浆细胞样尿路上皮癌的分子检测及精准治疗

膀胱癌研究人员和临床医生越来越多地从基因组和分子改变的角度分析肿瘤生物学，极大地提高了对潜在疾病生物学的了解，导致治疗方案的重大进展，推动个体化癌症疗法的实施。大规模的基因组研究最初集中在最常见的膀胱癌类型。而随着基因组和分子技术的应用变得越来越广泛，用于不太常见的组织学亚型，对驱动不同膀胱癌组织学亚型生物学的独特分子和基因组特征有了更多的了解。这篇综述总结了驱动浆细胞样尿路上皮癌独特肿瘤生物学的分子改变及其对治疗选择的影响。

研究背景

尿路上皮癌（UC）是最常见的泌尿道癌症，占膀胱癌的90%。浆细胞样尿路上皮癌（PUC）是一种组织学亚型，2004年起被纳入WHO分类，1%-4.9%的尿路上皮细胞癌含有浆细胞样组织学成分。浆细胞样组织学在病理学上定义为单个、黏附性差的肿瘤细胞，细胞质稀少，细胞核偏心，类似于浆细胞。

与常规UC类似，PUC在男性中更常见（66-90%），通常发病较晚，平均年龄为67岁。PUC也较具侵袭性，诊断时分期较高，预后较差。PUC与沿盆腔筋膜平面（包括膀胱周围、输尿管周围和直肠周围平面）延伸以及腹膜扩散和癌变的较高倾向有关。超过85%的PUC患者诊断时临床分期可能大于T2疾病，且PUC患者相比常规UC患者更可能出现淋巴结转移。接受根治性膀胱切除术的PUC患者死亡率高于常规UC患者，PUC的5年生存率为27%，而常规UC为45%，而当患者按年龄、性别、体能状态、病理肿瘤分期和淋巴结状态进行匹配时，PUC与常规UC的5年癌症特异性生存率无显著差异。

目前，局限性肌层浸润性尿路上皮癌的金标准疗法是基于顺铂的新辅助化疗和根治性膀胱切除术。由于PUC相对罕见，这种治疗范式从常规UC推断出来。然而，一项回顾性研究发现，接受基于顺铂的新辅助化疗（NAC）的PUC患者相比常规UC，病理缓解率较低，ypT0N0 率较低（10% vs 33%，p = 0.03），临床结局较差，术后复发率较高（47% vs 29%，p = 0.05），中位总生存期较短（24 个月 vs 154 个月，p < 0.01）。另一项研究发现，尽管接受基于顺铂的 NAC 的PUC患者病理缓解率为 53%，但总生存期仅为 17.7 个月。由于 NAC 后的结果较差，经常考虑对PUC进行一线根治性膀胱切除术，需要额外的临床试验来确定这种侵袭性组织学亚型的最佳治疗方案。关于转移性疾病，一项回顾性研究显示，使用免疫检查点抑制剂的缓解率为38%。病例报道还描述了帕博利珠单抗、HER2靶向治疗和维恩妥尤单抗（一种靶向nectin-4的抗体-药物偶联物）的成功。

与常规UC相比，PUC 更差的预后、不同的组织学特征和特征性沿筋膜平面延伸可能是由于不同的分子通路异常所致。识别和了解驱动浆细胞样肿瘤生物学的分子和基因组改变是开发靶向疗法改善患者预后的关键。

蛋白表达改变

通过免疫组织化学（IHC）了解蛋白表达模式可以提供诊断和预后信息，并有助于确定最佳治疗方案。PUC的IHC模式已明确，包括CK7、CK20、CD138、GATA-3染色阳性，E-钙黏蛋白表达缺失。

细胞角蛋白（CK）约包括 20 种细胞骨架结构蛋白，存在于上皮细胞。CK表达通常由来源于上皮细胞的肿瘤细胞维持（即癌），因此，特异性抗CK抗体被广泛用于常规组织病理学诊断中，来确定肿瘤起源，特别是在转移瘤中。关于PUC中存在的特定CK，CK7染色阳性病例从58%至100%不等，95%的病例表现出强染色。关于CK20，阳性染色病例从16%至100%不等，但PUC经常显示100%阳性染色。常规UC也显示CK20表达，与常规UC相比，PUC在CK20阳性病例比例方面没有显著差异（19/32例 vs 11/30例，p=0.08）。PUC显示泛细胞角蛋白表达，证实上皮来源。尽管 CK7、CK20 和 pan-CK 在 PUC 中表达，但表达水平无法将其与纯 UC 区分开来，因此，通常不用于诊断。

其他在纯 UC 和浆细胞样 UC 中均表达的蛋白包括 GATA-3 和上皮膜抗原（EMA）。GATA-3染色在大多数病例中呈阳性，范围为44%-100%，与常规UC相比，蛋白表达水平相似。EMA染色通常在大多数PUC中呈阳性，Sato等人报道，与常规UC相比，PUC病例的EMA染色更强。

与CK相比，E-钙黏蛋白在浆细胞样UC中特征性较低或阴性。E-钙黏蛋白是一种细胞黏附蛋白，其缺失通常与上皮间充质转化（EMT）有关，导致转移发生。EMT不是转移发生的必要条件，但是是促进转移和局部区域扩散的途径之一。PUC中E-钙黏蛋白表达较低的位置仍存在一些差异，Fox等人报告总是阳性局灶性膜染色，而Keck等人报告膜E-钙黏蛋白缺失率为76%，核E-钙黏蛋白积累率为63%。此外，Acosta等人表明，大多数（77%）病例E-钙黏蛋白完全缺失，而9%显示细胞质不完全染色，14%的病例显示膜不完全染色。这种减少的 E-钙黏蛋白染色由 CDH1 基因突变所致，下文将介绍。此外，E-钙黏蛋白结合伴侣β-连环蛋白和P120分别在38%-100%和73%-96%的PUC中表现出异常的蛋白表达模式。

Keck 等人研究了 CK20 和 CK7 共表达与 E-钙黏蛋白表达的关系。在E-钙黏蛋白阳性病例亚组中，大多数病例CK20和CK7均呈阳性（55%）。而在E-钙黏蛋白阴性组中，主要表达模式是CK20阴性和CK7阳性。鉴于CK20通常在膀胱浅表伞状细胞中表达，总是在尿路上皮癌中表达，而CK7在所有正常尿路上皮中表达，E-钙黏蛋白和CK20表达的相关性可能反映了不同的细胞类型或分化状态。

此外，一些膀胱癌细胞表达 CD138，已知CD138 在多种恶性肿瘤中与细胞增殖、黏附和迁移有关。因此，该分子可能促进尿路上皮癌细胞的存活和进展，并可能成为人膀胱癌的新治疗靶点。PUC显示CD138染色水平高，33%-100%阳性肿瘤，细胞质和膜染色均阳性。有趣的是，CD138 也在浆细胞中表达，鉴于浆细胞样细胞和浆细胞的组织学外观相似，这可能会造成诊断困难。p53蛋白表达也在50%-100%的PUC肿瘤中呈阳性。值得注意的是，TP53突变在膀胱癌中常见，并非PUC所独有。TP53突变可导致蛋白积累，p53蛋白染色异常与膀胱癌的无复发生存期有关。

除了上述在 PUC 中相当一致的 IHC 结果外，还有多种蛋白在 PUC 肿瘤中表现出不同的 IHC 结果。P63蛋白与基底型肌层浸润性膀胱癌相关，p63染色差异较大，0-66%阳性肿瘤。一项研究表明，PUC和常规UC的P63染色有显著差异，p63具有诊断价值没有预后价值。β-连环蛋白染色0%-84%阳性率，细胞质和膜存在差异。最后，胃肠道肿瘤标记物CDX2在0%-45%的PUC中染色阳性，uroplakin III在6-75%的肿瘤中染色阳性，uroplakin II在63-69%的肿瘤中染色阳性。

在浆细胞样 UC 中得到研究并可能对治疗选择有影响的其他蛋白包括 mTOR 通路蛋白、HER2、PD-1 / PD-L1 和 nectin-4。关于mTOR通路，100%的病例阳性，有一定程度的细胞质PTEN表达和细胞质磷酸化AKT表达（在磷酸化位点Ser473），而84%的病例有磷酸化AKT核表达。所有19例病例均显示一定程度的磷酸化mTOR和磷酸化S6（在磷酸化位点Ser235/236）表达。69%的病例C-Myc染色阳性，65%的病例P27染色阳性。这些结果提示，mTOR抑制剂可能为患者带来临床获益。此外，25%-83%的PUC病例HER2表达染色阳性。最近关于表达HER2的局部晚期或转移性常规UC患者的数据显示，HER2抗体偶联药物维迪西妥单抗的客观缓解率为51.2%。这些结果揭示了 HER2 靶向治疗对 UC 的疗效，提示 HER2 过表达浆细胞样 UC 有希望的治疗选择。所有病例均PD-1和PD-L1阴性，另一项研究显示，只有1/20的病例PD-L1高表达。然而，一项纳入21例患者的回顾性研究显示，浆细胞样 UC 对免疫检查点抑制剂有反应，包括一例病理完全缓解和38%的客观缓解率，PD-L1表达并不一致预测对PD-1抑制剂的反应。

另外，nectin-4染色在63%的PUC中呈阳性，而常规肌层浸润性膀胱癌这一比例为68%，根据IHC H-score，与其他膀胱癌组织学亚型相比，PUC的Nectin-4染色水平最高，提示靶向nectin-4的抗体-药物偶联物维恩妥尤单抗可能是PUC的可行治疗选择。最近的一项病例报道也支持这一观点，显示在一例既往接受过放疗和多种全身治疗后进展的转移性 PUC 患者中，维恩妥尤单抗导致完全缓解。

染色体改变和拷贝数变异

最近的几项研究评估了浆细胞样 UC 的染色体改变和拷贝数变异。一项研究对25个福尔马林固定石蜡包埋PUC样本进行了中期比较基因组杂交，发现平均有10.24个染色体畸变。最常见的染色体扩增是 17p（76 %）和 20q（88 %），最常见的染色体缺失是 4q（84 %）、6q（68 %）和 Xq（52 %）。其他基于PCR的分析显示，73%的肿瘤CCND1缺失，72%的肿瘤CDH1缺失，59%的肿瘤SNAI1（编码snail，一种参与调节上皮间充质转化的锌指蛋白转录因子）缺失。CCDN1和SNA1是PUC的独立不良预后因素。PUC中CDH1缺失是膜E-钙黏蛋白缺失的原因，促进肿瘤转移和腹膜扩散。

Keck等人对31例PUC进行了3号、7号和17号染色体以及9p21 FISH分析，结果显示大多数细胞具有高水平非整倍体，70%的肿瘤9p21缺失。此外，3/6的病例FISH显示HER2基因扩增。

基因突变

如上所述，DNA测序研究，如癌症基因组图谱（TCGA），描述了肌层浸润性和非肌层浸润性常规UC中最常见的遗传变异。虽然尚未对PUC进行类似的大规模全面分子表征，但最近多项研究识别了PUC的关键分子特征（表1）。与常规UC中发现的突变不同，浆细胞样UC的标志性变异是编码E-钙黏蛋白的CDH1基因失活突变，63-100%的PUC发生该突变。E-钙黏蛋白在细胞间黏附中起着重要作用，因此其缺失使肿瘤细胞能够浸润膜并进入周围基质，导致其能够穿过筋膜平面，这通常会限制在骨盆和腹膜中的扩散。与TCGA尿路上皮癌队列中CDH1截短突变率为0%相比，CDH1突变率显著较高。已报道了CDH1早期截短无义突变、双等位基因失活突变和缺失，在E-钙黏蛋白表达频繁缺失的情况下，这些突变可能会使E-钙黏蛋白不稳定和/或失活，导致功能丧失。此外，CDH1基因高甲基化是E-钙黏蛋白的另一种机制，已在PUC中发现。

表1

除E-钙黏蛋白外，PUC中其他常见的突变包括TP53（20-76%）、FGFR3（3-60%）和RB1（55%）。不太常见的突变基因包括PIK3CA（≤ 20%）、TERT启动子（≤ 60%）、ERCC2、ATM、BRCA1、RECQL4、KRAS、GNAS、CDKN2A和CDKN2B。

一项大型测序研究使用MSK-IMPACT panel对33例PUC肿瘤进行了靶向测序，识别了CDH1（61%）、TP53（76%）、RB1（55%）、FGFR3（3%）、ERCC2（9%）、ATM（9%）、BRCA1（3%）、RECQL4（3%）突变。MSK-IMPACT panel包括341个关键癌症基因，对所有外显子和选定的内含子进行靶向测序。与TCGA UC NOS（常规）组相比，PUC中P53和RB1突变率更高（TP53：76 vs 48%，p = 0.006；RB1：55 vs 17%，p < 0.001）。此外，PUC的中位肿瘤突变负荷为14.9个突变/Mb，在MSK-IMPACT数据库所有UC肿瘤中百分位排名第75位。

许多已识别的突变或可作为未来分子靶点。鉴于 PUC 中 CDH1 突变率高，E-钙黏蛋白通路可以为分子靶向提供肿瘤细胞特异性改变。CDH1胚系突变使患者易患遗传性弥漫性胃癌（HDGC，一种罕见侵袭性胃癌）和小叶乳腺癌（LBC）。与PUC类似，HDGC和LBC表现出侵袭性表型，侵袭和转移倾向高。虽然 PUC 中不存在 CDH1 胚系突变，但 PUC 和 HDGC 患者都可能获益于针对 E-钙黏蛋白缺失的治疗。尽管靶向基因缺失是一项药物开发挑战，但已提出了将完整的E-钙黏蛋白递送至CDH1突变细胞的基因疗法，当将完整的E-钙黏蛋白引入缺乏E-钙黏蛋白的成纤维细胞时，细胞开始形成紧密结合的集落。

此外，DNA损伤反应基因（如ATM、ERCC2、BRCA1和RECQL4）突变可能提示对铂类化疗或PARP抑制剂较为敏感。然而，由于这些突变仅在一小部分PUC肿瘤中发现，这些药物可能并非对所有患者都有益，突出了治疗前进行肿瘤基因检测有助于确定个体化靶向治疗选择。

基因表达改变

尚未进行全转录组基因表达分析，来比较浆细胞样 UC 与常规 UC，或识别分子特征以进一步细分浆细胞样 UC。未来的转录组学分析可能有助于了解常规UC和PUC之间的关键差异，进一步开发 PUC 治疗疗效相关生物标志物，指导治疗。

 总 结 

了解驱动潜在肿瘤生物学的分子和基因变异对于靶向治疗的开发和应用至关重要。虽然我们通常将常规UC的标准疗法应用于浆细胞样UC的治疗，但本综述中回顾的基础基因组和分子研究表明，PUC和常规UC的潜在肿瘤生物学存在明显差异。展望未来，肿瘤生物学的这些关键差异可能影响对治疗的反应，为这种侵袭性组织学亚型的药物开发和治疗策略提供指导。可能的可行靶点包括 nectin-4（使用维恩妥尤单抗）、E-钙黏蛋白通路（图 1）和 HER2 通路。

图1

进一步开发浆细胞样 UC 的关键分子工具，包括患者来源的类器官模型和异种移植模型，对于进一步了解疾病生物学是必要的。这些工具将使我们能够探索已识别的遗传和分子机制，以及新治疗策略的临床前反应。

未来方向

有必要进一步研究已描述基因变异的下游效应，以充分了解这些变异对浆细胞样 UC 发生发展的影响。特定分子靶点的识别将有效改善这种侵袭性尿路上皮癌亚型的治疗，能够进行数据驱动的治疗选择，改善患者预后。鉴于这种亚型的罕见性，未来评估浆细胞样尿路上皮癌靶向治疗的临床试验需要大规模多中心合作。

参考文献：

Weiss K, Gessner KH, Demzik A, Moreton E, Kim WY, Wobker SE, Rose TL, Milowsky MI, Bjurlin MA. Molecular characterization of plasmacytoid urothelial carcinoma and the impact on treatment implications. Cancer Treat Res Commun. 2023 Nov 17;37:100779. doi: 10.1016/j.ctarc.2023.100779. Epub ahead of print. PMID: 37988935.

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