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拓展子宫内膜癌分子分型指标,TERT基因检测进一步细分预后!

2023-11-27 16:02   绘真医学

TERT变异EC较为罕见,多为CN-high/TP53abn型,TP53、CDKN2A/B和DROSHA体细胞突变频率较高,并独立预测较差的生存结局。

纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MSKCC)开展了一项研究,旨在评估携带端粒酶逆转录酶(TERT)热点突变或基因扩增的子宫内膜癌(EC)患者的临床病理学、分子特征和生存结局。研究者从2016年8月至2021年12月间接受临床肿瘤和正常配对样本测序的1944例EC中识别携带体细胞TERT启动子热点突变或基因扩增(TERT变异)的EC,比较TERT变异和TERT野生型EC的临床病理特征、体细胞突变谱和生存结局。POLE热点突变(超突变)EC被排除在分析之外。结果显示,在未经选择的所有组织学亚型EC中,识别了66例(3%)TERT变异EC(43例TERT突变和23例TERT扩增)。TERT变异EC多为高拷贝型(CN-high)/TP53突变型(TP53abn)(n = 40,60%),其次是微卫星不稳定型(MSI-H)或低拷贝型(CN-low)/无特异性分子谱型(NSMP)(各n = 13,20%)。TERT扩增和TERT突变EC具有不同的分子特征,TERT扩增EC基因组不稳定性水平更高,TP53和PPP2R1A变异频率更高(q < 0.1)。与TERT野生型EC相比,TERT变异EC更常为CN-high/TP53abn型(31% vs 57%,p = 0.001)、浆液性癌(10% vs 26%,p = 0.004),TP53、CDKN2A/B和DROSHA体细胞变异显著富集(q < 0.1)。TERT变异EC患者的中位无进展生存期为18.7个月(95% CI 11.8–不可估计[NE]),而TERT野生型EC患者为80.9个月(65.8-NE)(HR 0.33,95% CI 0.21-0.51,p < 0.001)。TERT变异EC患者的中位总生存期为46.7个月(95% CI 30-NE),而TERT野生型EC患者未达到(HR 0.24,95% CI 0.13-0.44,p < 0.001)。本研究表明,TERT变异EC较为罕见,多为CN-high/TP53abn型,TP53、CDKN2A/B和DROSHA体细胞突变频率较高,并独立预测较差的生存结局。

研究背景

在美国,子宫内膜癌(EC)是最常见的妇科癌症,2023年估计有66200例新发病例和13030例死亡病例。虽然许多EC患者诊断时处于早期,并在手术分期后治愈,但约15-20%的高危组织学亚型患者在诊断时表现为播散性疾病,预后较差。除了确定的临床病理因素外,癌症基因组图谱(TCGA)首次描述的EC分子分型也提供了预后信息:POLE 超突变型(POLE)EC预后最好,高拷贝型(CN-high)预后最差,而微卫星不稳定型/错配修复缺陷型(MSI-H/dMMR)和低拷贝型(CN-low)预后中等。然而,每个分子亚组内都存在异质性。例如,在CN-high组中,浆液性组织学的患者生存结局比透明细胞组织学差。此外,在CN-low EC中,几个亚组具有不同的生存结局。因此,每个分子亚组内仍需要进一步细化。

人端粒酶逆转录酶(TERT)基因编码端粒酶催化亚基,通过端粒延长维持基因组完整性。研究显示,体细胞TERT启动子热点突变(TERT突变)和TERT基因扩增(TERT扩增)(统称为TERT变异)在人类癌症中的发生率较高(约10-12%),且与疾病进展和复发有关。具体来说,在头颈癌中,TERT启动子突变与局部区域衰竭的累积发生率有关,定义了一组结局较差的口腔鳞状细胞癌。TERT维持端粒的长度和染色体稳定性,使细胞能够永生,在癌症的形成中起着关键作用。在EC中,对TERT变异作用的了解较少。先前的一项小型回顾性研究发现,EC中TERT启动子突变的发生率为 21%(n = 3/14),但未发现显著相关的临床病理特征。

本研究纳入了接受临床肿瘤和正常配对样本靶向测序的未经选择的大队列EC患者,旨在评估携带致病性TERT启动子热点突变或TERT扩增的EC的临床病理特征和基因突变谱,并将这些特征和生存结局与非TERT突变(TERT野生型)EC进行比较。

研究结果

TERT变异EC的临床病理和分子特征

在1944例接受临床肿瘤和正常配对样本测序的非POLE突变原发性EC中,66例(3%)携带致癌TERT启动子突变(TERT突变,n = 43)或TERT基因扩增(TERT扩增,n = 23;表1)。在43例TERT突变EC中,33例是典型的C228T(n = 26/43,40%)或C250T(n = 7/43,16%)启动子热点突变,其余为罕见的致癌启动子突变。所有TERT启动子突变都是克隆性的。诊断EC时的中位年龄为 68 岁(范围 31-91)。TERT变异EC覆盖多种组织学类型,其中27例(41%)为子宫内膜样EC(n=10,37%,1级;n=6,22%,2级;n=9,33%,3级),其余为高危组织学,包括浆液性EC(n=17,26%)、透明细胞EC(n=10,15%)、癌肉瘤(n=8,12%)和低分化或去分化EC(n=2,3%)。2例(3%)为高级别,非特指型(NOS)(表1和图1A)。在TERT变异EC中,最常见的分子亚型为CN-high/TP53abn(n = 40,60%),其余为MSI-H型或CN-low/NSMP型(各n = 13,20%;表1)。

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表1. 66例TERT变异EC的临床病理和分子特征

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图1. TERT变异EC的组织学和分子特征

在66例TERT变异EC中,中位肿瘤突变负荷(TMB)和基因组改变分数(FGA)分别为6.1(四分位距,4.2-9.7)和0.13(四分位距,0.003-0.41)(表1)。在TERT变异EC中,体细胞变异最常见于TP53(67%)、PIK3CA(36%)、PTEN(36%)、ARID1A(27%)和PPP2R1A(20%)(图1B)。在TERT扩增EC中,观察到SDHA基因与TERT共扩增,两者都位于染色体5p15.33。

TERT变异和TERT野生型EC的分子特征

比较在我中心接受初始治疗的TERT变异(n = 47)和TERT野生型(n = 813)EC患者的临床病理特征。与TERT野生型EC相比,TERT变异EC更常为CN-high/TP53abn型(57% vs. 31%,p = 0.001)、浆液性癌(26% vs. 10%,p = 0.004)和3级子宫内膜样癌(29% vs. 12%,p = 0.12;表2)。此外,我们发现TERT变异EC患者在EC诊断时比TERT野生型EC患者年龄更大(69 vs. 63 岁,p = 0.009)。TERT变异EC和TERT野生型EC患者的辅助治疗存在差异,TERT变异EC患者仅化疗的比例更高(32% vs. 13%,p = 0.001)。两组的体重指数(BMI)无差异(29.1 vs. 30.8 kg/m2,p = 0.35;表2)。

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表2. TERT变异 vs TERT野生型EC患者的临床病理特征

在分子谱方面,我们将所有66例TERT变异EC与所有非POLE和非TERT变异 EC(n = 1539)进行了比较,结果显示,两组之间的 FGA 和 TMB 没有差异(图1C和D)。然而,值得注意的是,与TERT野生型EC相比,TERT变异EC显著富集了TP53突变以及CDKN2A/B 和DROSHA变异(图1E)。

TERT变异EC的结局

单变量分析显示,TERT野生型状态与较优的PFS和OS相关(p < 0.001)。手术年龄较大、CN-high/TP53abn分子亚型、诊断时FIGO(2009)III/IV期、浆液性和其他组织学以及子宫内膜样组织学FIGO 2-3级均与较差的PFS和OS相关。在PFS多变量分析中,TERT野生型状态与较优的PFS显著相关(HR 0.51,95% CI 0.33–0.81,p = 0.004,表3)。类似地,在OS多变量分析中,TERT野生型状态与较优的OS显著相关(HR 0.44,95% CI 0.24–0.82,p = 0.01,表3)。在PFS多变量分析中,年龄较大、CN-high/TP53abn分子亚型、诊断时FIGO(2009)III/IV期和浆液性/其他组织学均与较差的PFS相关(表3)。在OS多变量分析中也观察到这些结果,除了子宫内膜样vs浆液性vs其他组织学类型没有差异(表3)。

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表3. TERT变异 vs TERT野生型EC的PFS和OS多变量分析

生存分析显示,TERT变异EC患者结局比TERT野生型EC患者差。TERT变异EC患者的中位PFS为18.7个月(95% CI 11.8 – 不可估计[NE]),而TERT野生型EC患者为80.7个月(95% CI 65.8-NE)(HR 0.33,95% CI 0.21–0.51,p < 0.001;图2A )。TERT变异EC患者的中位OS为46.7个月(95% CI 30 – NE),而TERT野生型EC患者未达到(HR 0.24,95% CI 0.13–0.44,p < 0.001;图2B)。

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图2. TERT变异 vs TERT野生型EC的PFS和OS

此外,探索性分析发现,在CN-high/TP53abn分子亚型中,TERT野生型EC患者的PFS和OS优于TERT变异EC患者(PFS,HR 0.45,95% CI 0.28–0.73,p = 0.001;OS,HR 0.4,95% CI 0.2–0.74,p = 0.004)。对CN-low/NSMP分子亚型进行了类似的探索性分析,发现TERT野生型EC患者和TERT变异EC患者的PFS和OS无显著差异(PFS,HR 0.38,95% CI 0.09–1.6,p = 0.189;OS,HR 0.27,95% CI 0.03–2.08,p = 0.208)。

TERT变异类型分析

EC中的TERT变异为TERT启动子热点突变(n = 43)或TERT基因扩增(n = 23)。探索了TERT突变EC与TERT扩增EC在组织学或分子水平上是否不同。大多数TERT突变EC为子宫内膜样组织学(25/43,58%),而只有9%(2/23)的TERT扩增EC为子宫内膜样EC(p < 0.001,Fisher 精确检验),TERT扩增非子宫内膜样EC的组织学为浆液性癌(10/43,43%)和癌肉瘤(6/43,26%;图3A )。

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图3. TERT突变 vs TERT扩增EC的突变谱

与组织学差异一致,我们发现,与TERT扩增EC相比,TERT突变EC更有可能携带在子宫内膜样EC中较常见的ARID1A和PTEN变异(q < 0.1;图3A)。相反,与TERT突变EC相比,TERT扩增的EC更有可能携带在浆液性EC和癌肉瘤中较常见的TP53和PPP2R1A变异(q < 0.1;图3A和D)。

此外,TERT突变EC的TMB高于TERT扩增EC(中位TMB 29.6 vs 4.5 mut/Mb,p < 0.001,图3B)。另一方面,我们发现,与TERT突变EC相比,TERT扩增EC表现出更高水平的染色体不稳定性(中位FGA 0.4 vs 0.04,p < 0.001;图3C)。

与TERT扩增EC中非子宫内膜样组织学类型富集和染色体不稳定性水平较高一致,TERT扩增EC患者的生存比TERT突变EC患者差。探索性分析发现,TERT突变EC的中位PFS未达到,而TERT扩增EC为13.4个月(95% CI 10.4-18.9)(HR 2.26,95% CI 0.97-5.31,p = 0.06;图2C)。TERT突变EC患者的中位OS为57.4个月(95% CI 26.9 – NE),而TERT扩增EC患者为33个月(95% CI 30 – NE)(HR 1.14,95% CI 0.36–3.57,p = 0.82;图2D)。

 讨 论 

本研究表明,与TERT野生型EC相比,在TERT变异EC中,CN-high/TP53abn分子亚型、更高级别的组织学和更差的生存结局的患者比例更高。值得注意的是,在TERT变异EC中,与TERT突变EC相比,TERT扩增EC富集了更高级别的组织学,TP53和PPP2R1A突变频率较高,PFS趋向于较差。

在多种人类癌症中发现了不同频率的TERT激活变异:在胶质母细胞瘤、黑色素瘤、膀胱尿路上皮癌中最高(80-90%),在甲状腺癌、肝细胞癌、头颈部癌、卵巢透明细胞癌中中等(15-50%),在肺癌、乳腺癌、胃肠道肿瘤、前列腺癌、肾癌和大多数血液系统恶性肿瘤中最低(<10%)。在其他癌症类型中,TERT变异的存在与较差的预后和生存结局有关。TERT启动子突变位于编码区上游,因此全外显子组测序研究(如癌症基因组图谱)无法分析。先前关于妇科恶性肿瘤TERT变异的研究主要集中在TERT启动子热点突变,而不是扩增,使用Sanger测序,在卵巢透明细胞癌中发现频繁的体细胞突变,但在其他主要类型的妇科恶性肿瘤中没有发现。

在未经选择的EC大队列中,使用覆盖选定的内含子区域(如TERT启动子区域)的高深度临床NGS检测,发现3%的患者存在TERT变异,包括TERT启动子热点突变和TERT扩增。值得注意的是,我们发现,在TERT变异EC中,68%为高危组织学类型(3级子宫内膜样癌、浆液性癌和透明细胞癌),60%为CN-high/TP53abn分子亚型,已知这两种特征都与较差的生存结局相关。在CN-high/TP53abn分子亚型中,探索性分析显示,CN-high/TP53abn TERT变异EC患者的预后比CN-high/TP53abn TERT野生型EC患者差。除了确定TERT突变的肿瘤学影响外,在肺癌、前列腺癌和黑色素瘤中,靶向端粒酶的治疗性癌症疫苗的初步I期结果显示出有希望和持久的记忆T细胞反应。本研究表明,TERT变异EC患者的生存结局较差,与其他实体瘤领域相似,因此,TERT可能作为未来治疗的有用生物标志物和靶点。

TERT启动子突变最常发生于5号染色体两个热点:C228T和C250T 。我们的数据同样描述了在TERT突变EC中,C228T和C250T是最常见的(73%)TERT启动子突变。先前的研究表明,在人类多能干细胞TERT启动子区域引入C228T突变或在正常人膀胱干细胞TERT启动子区域引入C228T突变,足以转化这些干细胞。因此,C228T或C250T突变的存在提供了“通过激活TERT实现细胞永生或持续增殖潜力”。

我们发现TERT扩增EC与TERT启动子突变EC不同,提示不仅TERT变异的存在与患者的分子特征和生存结局相关,而且TERT变异类型可能进一步影响分子特征和生存结局。有必要进行更大规模的前瞻性研究来独立验证这些发现。

本研究存在局限性。首先,这是一个回顾性数据集,患者未根据本分析回顾的分子图谱接受临床治疗。其次,尽管该队列是至今分析的最大队列,但TERT突变和TERT扩增EC亚组较小,限制了比较生存结局的能力。最后,本研究的普遍性受到其单中心、三级治疗中心性质的限制。不过,转诊偏倚有限,因为仅纳入了在MSK接受初始治疗的病例进行临床和生存结局分析,并且所有病例均由妇科病理专家进行审查。

综上所述,本研究发现,一部分EC存在TERT变异,这些EC归类为和表现得像CN-high/TP53abn和其他高危EC的可能性较大。重要的是,我们的数据提供了证据表明,在TERT变异EC中,TERT扩增和TERT突变EC在分子和临床病理水平上是不同的。需要进行进一步的分子研究和前瞻性试验,了解细微的差别,以更好地预测和治疗高危EC患者。

参考文献:

Praiss AM, Marra A, Zhou Q, Rios-Doria E, Momeni-Boroujeni A, Iasonos A, Selenica P, Brown DN, Aghajanian C, Abu-Rustum NR, Ellenson LH, Weigelt B. TERT promoter mutations and gene amplification in endometrial cancer. Gynecol Oncol. 2023 Oct 24;179:16-23. doi: 10.1016/j.ygyno.2023.10.007. Epub ahead of print. PMID: 37890416.

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