美国纽约州纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心胸外科的Harry B. Lengel等分析2532例肺腺癌患者,以确定与转移、转移负荷、器官向性和无转移生存期的临床病理学和基因组学特征。文章发表于2023年4月的《Cancer Cell》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Lengel HB, et al. Cancer Cell. 2023 May 8;41(5):970-985.e3. doi: 10.1016/j.ccell.2023.03.018. Epub 2023 Apr 20.】
研究背景
肿瘤转移是决定癌症患者死亡率的重要因素,占所有癌症患者死亡率的90%。肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)常转移到特定的器官部位,称为器官向性。LUAD的转移在病程的早期可发生,70%-80%的患者在手术后2年内出现转移。美国纽约州纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心胸外科的Harry B. Lengel等分析2532例肺腺癌患者,以确定与转移、转移负荷、器官向性和无转移生存期的临床病理学和基因组学特征。文章发表于2023年4月的《Cancer Cell》在线。
研究方法
研究结果
对2422个LUAD样本作靶向DNA测序分析。肿瘤样本总共分为5个组:第1组,非转移性(nonmetastatic,NM),共318例LUAD肿瘤原发灶样本。第2组,早期转移性(early stage metastatic,ES-M),有258例I-III期并发转移患者的LUAD肿瘤原发灶样本。第3组,晚期转移性(late stage metastatic,LS-M),有190例IV期患者LUAD肿瘤原发灶样本。第4组,转移性病变(metastatic lesions,ML),1478例转移灶样本。第5组,配对原发-转移灶(matched primary metastatic,MP-M),共336例样本,包括152个原发肿瘤样本和184个配对的转移灶样本。NM、ES-M、LS-M和ML组不重叠,而MP-M队列包含51个来自ES-M和LS-M组的肿瘤原发灶样本和107个来自ML组的转移灶样本。
全外显子组测序:
共231个肿瘤样本,含120个原发灶和111个转移灶,其中110个非该研究人群的LUAD样本。
发生转移的LUAD原发灶呈现明显的临床病理学和基因组学特征:
TP53、KEAP1、CDKN2A、MDM2、PIK3CA、NKX2-1、RB1、MYC、SMARCA4和FOXA1等10个基因改变常见于曾发生转移的肿瘤原发灶,而RBM10改变在NM肿瘤中常见(16%﹕7%;q=0.001)。发生转移的患者较年轻(中位数为67.3岁﹕68.6岁;q=0.032);男性多发(37%﹕27%;q=0.008);原发灶中富含微乳头型或实体组织学亚型(18%﹕8%;q=0.002);突变负荷高(中位数,5.6 mut/Mb﹕4.9 mut/Mb;p=0.003);染色体不稳定(通过基因组改变的比例,中位数0.47﹕0.26;p<0.001)和全基因组重复率(40%﹕23%;p<0.001)。APOBEC突变特征在转移瘤中更为普遍,尤其是肝脏病变。
与转移负担增加相关的临床病理和基因组变化:
分析ES-M和LS-M的特征,年轻患者转移负担大(p=0.002);实体亚型肿瘤转移负担高,但差异没有统计学意义;FGA较高(p=0.010)以及TP53(p=0.005)和ERBB2(p=0.033)突变转移负担大。
肿瘤抑制基因TP53、SMARCA4和CDKN2A的失活与转移模式、时间位点特异性差异有关:
单因素分析揭示,SMARCA4的失活改变,包括突变,缺失和基因融合的组合与骨和肝脏转移相关;TP53的失活改变与淋巴结转移有关。多因素分析揭示,骨转移患者SMARCA4富集和淋巴结转移患者TP53富集显著,分别为OR=6.47;95%CI,1.70–42.60;p=0.017和OR=2.03;95%CI,1.28–3.23;p=0.003)。SMARCA4失活(OR=3.37;95%CI,1.47-7.73;p=0.004)和CDKN2A改变(OR=2.79;95%CI,1.71-4.56;p<0.001)与骨转移时间提前有关,而SMARCA4(OR=2.13;95%CI,1.03-4.39;p=0.041)、TP53基因(OR=2.21;95%CI,1.47–3.33;p<0.001)、p53通路(OR=2.29;95%CI,1.43–3.67;p<0.001)改变和Nrf2通路(OR=2.29;95%CI,1.43–3.67;p<0.001)与淋巴结转移时间提前有关。Hippo通路改变与中枢神经系统转移时间较短相关(OR=5.21;95%CI,2.21-12.30;p<0.001);Nrf2通路改变与肝转移时间短相关(OR=3.85;95%CI,1.70–8.74;p=0.001)。
在原发性肿瘤和匹配的转移瘤之间共有的体细胞改变,致癌性更强:
匹配标本分析表明,原发性肿瘤和转移灶之间经常有致癌性改变;WGD常见占47.2%;转移样本中FGA较高。与拷贝数改变51.5%﹕24.8%;p<0.001和融合51.5%﹕28.9%;p<0.001)相比,突变是最常见的共同改变。与原发灶或转移灶单一突变和拷贝数改变相比,共享突变和拷贝数改变包含更大的致癌变异比例,突变40.3%﹕25.8%;p<0.001;拷贝数改变60.1%﹕46.5%;p<0.001,而意义未知的拷贝数改变更常为转移灶的独有病变。仅4%的转移瘤在其匹配的原发灶中未检测到治疗上具备操作性的改变。
研究结论
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