.001)、PS评分(p=0.003)、病理状态(p<0.001)和EGFR突变状态(p<0.001)均有统计学差异；而KRAS基因状态(p=0.266)、ALK基因(p=0.194)在不同器官转移组间没有统计学差异。胸膜(42.1%)、双肺(43.4%)转移较肝(33.2%)、肾上腺(28.7%)和其他器官(28.6%)转移多见于女性。双肺(57.4%)、胸膜(61.8%)、心包(58.8%)和骨(57.3%)转移的患者较多为非吸烟,而肾上腺(41.3%)、其他器官转移(46.3%)非吸烟的患者较少。双肺(86.1%)、胸膜(89.2%)、心包(92.3%)、骨(87.1%)、脑(87.1%)转移的腺癌发生率比肝(74.1%)、肾上腺(82.3%)、其他器官(80.3%)转移高。双肺(43.7%)、胸膜(41.8%)、脑(46.6%)转移的患者EGFR突变率较高,而肝(29.0%)、肾上腺(31.3%)和其他器官(26.3%)转移的EGFR突变率较低。结论1、中国首诊晚期非小细胞肺癌患者中EGFR突变率为38.5%,ALK融合基因的突变率为10.5%,KRAS突变率为6.0%。2、在不同器官转移组间,性别、年龄、吸烟状态、PS评分、病理学类型和EGFR突变状态间存在着统计学差异,双肺、胸膜和脑转移的患者EGFR突变率较高,而肾上腺、肝和其他器官转移的患者EGFR突变率较低。第二部分晚期非小细胞肺癌不同肿瘤负荷的预后目的分析Ⅳ期非小细胞肺癌患者不同数量转移器官和单个器官转移不同转移部位的预后。方法收集2005年1月至2012年7月在广东省肺癌研究所就诊并对肺癌常见转移器官作相应检查的Ⅳ期非小细胞肺癌患者。从广东省人民医院电子病历系统查询患者的临床信息和治疗信息,并对患者的总生存期(OS)进行随访,总生字期定义为从诊断时间至死亡的时间。删失数据定义为截止最后随访时间存活或者失访。按照入组患者转移器官数,将所有患者分为三组：1)1个器官转移组：只有1个器官转移的患者；2)2个器官转移组：有两个器官转移的患者；3)≥3个器官转移组：有≥3个器官转移的患者。对只有1个器官转移的患者,按转移部位分组：双肺、胸膜、心包、肝、肾上腺、脑、骨、其他器官转移组。应用SPSS13.0软件对实验结果进行统计分析,各组病例与临床参数的分析采用卡方检验,理论频数有小于5者采用Fisher确切概率法分析。用Kaplan-Meier法进行单变量生存分析,各因素水平间的比较采用Log-rank方法进行分析。所有的p值都为双侧检验,以a=0.05为检验水准,p<0.05有统计学意义。结果有1053例(55.3%)患者就诊时有1个器官转移,530例(27.8%)患者有2个器官转移,321例(16.9%)患者有≥3个器官转移。只有1个器官转移的患者,骨转移255例(24.2%),肺转移231例(21.9%),胸膜转移269例(25.5%),脑转移148例(14.1%),肝转移42例(4.0%),肾上腺转移45例(4.3%),心包转移12例(1.2%),其他转移51例(4.8%)。所有的患者中位生存期是14.4月。1个器官转移的患者,中位生存时间是16.9月,2个器官转移是13.4月,≥3个器官转移是8.5月,三组之间生存存在统计学差异(p<0.001)。在有抗肿瘤治疗的患者中,三组之间的中位生存期分别是20.3、16.2和11.6月(p<0.001)。在TNM分期为Mla的患者中,1个器官转移的患者中位生存时间是19.8月,多个器官转移的患者中位生存时间是16.6月,两组之间生存没有统计学差异(p=0.076)(因只有4例患者≥3个器官转移,所以M1a的患者分为单器官或多器官转移组)。在TNM分期为Mlb的患者中,有1个、2个和≥3个器官转移的患者,中位生存时间分别是14.5月、12.7月和8.3月(p<0.001)。在腺癌患者中,1个、2个和≥3个器官转移的中位生存时间分别是：18.9月、14.4月和8.6月(p<0.001)；非腺癌的患者中,三组的中位生存时间分别是12.6月、10.2月和8.5月(p=0.049)。在单个器官转移的患者里,双肺转移的中位生存期是19.3月,胸膜转移21.0月,心包转移21.9月,脑转移16.8月,骨转移14.9月,肝转移16.0月,肾上腺转移8.9月,其他器官转移10.9月。结论1、晚期非小细胞肺癌转移器官数越多,预后越差。2、单器官转移的非小细胞肺癌,胸腔内转移预后较好；远处器官转移里,脑、肝转移预后较好,肾上腺、其他器官转移预后较差。第三部分晚期非小细胞肺癌基于基因及转移器官和转移灶数量的M分期建议目的分析Ⅳ期非小细胞肺癌患者不同基因状态、不同数量的转移器官和转移灶对预后的影响,为指导患者治疗和预后提供部分临床数据并作为下一版TNM分期的M分期的建议。方法从第一部分入组的患者中筛选患者进行第二部分的预后分析。入组标准：1)诊断时间为2009年1月至2012年7月；2)有接受EGFR和ALK基因检测。排除标准：1)没有接受EGFR和ALK基因检测；2)5年内合并它恶性肿瘤疾病。从广东省人民医院电子病历系统查询患者的临床信息和治疗信息,并对患者的总生存期(OS)进行随访,总生存期定义为从诊断时间至死亡的时间。删失数据定义为截止最后随访时间存活或者失访。基于第一、二部分的研究结果,驱动基因和肿瘤负荷是影响预后的重要因素,因此,我们按照入组患者的基因状态和转移器官数,将所有患者分为三组：1)M1-Ⅰ组：EGFR突变/ALK融合阳性组；2)Ml-Ⅱ组：EGFR和ALK野生型,胸腔内转移或1个远处器官转移≤3个转移灶；3)M1-Ⅲ组：EGFR和ALK野生型,1个远处器官转移>3个转移灶或多个器官转移。应用SPSS13.0软件对实验结果进行统计分析；各组病例与临床参数的分析采用卡方检验,理论频数有小于5者采用Fisher确切概率法分析。用Kaplan-Meier法进行单变量生存分析,各因素水平间的比较采用Log-rank方法进行分析。采用最大值选择法分别估算7thTNM分期的M分组法和本研究中的分组法的最大绝对值统计量。用Cox回归方法分析预后相关因素。所有的p值都为双侧检验,以α=0.05为检验水准,p<0.05有统计学意义。结果一共有627例Ⅳ期非小细胞肺癌患者入组进行分析。M1-Ⅰ组：EGFR突变/ALK融合阳性的患者有301例；M1-Ⅱ组：EGFR和ALK野生型,胸腔内转移或1个远处器官转移≤3个转移灶有158例；M1-Ⅲ组:EGFR和ALK野生型,1个远处器官转移>3个转移灶或多个器官转移有168例。与两组EGFR和ALK野生型的患者相比,EGFR突变/ALK融合阳性的患者多见于女性(50.5%vs.26.6%vs.29.8%)、非吸烟(69.3%vs.49.4%vs.44.6%)、腺癌患者(97.0%vs.78.5%vs.79.8%)。所有的患者中位生存期是17.6月。M1-Ⅰ组：EGFR突变/ALK融合阳性组,M1-Ⅱ组：EGFR和ALK野生型,胸腔内转移或1个远处器官转移≤3个转移灶,M1-Ⅲ组：EGFR和ALK野生型,1个远处器官转移>3个转移灶或多个器官转移的患者中位生存时间分别是23.3,16.0和10.6月,三组之间生存存在统计学差异(p<0.001)。在有抗肿瘤治疗的患者中,三组之间的中位生存期分别是25.0、21.1和14.4月(p<0.001)。根据第7版TNM分期系统对患者进行分组,Mla患者有222例,M1b患者有405例。M1a患者的中位生存期22.8月,长于Mlb患者的中位生存期(15.1月,p<0.001)。在M1a患者中,EGFR突变/ALK融合阳性患者的中位期时间是27.3月,长于EGFR/ALK野生型患者(16.2月,p=0.031)。在Mlb患者中,根据本研究的分组方法,M1-Ⅰ组、M1-Ⅱ组和M1-Ⅲ组的中位生存时间分别是：20.6月、13.5月和10.0月(p<0.001)。腺癌患者中,M1-Ⅰ组、M1-Ⅱ组和M1-Ⅲ组的中位生存时间分别是：23.4月、15.5月和10.6月(p<0.001)。在非吸烟患者中,M1-Ⅰ组,M1-Ⅱ组和M1-Ⅲ组的中位生存时间是：24.9月,16.8月和16.6月(p<0.001)；在吸烟的患者中,三组的中位生存时间是：19.1月,15.5月和7.7月(p<0.001)204例EGFR突变/ALK融合阳性且接受TKIs治疗的患者中位生存时间是26.0月,31例EGFR突变/ALK融合阳性接受化疗无接受TKIs治疗是11.9月,196例EGFR和ALK野生型有化疗是16.0月,生存有统计学差异(p=0.001)。本研究的M分期和7th TNM分期的M分期分组中,最大绝对值统计量分别是5.532和4.335(p<0.001)。本研究中的分组方法能更好的提示预后,因此晚期非小细胞肺癌的M分期在下一版的新分期中可考虑分为M1a,M1b和M1c三组。在多因素分析中,年龄(p=0.028；HR,1.010；95%CI,1.001-1.019).吸烟(p<0.001；HR,1.585;95%CI,1.300-1.933),PS≥2(p=0.018；HR,1.596；95%CI,1.082-2.353)和多器官转移p<0.001;HR,1.642;95%CI,1.34802.002)是不良预后的相关因素,EGFR突变(p<0.001;HR,0.576；95%CI,0.468-0.709)是预后良好的因素。结论1、根据患者的基因状态及转移器官和转移灶的数量对晚期非小细胞肺癌进行分组,EGFR突变/ALK融合阳性的患者预后较好,其次是基因野生型中胸腔内转移或1个远处器官转移≤3个转移灶,基因野生型1个远处器官转移>3个转移灶或多个器官转移的预后最差。2.EGFR突变/ALK融合阳性的患者应接受相应的TKIs治疗；基因野生型单器官转移且≤3个转移灶的可接受全身治疗和针对转移灶的局部治疗,基因野生型单器官转移>3个转移灶或多个器官转移以全身治疗为主。3、下一版的TNM分期可考虑把M分期分为三组,Mla组：EGFR突变/ALK融合阳性组；Mlb组：EGFR和ALK野生型,胸腔内转移或1个远处器官转移≤3个转移灶；M1c组：EGFR和ALK野生型,1个远处器官转移>3个转移灶或多个器官转移。