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背景酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)的应用给间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)融合基因阳性晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者带来了长期生存获益。然而,大约20%的患者接受克唑替尼或下一代ALK-TKI治疗时会出现早期耐药(无疾病进展生存≤6.0个月),且总生存期不超过1年。目前ALK阳性NSCLC的TKI早期耐药机制和预后机制尚未清楚,还没有可靠的分子生物标志物来预测TKI早期耐药和预后。本研究中,我们探索ALK融合基因阳性晚期NSCLC的克唑替尼早期耐药和预后相关的分子标志物。方法首先对5例克唑替尼治疗效果极差组(无疾病进展生存期≤3.0个月)和5例克唑替尼治疗效果极好组(无进展生存期≥24.0个月)的ALK融合基因阳性晚期NSCLC患者的原发肿瘤组织进行全外显子测序(Whole exome sequencing,WES)。采用生物信息学分析法,筛选出克唑替尼早期耐药和预后相关的突变基因,进一步在京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)中进行通路富集分析。随后我们个性化定制覆盖相关的突变基因的探针,采用目标序列捕获二代测序的方法对19例克唑替尼治疗的ALK融合基因阳性晚期NSCLC患者的原发肿瘤组织标本进行高通量测序验证。最后,将29例患者的临床资料和生物信息学分析结果进行合并分析。结果我们对5例克唑替尼治疗效果极差组和5例克唑替尼治疗效果极好组的肺癌患者肿瘤组织标本进行WES检测,每个样本平均有效测序深度为828×,每个样本的测序数据大于0.2G。10例样本共检测出264个体细胞突变,治疗效果极差组的癌症相关体细胞突变数增多(P<0.001)。我们发现治疗效果极差组存在共突变基因增多和高肿瘤突变负荷(Tumor mutation burden,TMB)(P=0.002)。我们鉴定了38个早期耐药或预后相关的候选基因,这些候选基因主要富集在线粒体凋亡、肿瘤血管生成、DNA修复和铂类药物耐药通路中。而TP53基因突变、DDR相关突变基因MLH1、XPA、MSH2可能和克唑替尼早期耐药或预后相关。对29例患者生存数据合并分析发现携带TP53 G245S基因突变的ALK融合基因阳性的NSCLC患者,克唑替尼治疗无进展生存期显著缩短且预后差(P<0.05)。结论本研究证明TP53 G245S和DNA修复相关基因共突变可能与ALK融合基因阳性的晚期NSCLC患者克唑替尼早期耐药或预后相关,这需要前瞻性临床试验进一步验证。同时,研究结果提示这部分ALK-TKI早期耐药患者免疫单药或免疫联合治疗可能有效。