BRG1缺失性非小细胞肺癌的临床病理特征及对免疫治疗的反应

BRG1缺失性非小细胞肺癌（NSCLC）由于其高度侵袭性的临床行为和缺乏有效的治疗方法而越来越引起人们的关注。本研究描述了BRG1缺失性NSCLC的临床病理特征，并探索了其对免疫治疗的反应。47例BRG1缺失性NSCLC患者纳入研究。免疫组织化学检测的生物标志物包括BRG1、CK7、TTF-1、NapsinA、P40、HepPar-1、Ki-67、BRM、ARID1A和ARID1B。此外，研究者评估了接受免疫治疗患者的PD-L1表达水平、总生存期、无进展生存期和疾病控制率。

BRG1缺失性NSCLC患者以男性为主（89.4%），吸烟者比例较高（76.6%），预后较差（晚期患者的中位OS为7.0个月）。组织学上，BRG1缺失性NSCLC具有明显的形态学多样性，无贴壁模式。炎性浸润和肿瘤坏死是其突出特征。60.9%（28/46）的病例免疫表型为TTF-1-/NapsinA-/CK7+（一种独特的统一免疫表型），46.5%（20/43）的病例HepPar-1阳性。11.8%（4/34）的病例同时存在BRM缺失或显著减少。没有1例（0/37）显示ARID1A或ARID1B缺失。8例肿瘤晚期患者接受免疫治疗，4例获得持续临床缓解，疾病控制率为50%。BRG1缺失性NSCLC具有多样化的组织病理学模式和独特的免疫组织化学表型。对于BRG1缺失性NSCLC，基于ICIs的免疫治疗是一种有前景的治疗方法，需要进一步研究。

研究背景

mSWI/SNF染色质重塑复合体是一组多蛋白复合体，通过水解ATP破坏DNA-组蛋白相互作用，动员核小体，进而以非共价方式改变染色质结构。该复合体及其亚基通过改变染色质的转录、复制、修复和重建，通过多种细胞信号转导过程参与组织的发生和分化。在所有人类癌症中，mSWI/SNF亚基的突变率高达20%，其抑癌作用已被早期研究证实。SMARCA4是mSWI/SNF复合体的重要ATPase亚基，位于染色体19p。SMARCA4编码蛋白BRG1，与Rb、p53等多种细胞周期调节蛋白相互作用。因此，SMARCA4亚基的缺失导致细胞周期缺陷和随后的肿瘤发生。此外，功能失调的BRG1上调了几个关键肿瘤相关基因的转录，这些基因也促进了肿瘤的发生。mSWI/SNF的几个亚基（SMARCA4/BRG1、SMARCA2/BRM、ARID1A和ARIDIB）的基因突变和蛋白缺失在不同比例的NSCLC中被发现。既往研究表明SMARCA4/BRG1缺失存在于约30%的NSCLC细胞系和10-15%的临床组织样本中。近年来，BRG1缺失性NSCLC逐渐被归类为NSCLC的一种特殊亚型。然而，这些研究大多集中在NSCLC细胞系，而BRG1缺失性肿瘤的详细临床病理和形态学研究尚缺乏。

BRG1缺失性NSCLC患者的预后较差，因为尚未建立针对这一表型的治疗策略。现有证据表明，BRG1缺失性NSCLC很少携带EGFR、ALK、ROS1等经典驱动基因，提示BRG1缺失性NSCLC患者可能对传统靶向药物不敏感。先前的研究报道SMARCA4/BRG1低表达是一种新的预测生物标志物，可增加NSCLC对铂类化疗的敏感性。然而，这一观点受到另一项研究的挑战，在这项研究中，BRG1缺失性NSCLC患者接受一线铂类双药化疗后的中位无进展生存期仅为38天。此外，一些研究表明，mSWI/SNF复合物的失活增强了肿瘤对免疫检查点抑制剂（ICIs）的敏感性。然而，关于BRG1缺失性NSCLC对免疫治疗的反应知之甚少。

本文详细描述了47例BRG1蛋白完全缺失（TL）、部分缺失（PL）或显著减少（SR）（统称为BRG1缺失）的NSCLC患者的临床、病理形态和免疫组织化学特征。此外，研究者检测了BRG1缺失性NSCLC中PD-L1的表达水平。对于接受免疫治疗的患者，收集其临床和影像学信息，并评估其治疗效果。本研究的结果不仅可以为BRG1缺失性NSCLC的诊断提供更多的指导，也可以为预测其对免疫治疗的反应提供更多的指导。

研究结果

BRG1缺失性NSCLC的临床特征：

表1总结了经免疫组化证实的47例BRG1缺失（包括BRG1的完全缺失、部分缺失和显著减少）NSCLC的主要临床特征。男性42例（89.4%），女性5例（10.6%），年龄37-83岁，平均63.0岁。36例（76.6%）有吸烟史。18例患者行原发肿瘤手术切除，其中9例（50.0%）接受术前或术后辅助化疗，5例（27.8%）在术后1年内复发。其余29例患者均为晚期，不适合手术治疗。在27例可获得治疗信息的患者中，15例（37.9%）接受了铂类双药化疗，8例（27.6%）接受了以ICIs为基础的免疫治疗，其余4例（13.8%）中，2例接受了姑息治疗，1例接受了TKI治疗，1例接受了伽玛刀治疗。截至2022年7月31日，18例手术患者中，13例（27.7%）无瘤生存，5例（10.6%）带瘤生存。29例晚期患者中，82.8%（24/29）的患者在研究结束前死亡，中位OS为7.0个月。

表1

BRG1缺失性NSCLC免疫治疗的疗效：

8例患者接受了抗PD-1/PD-L1抑制剂治疗（表2）。其中，患者19一线接受2个周期的顺铂、培美曲塞和贝伐珠单抗治疗后出现疾病进展，随后接受了帕博利珠单抗联合多西他赛作为二线治疗。患者30在一线治疗（顺铂和培美曲塞）失败后接受了信迪利单抗作为二线治疗。患者35接受帕博利珠单抗联合安罗替尼作为三线治疗。CT扫描显示帕博利珠单抗静脉给药21个周期后持续部分缓解（图1A~C）。截至2022年7月31日，8例患者中有4例患者（包括上述提到的3例）继续从免疫治疗中获益，未达到PFS（分别超过37、20、14和31个月）。3例患者（No.20、No.37、No.43）对单纯免疫治疗或联合化疗均无应答，PFS分别为5、3、2个月。患者44一线应用纳武利尤单抗联合化疗14个月后因严重骨髓抑制死亡。8例接受免疫治疗的患者中，4例获得了持续的临床获益，疾病控制率（DCR）为50%。

表2

图1

BRG1缺失性NSCLC的病理、免疫组织化学和分子检测结果：

病理标本来自肺叶切除术（n=18）或原发灶和转移灶穿刺活检（n=29）。47例患者的组织病理学特征为：42例腺癌，1例非角化性鳞状细胞癌，1例腺鳞癌，2例非小细胞癌（非特指），1例多形性癌（表3和表4）。42例腺癌中，31例为纯低分化实性腺癌，伴少量流产小管腔和散在的杯状细胞（图2A-B）。6例为实性腺癌伴少量腺泡样成分（其中1例可见额外灶性微乳头状成分），2例为乳头状腺癌伴少量实性和腺泡样成分，2例为单纯腺泡腺癌，1例为黏液腺癌。所有腺癌均未见贴壁生长方式。除分化的腺泡样区、乳头状区和微乳头区外，大部分肿瘤由大的多角形肿瘤细胞组成，呈致密实性巢状和片状排列（图2A、图2C）。肿瘤细胞常表现为透明的细胞质、囊泡状染色质（图2C-D）、明显的嗜酸性核仁和高有丝分裂率（13次有丝分裂/ 2mm2）（图2E）。5例可见散在多形性巨细胞和异型细胞（图2B），1例可见广泛巨细胞，诊断为多形性癌。47例中，32例（68.1%）可见或多或少的横纹肌样瘤细胞，其中2例可见明显的横纹肌样瘤细胞（图2E），37例（78.7%）可见细胞质内大小不等的透明分泌小球（图2F），37例（78.7%）可见坏死（图2A）。浆细胞、淋巴细胞和中性粒细胞的广泛间质和上皮内浸润是常见的（图2B-C，E）。

表3

表4

图2

在IHC中，BRG1完全缺失（图3A-F）、部分缺失（图3G）、显著减少（图3H）分别为36、6、5例。42例腺癌中，TTF-1阴性27例（64.3%），强阳性和弥漫阳性7例，部分阳性或弱阳性8例。值得注意的是，在6例BRG-1部分缺失的病例中，4例TTF-1仅在BRG1染色完整的肿瘤细胞亚群中阳性。41例腺癌组织中，NapsinA染色阴性31例（75.6%），弥漫强阳性3例，部分阳性7例。P40仅在鳞状细胞癌中呈弥漫强阳性。在1例腺鳞癌和1例多形性癌中，20%的肿瘤细胞表达P40。细胞角蛋白7在93.6%（44/47）的NSCLC和92.9%（39/42）的腺癌中表达（图3I），但在3例实体腺癌中不表达。在46.5 %（20/43）的NSCLC和48.7 %（19/39）的腺癌中，HepPar-1呈强颗粒状胞质表达（图3J）。Ki-67阳性指数为20%~90%，平均为60%。在34例BRM染色可获得的病例中，2例显示完全缺失（图3J），1例显示显著减少（图3L），1例显示部分减少。在37例患者中，没有1例显示ARID1A或ARID1B缺失。在44例BRG1缺失性NSCLC组织标本中，PD-L1阳性表达20例（45.5%），其中高表达9例（20.5%），低表达11例（25%）。基因信息可获得的25个肿瘤中，2个（8.0%）携带EGFR突变，5个（20.0%）携带KRAS突变。未发现ALK/EML4和ROS1基因重排等其他基因变异。

图3

讨 论

近年来，BRG1缺失性NSCLCs因其高度侵袭性的临床行为和缺乏有效的治疗方法而备受关注。本文详细总结了BRG1缺失性NSCLC的临床、病理形态及免疫组织化学特征。既往研究报道，BRG1缺失性NSCLC患者多为有烟草暴露史的男性。肺癌术后1年内复发率为27.8%。29例晚期患者中，82.8%（24/29）的患者在研究结束前死亡，中位OS仅为7.0个月。

SMARCA4突变通常与KRAS、LKB1、KEAP1、P16和P53基因突变共存，提示BRG1缺失性NSCLC可能对化疗、放疗和靶向抑制剂等传统治疗不敏感。以ICIs为基础的免疫治疗在晚期NSCLC中取得了显著的成功。然而，研究者对BRG1缺失性NSCLC的ICIs疗效知之甚少。8例晚期NSCLC患者接受了免疫治疗，4例获得了持续的临床缓解，疾病控制率为50%。值得注意的是，3例患者在传统治疗失败后仍从二、三线ICIs治疗中获益。PD-L1表达水平和肿瘤突变负荷（TMB）是预测ICIs疗效的重要因素。一个案例报道BRG1缺失性NSCLC患者的PD-L1和TMB水平较高，因此可以对PD-L1抑制剂纳武利尤单抗产生持续反应。然而，另一项研究表明，有SMARCA4突变的NSCLC具有高TMB，但很少（15%）具有高PD-L1表达。值得注意的是，本队列中有2例患者在PD-L1低表达的情况下仍对ICIs有持续的反应。因此，除了PD-L1的表达水平外，还应确定其他有效的预测指标，如TMB，以评估BRG1缺失性NSCLC对免疫治疗的反应。

在本研究中，BRG1缺失性NSCLC表现出多种组织学类型，如早期研究报道的腺癌、鳞状细胞癌、腺鳞癌和多形性癌。在本研究中未发现附壁模式，这与之前的结果一致。值得注意的是，在1例实性为主的腺癌中观察到面积较小的微乳头状结构，这一情况此前未见报道。显著的形态多样性使得仅通过组织形态学分析难以预测BRG1缺失性。因此，研究者认为有必要在所有NSCLC中检测BRG1表达。BRG1缺失性NSCLC即使在乳头状或腺泡为主的腺癌中也表现出明显的细胞异型性。大多数病例可见或多或少的细胞质透明液滴(其性质仍不清楚)。肿瘤多灶性、不规则坏死伴炎性浸润是其突出特征。频繁的坏死、明显的细胞异型性、高核分裂象率和高增殖指数均预示着BRG1缺失性NSCLC的侵袭性行为。在间质和肿瘤巢中均可见炎症细胞，提示炎症可能在肿瘤微环境的建立中起重要作用。

BRG1缺失性肺腺癌通常不表达TTF-1，表达CK7和HepPar-1。在本研究中，TTF-1和NapsinA分别在64.3%和75.6%的BRG1缺失性腺癌中为阴性。值得注意的是，在BRG1部分缺失的病例中，4例TTF-1和3例NapsinA仅在BRG1表达完整的区域为阳性。CK7在腺癌中的阳性率为92.9%，在所有NSCLC中的阳性率为93.6%，与既往研究一致。Agaimy等人报道在85%的BRG1缺失的肺腺癌中HepPar-1表达阳性。然而，在本研究中，HepPar-1仅在48.7%的腺癌和46.5%的NSCLC中呈阳性，在正常肝脏、肝样和肝细胞癌中可见强烈的颗粒状细胞质(线粒体)染色模式。因此，当活检标本中HepPar-1阳性时，有必要寻找BRG1缺失性肺癌、肝细胞癌和肝样癌。作为进一步的检测，研究者检测了BRG1缺失性NSCLC中SWI/SNF复合体的其他三个亚基的表达。4例（11.8%）出现BRM缺失或减少，无一例出现ARID1A或ARID1B缺失。值得注意的是，在1例BRG1部分缺失的病例（患者16）中，BRM表达恰好缺失在BRG1缺失区域，这进一步提示BRG1和BRM之间的潜在关系。在一项研究中，ARID1A、ARID1B、BRG1和BRM分别在1.3%、0.3%、2.4%和2.4%的NSCLC中缺失，提示ARID1A或ARID1B的缺失并不常见，尤其是ARID1B。

BRG1在NSCLC中的部分缺失和显著降低仅在文献中偶有报道。然而，这些病例可能的mSWI/SNF复合突变尚未被充分阐明。研究者对3例部分缺失病例分别进行了BRG1完整区和BRG1缺失区全外显子组测序。其中2例在BRG1缺失区域检测到SMARCA4突变，而在BRG1完整区域未检测到SMARCA4突变。第3例的BRG1缺失区域存在ARID1B突变，但未发现SMARCA4突变。值得注意的是，已有研究报道ARID1A基因突变可导致BRG1缺失。ARID1A和ARID1B均为mSWI/SNF复合体的关键组分。因此，本研究的发现表明ARID1B也可能与BRG1表达缺失相关。上述结果将在今后的工作中得到验证。有研究推测BRG1的缺失发生在肺腺癌癌变的早期阶段。然而，在BRG1部分缺失的病例中，本研究结果提示这一假设需要重新考虑。此外，一项针对SMARCA4缺失的胸部肉瘤的研究发现，抗体识别的氨基酸序列位于靠近突变位点的N末端。因此，截短的SMARCA4可以部分表达并被BRG1抗体检测到，但其不稳定且降解迅速，这可以通过减少的免疫组化染色反映出来。

在本队列中，BRG1缺失和可干预的致癌驱动基因变异之间的重叠最小。在BRG1缺失性NSCLC中，KRAS突变而非EGFR突变发生率较高。众所周知，KRAS突变是人类肺腺癌中最常见的基因变异，占所有基因突变的25%。之前针对KRAS突变患者开发特异性靶向抑制剂的研究并不成功。最近的一项研究表明，与KRAS-TP53共突变（KP）和KRAS单独突变（K）患者相比，携带SMARCA4突变的KRAS突变患者接受非免疫治疗或免疫治疗的临床预后较差。另一方面，IHC可以识别出与SMARCA4突变相关的BRG1缺失性NSCLC。因此，通过IHC检测BRG1表达有助于KRAS突变型肺腺癌患者的进一步分层。

本研究表明BRG1缺失性NSCLC在吸烟者中富集，主要发生于男性，具有侵袭性临床行为。鉴于BRG1缺失性NSCLC的组织学类型多样，且具有显著的形态学多样性，建议在临床实践中对所有NSCLC进行BRG1染色。重要的是，基于ICIs的免疫治疗可能是BRG1缺失性NSCLC的一种有前景的治疗方法，这强调了开展多中心临床试验以确认免疫治疗对这一亚型NSCLC疗效的必要性。

参考文献：

Zhang, Jing et al. “The clinicopathological features of BRG1-deficient non-small cell lung cancer and its response to immunotherapy: A single-center retrospective study.” Annals of diagnostic pathology, vol. 67 152192. 17 Aug. 2023, doi:10.1016/j.anndiagpath.2023.152192

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