פריצות דרך במעבדה: אבחון פתולוגי ורפואה מותאמת אישית בסרטן הריאה

מאת ד"ר דב הרשקוביץ, מנהל המכון לפתולוגיה, המרכז הרפואי תל-אביב (איכילוב)

סרטן הריאה הוא הגורם מספר אחת לתמותה מסרטן בעולם. בשנים האחרונות אנו עדים לפריצות דרך טיפוליות בתתי הסוגים השונים של המחלה, טיפולים המותאמים לקבוצות חולים מוגדרות שעשויים להגיב טוב יותר לטיפולים השונים והחדשים. טיפול יעיל מתחיל בראש ובראשונה באבחון מדויק של המחלה. כדי להתאים לחולה הנכון את הטיפול הנכון מתחוללות גם במעבדה, "תחת המיקרוסקופ", פריצות דרך משמעותיות, שימוש בשיטות וטכנולוגיות חדישות, שמאפשרות להביא את המושג רפואה מותאמת אישית לכלל מציאות.
תהליך הזיהוי והאבחון של סרטן הריאה מתחיל כיום עם בדיקות הדמיה שעובר החולה (צילום רנטגן או CT), ולאחר שמזוהה נגע חשוד כלשהו בריאה יש צורך לבצע גם בירור רקמתי (ביופסיה) כדי לאבחן את טיבו והאם הוא שפיר או ממאיר.
שלבי האבחון הרקמתי כוללים אבחנה היסטולוגית או ציטולוגית ולאחריה זיהוי תכונות בגידול אשר יכולות לנבא תגובה לטיפולים ביולוגיים או אימונותרפיים חדישים. בירורים אלו מתבצעים באופן שגרתי במכונים לפתולוגיה בבתי החולים ברחבי הארץ.

האבחון ההיסטולוגי והציטולוגי

לאחר הזיהוי של נגע ריאתי בבדיקות ההדמיה נלקחת דגימת רקמה (הנקראת גם ביופסיה) לצורך האבחנה. דגימת הרקמה יכולה להתקבל ע"י דיקור של הנגע עם מחט או ע"י בדיקה ברונכוסקופית (צינור המוחדר דרך קנה הנשימה) ובמקרים אלו תתבצע בדיקה היסטולוגית (הבוחנת את כלל הרקמה). אפשרות שניה היא לשאוב תאים מתוך הנגע ע"י מחט, בתהליך הקרוי "הברשה" ברונכוסקופית, או ע"י שאיבת נוזל שהצטבר סביב הריאה. במקרה כזה מדובר על בדיקה ציטולוגית (בדיקה של התאים עצמם). בכל מקרה, הרקמה או התאים עוברים תהליך עיבוד שמשמר אותם ומאפשר לבחון אותם תחת מיקרוסקופ וכן לבצע עליהם בדיקות שונות.
מטרת הבדיקה הראשונה תחת המיקרוסקופ היא לקבוע האם מדובר בגידול ממאיר או לא. במידה ומדובר בגידול ממאיר יש צורך לקבוע את סוג הגידול. בעבר הגידולים חולקו ל-2 קבוצות עיקריות: גידולים עם תאים קטנים (small cell lung cancer) וגידולים עם תאים לא קטנים (non-small cell lung cancer), אולם כיום אנו יודעים שסיווג זה אינו מספיק.
הגידולים מהתאים הלא קטנים מחולקים היום לגידולים מסוג אדנוקרצינומה (גידול המייצר מבנים הנראים במיקרוסקופ), גידול מסוג squamous cell (גידול היוצר מבנה רב שכבתי של תאים) וגידול עם תאים גדולים. בנוסף, משום שהריאה היא מקום שכיח לפיזור גרורות של גידולים מאיברים אחרים, חשוב לנו לדעת האם הנגע הריאתי הוא ראשוני (התחיל בריאה) או שמדובר בגרורה מאיבר אחר. לצורך אבחנות אלו קיימים סמנים ספציפיים לרקמות שונות ולגידולים מסוגים שונים אשר אנו נעזרים בהם במידת הצורך.
אבחון מדויק של המחלה מאפשר במקרים רבים לרופא האונקולוג לבחור את הטיפול המתאים ביותר לחולה ועל כן לאחר שמתקבלת האבחנה הראשונית אנו מתבקשים ע"י האונקולוגים לבדוק האם יש סמנים המנבאים תגובה טובה לטיפולים ביולוגיים. כיום נבדקים באופן רוטיני נוכחות מוטציות בגן EGFR וארגון כרומוזומלי של הגן ALK, אולם קיימות עדויות למספר סמנים גנטיים נוספים כמו כאלו המסוגלים לנבא תגובה לטיפולים אימונולוגיים המפעילים את מערכת החיסון.

בדיקות לזיהוי מוטציות בגן EGFR

בישראל, מוטציות (שינויים) בגן EGFR  נמצאות ב-15-20% מגידולים מסוג אדנוקרצינומה ריאתית. נוכחות של מוטציות במיקומים מסוימים בגן (אקסון 19 ואקסון 21) מנבאות תגובה טובה לטיפולים במעכבי רכיב ה-tyrosine kinase של הגן EGFR. החל משנת 2003, עת אושרה התרופה הראשונה מסוג TKI (מעכב טירוזין קינאז), קיימים מספר טיפולים יעילים לקבוצת חולים זו.
כדי לבצע את האבחון אנו מפיקים DNA  מרקמת הגידול ומבצעים ריאקציה מולקולארית (ריצוף גנטי או real time PCR) אשר מזהה את המוטציות. השינויים הגנטיים קיימים רק בתאי הגידול ולא בתאים התקינים שנמצאים ברקמה ולכן חשוב לבחור נכון את האזור כדי לקבל תוצאה מהימנה. התוצאות המתקבלות מדווחות לאונקולוג, שיכול להיעזר בהן כדי לקבל את ההחלטה הטיפולית הטובה ביותר.
בשלב מסוים של הטיפול, הגידולים שנעצרו, מפתחים עמידות ושבים להתקדם. מסתבר, שבלמעלה מ-50% מהמקרים מנגנון העמידות הוא מוטציה חדשה שמתגלה בגידול, מוטציה הנקראת T790M בגן EGFR. למוטציה זו קיימת תרופה ספציפית, הפועלת כנגד מנגנון עמידות זה.
כדי לזהות האם התפתח מנגנון עמידות מסוג T790M, כלומר האם אצל החולה קיימת כעת המוטציה הנוספת, הצפויה להגיב לטיפול החדש, צריכה להתבצע אבחנה רקמתית. אבחנה זו יכולה להתבצע על רקמת גידול מביופסיה חדשה, בדומה לטכניקות של הביופסיה הראשונית שעבר החולה כשרק אובחן עם סרטן ריאה.
אופציה נוספת היא ביצוע של ביופסיה בטכנולוגיה חדישה ע"י בדיקת דם פשוטה, הקרויה גם ביופסיה נוזלית (ctDNA (Circulating tumor DNA.
נמצא שחלק מתאי הגידול מתים וניתן לזהות DNA שלהם עם נוכחות מוטציה גם בזרם הדם של החולה, וכך ניתן ע"י בדיקת דם פשוטה לזהות את מוטציית העמידות. כיום ההבנה היא ששני אופני הבדיקה (ביופסיה רקמתית חדשה או בדיקת דם ל-DNA  גידולי חופשי בפלזמת הדם) משלימות אחת את השנייה. כלומר, בחלק מהמקרים המוטציה תמצא רק בזרם הדם ובחלק מהמקרים היא תימצא רק בביופסיה, ולכן במידה ואחת הבדיקות יצאה שלילית קיים עניין לבצע גם את הבדיקה השנייה כדי להגדיל את הסיכוי לזהות מוטציה שמגיבה לטיפול תרופתי חדש שיינתן לחולה.

בדיקות לזיהוי רה-ארגון כרומוזומלי של הגן ALK

מוטציות בגן ALK מדווחות ב-3-5% מהגידולים מסוג אדנוקרצינומה של הריאה. מטופלים עם גידולים הנושאים שינוי כרומוזומלי בגן זה מראים תגובה טובה לטיפולים עם מעכבי הגן ALK. באופן קלאסי, במחקרים הקליניים בדיקה זו בוצעה בטכנולוגיית (FISH (Fluorescent in-situ hybridization. מבחינה טכנית משתמשים בשני סמנים בעלי זריחה פלורסנטית הנמצאים על הגן ובסמוך אליו. במקרים בהם אין את השינוי הכרומוזומלי נראה את שני הסמנים צמודים אחד לשני. כאשר יש שינוי כרומוזומלי (מוטציה) קיים ניתוק בין שני הסמנים (break apart). גם כאן, תוצאות האנאליזה מדווחות לאונקולוג אשר נעזר בהן כדי לתת את ההמלצה הטיפולית הטובה ביותר. בחלק מהמקרים, המוטציה יכולה להיות נקודתית ולא לגרום לשינוי כרומוזומלי ולכן לא תזוהה בבדיקת ה-FISH. במקרים הללו, בדיקת ריצוף של הגן תוכל לזהות את המוטציה.
מזה מספר שנים הוכח שבדיקה נוספת יכולה אף היא לנבא את התגובה לטיפול במעכבי ALK. בדיקה זו היא בדיקה אימונוהיסטוכימית לביטוי החלבון ALK. כאשר יש את הארגון הכרומוזומלי האופייני לגידולי ריאה ניתן לזהות ביטוי מוגבר של החלבון ALK  בתאי הגידול. לצורך כך פותח נוגדן ספציפי הנקשר לדגימת הרקמה ומאפשר זיהוי של ביטוי יתר של ALK. עבודות מחקריות הדגימו מידה גבוהה של התאמה בין בדיקות האימונוהיסטוכימיה לביטוי החלבון לבין בדיקות ה-FISH, וזה מעיד ששתי הטכנולוגיות הללו הן מתאימות לאבחון. במספר מקרים בהם הצביעה הבדיקה האימונוהיסטוכימית הראתה ביטוי יתר ואילו בדיקת ה-FISH הייתה שלילית המטופל הגיב טוב לטיפול מעכב ה-ALK.

בדיקות לניבוי תגובה לתרופות אימונותרפיות המפעילות את מערכת החיסון נגד הגידול

אחת התכונות החיוניות להתפתחות והתקדמות התהליך הסרטני בגוף היא היכולת שלו להתחמק ממערכת החיסון. מערכת החיסון לא מזהה את התא הסרטני ולכן אינה יכולה לתקוף אותו כפי שהיא יודעת לעשות במצב תקין. אחד המנגנונים שזוהה ונחקר לאחרונה הוא מנגנון ביטוי היתר של החלבונים PD-1 ו-PD-L1. חלבונים אלו מבוטאים בצורה מוגברת בחלק מהגידולים וכך מונעים את הפעלת מערכת החיסון כנגד הגידול. בעקבות הבנה זו פותחו לאחרונה מספר טיפולים לחסימת העיכוב ע"י נוגדנים ספציפיים הנקשרים לחלבונים PD-1 ו-PD-L1. כאשר משתמשים בתרופות הללו "משתחררת" החסימה של מערכת החיסון, ותאי הדלקת (תאי T) יכולים לתקוף את הגידול ולהביא לשיפור במהלך המחלה. עם התקדמות הניסיון בתרופות הללו ופרסומן של תוצאות מחקרים קליניים מסתבר שתרופות אלו יעילות בעיקר בגידולים בהן קיים מנגנון זה של התחמקות ממערכת החיסון. בחלק מהתרופות האימונותרפיות ראו תגובה לטיפול גם במקרים ללא ביטוי מוגבר של PD-L1 ולכן הן מאושרות גם במקרים הללו.
כדי לזהות מי החולים שיגיבו לטיפול התרופתי ניתן לבדוק את ביטוי החלבון PD-L1 באמצעות בדיקה אימונוהיסטוכימית. חתכי רקמה עם גידול נצבעים באמצעות נוגדן ספציפי והיקף הצביעה נקבע לאחר אנאליזה מיקרוסקופית. כיום ניתן לבצע אבחון להתאמה לטיפול אימונותרפי במספר רב של מכונים לפתולוגיה בארץ.

פאנלים גנטיים

בנוסף לסמנים לרפואה מותאמת אישית, שהוזכרו, קיימים מספר גנים נוספים אשר מוטציות בהן נמצאו קשורות להתפתחות המחלה וכסמן לתגובה לטיפול תרופתי. לפי המלצת איגוד הפתולוגיה האמריקאי יש מקום לבדוק שינויים גנטיים ב-8 גנים שונים בסרטן הריאה. הגנים הם EGFR, ALK, ROS1, MET, RET, KRAS, BRAF, ERBB2. קיימים כיום בשוק מספר טכנולוגיות לאבחון המאפשרות אבחנה במסגרת המכונים לפתולוגיה בבתי החולים בארץ וכן מספר חברות מסחריות המציעות שירות אבחנתי על פאנל של גנים באופן פרטי.
הפאנלים הגנטיים מבוססים על טכנולוגיה של ריצוף ולכן מזהים את כלל המוטציות בגן הנבדק.
יש הבדל בין הפאנלים השונים מבחינת מס' הגנים המכוסים ע"י כל בדיקה.

 

ביטוי החלבון PD-L1 באמצעות בדיקה אימונוהיסטוכימית