潜在利益冲突:Endris博士为阿斯利康、默沙东、诺华和赛默飞世尔提供咨询服务。他获得了Illumina的资助。Stenzinger博士建议,他是演讲者局的成员,并获得了百时美施贵宝的资助。他为阿斯利康、默沙东、梅耶、伊利米纳、赛默飞世尔、西雅图遗传学、楚盖、武田和辉瑞的演讲者办公室提供建议并担任演讲者。Mazza博士受雇于Engitix,拥有股票,并拥有知识产权。曼斯博士是发言人办公室的顾问,并获得了吉利德和福尔克的资助。他咨询并获得Intercept的资助。
财政支持:这项工作得到了PSC Partners Seeking a Cure和挪威PSC Research Center的资助。S.R.和P.S.得到了德国研究基金会(CRC SFB/TR 209,项目编号314905040[肝癌])的支持,并得到了欧盟地平线2020研究和创新计划(667273[HEP‐CAR])的资助。M.G.得到了Helse Sör‐Øst(2017016)的支持。C.S.得到了德国研究基金会(CRU 306)的支持。
原发性硬化性胆管炎(PSC)是一种慢性淤胆性肝病,常与炎症性肠病相关。1在缺乏任何有效的药物治疗的情况下,进行性胆管损伤和胆汁淤积会导致大多数患者出现终末期肝病。此外,PSC患者胆道上皮发生肿瘤的风险大大增加,包括胆管癌(CCA)和胆囊癌(GBC)。恶性肿瘤显著降低了患者的总体生存率,目前是PSC相关死亡的最常见原因。2PSC中报告的BTC发展累积风险范围为CCA的6%-22%和GBC的1%-4%。1PSC患者年龄较小,往往是无法治愈的癌症,其高风险是一个尚未满足的重要临床需求。PSC中BTC高风险的病理生理学基础尚不清楚,但胆道微环境中的慢性炎症可能起关键作用。
在美国和欧洲,CCA通常被认为相对罕见(每100000人中少于6人),PSC是主要风险因素。5CCA在东南亚更为常见(高达每10万人年113例),主要是由于地方性吸虫感染活齿蛇或华支睾吸虫.6CCA的主要亚型为肝外CCA,包括肝门周围CCA(pCCA或Klatskin肿瘤)、远端肝外CCA(dCCA)和肝内CCA(iCCA)。PSC的CCA亚型谱尚未明确,但肿瘤多位于肝门周围和肝外远端。组织学上,约90%的病例中,来自其他病因的CCA和GBC包括导管/腺/管状/腺泡(即,未另行指定的[NOS])腺癌,而PSC‐BTC的组织学模式尚未在综合队列中进行评估。尽管有数据表明有有效的措施监测PSC中的胆管癌,但众所周知,很难区分良性和恶性胆管狭窄,导致大多数病例的诊断延迟。7通过切除或肝移植进行手术是PSC‐CCA唯一的治疗目的。只有三分之一的患者在确诊CCA时需要进行根治性手术,手术后局部复发率高于60%。8新辅助放射治疗加化疗增敏后的肝移植可提高早期无法切除的肺门周围CCA患者的生存率。9目前姑息性全身化疗方案的益处有限,使用吉西他滨和顺铂一线治疗的中位总生存期不到12个月。10
作为个性化医学的一个既定分支,对肿瘤DNA中体细胞突变的分析已经确定了预后和治疗相关性的关键途径中的临床相关基因组改变。11在由PSC以外的其他病因引起的BTC中,已在多个抑癌基因和癌基因中发现了一些分子遗传改变,例如KRAS公司(Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因同源物),TP53型(肿瘤蛋白53),座椅模块组件4(母亲反对十脑麻痹同系物4),CDKN2A型(细胞周期素依赖性激酶抑制剂2A),ERBB1号机组/2(红细胞白血病病毒癌基因同源物1/2),FGFR公司(成纤维细胞生长因子受体),和IDH1型/2(异柠檬酸脱氢酶1/2)。11先前的研究表明,BTC的基因组改变因BTC的解剖亚型和病因而异,这指导了将不同解剖亚型的结果转化为诊断和治疗算法。11因此,不同BTC亚型的分子分析突出了不同的基因组改变簇,这些基因组改变簇汇聚到功能类别中,这可能使未来的精确肿瘤学方法成为可能。14
BTC外显子组测序研究中PSC患者的比例较低(已知有潜在PSC的病例不到2%)。11鉴于PSC患者的诊断和治疗改进前景,我们在此旨在将这些研究的结果与通用癌症基因面板相结合,使用靶向重测序对PSC相关BTC的临床相关突变进行重点评估。我们假设,对分子致癌作用的进一步了解将勾画出相关的分子驱动病变,并可能确定药物靶点。
材料和方法
患者样本和临床病理数据
我们使用存档的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)标本,这些标本取自1996年至2016年间进行的肝移植、肝部分切除、胆囊切除或活检,用于诊断或治疗PSC‐BTC。我们总共从欧洲和美国的11个中心收集了224个PSC‐BTC样本。初步分析后,根据组织形态学标准(大多数肿瘤材料不足)、肿瘤细胞数小于10%或DNA含量或质量低(总脱落率为17%),排除了38个样本。最后一个小组提交进一步的突变分析,包括186个PSC‐BTC组织样本。160名患者的临床随访数据可用。
PSC的诊断基于标准的临床、生化、胆管造影和组织学标准。8174名患者有详细的临床数据和组织病理学信息(表1和2和支持表S1)。两位董事会认证的病理学家(B.G.和P.S.)验证了CCA和GBC的组织病理学诊断。根据第8版美国癌症联合委员会(AJCC)分类进行肿瘤分期。
表1-PSC‐BTC小组的研究样本和肿瘤亚型(n=186)
数量(百分比) |
侵袭性(n=174) |
HGD(n=12) |
肿瘤亚型 |
国际CCA |
60 (32.3) |
— |
pCCA公司 |
64 (34.4) |
6 (3.2) |
dCCA公司 |
18(9.7) |
— |
xCCA公司 |
4 (2.2) |
1 (0.5) |
GBC公司 |
28 (15.1) |
5 (2.7) |
取样程序* |
活检 |
36 (19.4) |
1(0.5) |
切除 |
96 (51.6) |
8 (4.3) |
肝脏外植体 |
42 (22.6) |
3 (1.6) |
注:HGD=高级别非侵袭性胆道肿瘤(即IPNB或BilIN-3)。
*根据组织学材料和可用临床病理学数据的评估,分析样品的取样程序。
缩写:xCCA,未知解剖亚型胆管癌。
表2-PSC‐BTC小组的临床和组织病理学数据(n=174)
|
数量(百分比) |
PSC患者* |
174 (100.0) |
BTC诊断时的平均年龄 |
48.1年 |
总体生存率† |
|
2年生存率(%) |
47 |
5年生存率(%) |
21.6 |
性别 |
|
男性 |
128 (73.6) |
女性 |
46 (26.4) |
操作程序† |
|
活体检查 |
34 (19.5) |
切除 |
84 (48.3) |
肝移植 |
56(32.2) |
子类型 |
|
国际CCA |
60 (34.5) |
pCCA公司 |
64 (36.8) |
dCCA公司 |
18 (10.3) |
xCCA公司 |
4 (2.3) |
GBC公司 |
28 (16.1) |
组织学 |
|
网络操作系统|| |
74 (42.5) |
乳头状的 |
23(13.2) |
粘液的 |
41 (23.6) |
固体 |
19 (10.9) |
弥漫的 |
7 (4.0) |
肠道 |
3 (1.7) |
腺棘癌 |
3 (1.7) |
不适用 |
4 (2.3) |
AJCC公司§ |
|
AJCC 0型 |
3 (1.7) |
AJCC 1号机组 |
9 (5.1) |
AJCC 2型 |
22 (12.5) |
AJCC 3型 |
45 (25.6) |
AJCC 4号机组 |
38 (21.6) |
不适用 |
57 (32.4) |
pT公司 |
|
T1类 |
18 (10.2) |
T2段 |
54 (30.7) |
T3航站楼 |
32(18.2) |
T4类 |
17 (9.7) |
不适用 |
53 (30.1) |
第N页 |
|
编号0 |
46 (26.1) |
N1型 |
67 (38.1) |
不适用 |
61 (34.7) |
M(M) |
|
M0(M0) |
93 (52.8) |
M1米 |
38 (21.6) |
不适用 |
43 (24.4) |
G公司 |
|
G1 |
3 (1.7) |
G2型 |
131(74.4) |
G3(G3) |
36 (20.5) |
不适用 |
4 (2.3) |
R(右) |
|
R0级 |
18 (10.2) |
R1级 |
11 (6.3) |
R2级 |
5(2.8) |
不适用 |
140 (79.5) |
L/V(升/伏) |
|
升/降 |
14 (8.0) |
升/V1 |
22 (12.5) |
不适用 |
138 (78.4) |
Pn公司 |
|
Pn0(Pn0) |
11 (6.3) |
第1页 |
12 (6.8) |
不适用 |
151 (85.8) |
*174名患者有详细的临床数据和组织病理学信息。
†n=160例患者的总生存率可用。
†诊断时有12名患者接受了切除手术,2名患者接受活检,随后接受了肝移植。
§pN患者NA未切除淋巴结;因此,AJCC状态无法评估。
||NOS=BTC的典型导管/腺/管状/腺泡组织学表型。
缩写:G,分化等级;L/V,侵犯淋巴管/静脉;M、 远处转移;NA,不可用;pN,组织病理学淋巴结评估;Pn,神经周侵袭;pT,组织病理学肿瘤分期评估;R、 切除边缘。
道德认可
如果可能的话,从每个中心的所有研究受试者那里获得书面知情同意书。对于长期存档的样本,如果不可能这样做,则由当地道德委员会获得知情同意豁免,以允许使用样本。研究方案得到了所有招募中心伦理委员会、挪威东南部地区医学和健康研究伦理委员会(6.2008.1723)以及德国海德堡大学医院伦理委员会(206/05)的批准。
面板排序
有关DNA和RNA的提取和处理,请参阅支持信息。使用三个面板进行大规模平行测序:(1)一个定制的PSC‐BTC面板,由284对引物(扩增子)组成,涵盖肝胆癌中经常突变的40个基因的165个外显子(2),一个定制面板涵盖27个肝胆癌相关基因易位,以及(3)商业Oncomine BRCA(乳腺癌抗原)小组涵盖了巴西航空公司1(113个放大器)和巴西航空公司2(152个放大器)(Thermo Fisher Scientific,马萨诸塞州沃尔瑟姆)(见支持表S2)。使用IGV浏览器手动检查所有变体,检测限设置为5%,以避免因C>T转换(福尔马林固定引起的脱氨伪影)而产生假阳性结果。
免疫组织化学,染色质现场杂交与分子微卫星不稳定性分析
为所有95例患者制作了组织芯片(TMA),其中有足够的组织块材料可用(支持表S3)。用于免疫组织化学(IHC)染色和染色就地杂交(CISH),使用TMA的3µm切片。
支持信息和支持表S3和S5中提供了IHC和CISH分析的技术细节。有关分子微卫星不稳定性(MSI)分析的详细信息,请参阅支持信息。
统计分析
来自所有解剖亚型的肿瘤样本的广泛组织小组允许进行亚组评估,包括分析解剖亚型之间的突变频率和突变相互关系。通过肿块图、圆圈图和主成分分析图,通过公开的R‐包ComplexHeatmap、cyrcuize和factoextra创建了总BTC面板和解剖BTC亚型中突变频率的图形表示(图。1和2和支撑图S4)。由于多维数据可视化的局限性,电路图中只表示成对的共现。癌谱图显示的频率基于每个基因的样本,没有考虑到某些基因可能在同一肿瘤样本中包含多个突变。
图1:PSC‐BTC的突变景观。(A) 研究设计的示意图概述。(B) 根据所有BTC样本中突变频率排序的基因肿块。错义突变、下段突变、截断和CNA在PSC‐BTC患者中的频率大于2%(n=186)。(C) 圆形图表示突变同时发生。连接基因的条带代表特定患者中同时发生的突变。带的宽度表示数据集中该突变对的频率。缩写:CNA,拷贝号变更;TRUNC,截断;质量控制。
图2:PSC相关BTC不同亚型的突变景观。(A) 根据所有BTC亚型的突变频率分类的基因肿块。显示146例复发性突变患者的错义突变、下段突变、TRUNCs和CNA。Circos图描绘了按PSC‐BTC‐亚型分层的突变的相互关系:iCCA(B)、pCCA(C)、dCCA(D)和GBC(E)。
对Wardell等人《2018年国际肝病杂志》的公开数据进行了分析,以确定我们小组中变化频率最高的12个基因(TP53型,KRAS公司,CDKN2A型,座椅模块组件4,PIK3CA公司[磷脂酰肌醇-3-激酶,催化,α-多肽],CDKN2B基因,ERBB2号机组,机器人1[环岛同源物1],KDM6A系列[赖氨酸脱甲基酶6A],FBXW7型[F‐box和WD repeat domain containing 7],全球导航卫星系统[鸟嘌呤核苷酸结合蛋白(G蛋白)、α刺激活性多肽1],以及TGFBR2型)在BTC亚组iCCA、pCCA、dCCA和GBC中(支持表S8)。15
我们使用BTC相关死亡终点检查了基因组改变与总生存率之间的关系。只有一名患者死于与PSC无关的原因,因此被审查。生存分析中使用的基线时间点是BTC诊断。使用计算环境R进行统计分析和可视化(网址:http://www.R‐项目.org/)和GraphPad Prism 6。通过Kaplan‐Meier生存分析计算中位生存率和相应的95%置信区间,并使用对数秩检验比较每个类别的生存分布。所有已报告P(P)数值是双向的,并且P(P)<0.05被认为具有统计学意义。利用Fisher精确检验进行富集分析。如果比较了两个以上的组,则使用Fisher精确检验对所有组合进行两两比较,并对P(P)根据Benjamini‐Hochberg进行数值计算。
通过公开提供的R‐package循环(参见支持信息)创建了肿瘤图和环状图突变差异的图形表示。16
使用TARGET确定假定的可行目标(t吨乌马尔一与相关的替换通用电气公司经济驱动型t吨治疗)数据库版本3,由Broad Institute提供(http://archive.broadinstitute.org/cancer/cga./target).17
结果
临床特征
对186例PSC‐BTC患者的肿瘤样本进行面板排序分析,包括174例(93.5%)浸润性癌和12例(6.5%)高级别非浸润性胆道肿瘤(表1和图。1). PSC‐BTC患者组显示男性占优势(174例中128例;73.6%;表2). 诊断为PSC时的平均年龄为41.6岁(范围:11.9-73.5岁),诊断为BTC时的年龄为48.1岁。PSC患者的总体生存率较差,5年生存率为21.6%(n=160;表2).
组织形态学和面板测序揭示了PSC‐BTC的一种肝外表型
根据解剖位置,患者小组由60个iCCA、64个pCCA、18个dCCA、28个GBC和4个未知解剖来源的样本组成(表1). 从186例患者中的37例(9例iCCA、24例pCCA、2例dCCA和2例解剖来源不明)肝移植时获得的移植肝组织中采集CCA。在37例移植肝中发现CCA的患者中,37例中有30例(81.1%)是偶然发现,而37例CCA中有7例(18.9%)是在移植前诊断出来的。
对现有临床病理数据和组织形态学评估的分析显示,非NOS组织学亚型的频率相对较高。具体而言,174例侵袭性PSC‐BTC中只有74例(44.8%)表现出典型的NOS组织形态学(导管/腺/管状/腺泡),而174例中有96例(55.2%)表现出非NOS组织形态(即乳头状、粘液性、实性、弥漫性、肠道或腺鳞状)(表2). 仅在一例(60例中的1例,1.7%)iCCA中观察到胆管/小导管组织学。此外,34例PSC‐BTCs患者(18.3%)表现为胆管内或囊内乳头状肿瘤(PSC-IPNB)。在这34名患有PSC‐IPNB的患者中,30名患者与侵袭性CCA相关,而4名患者患有IPNB,但没有侵袭性CCA(图。1A) ●●●●。两名患有3级(BilIN‐3)病变的高级别前体胆道上皮内肿瘤的患者被纳入研究:一名BilIN3与侵袭性BTC相关,另一名没有(图。1A和支撑图S1)。对浸润性癌进行肿瘤分级,显示中等级别占优势(174例中131例;74.4%)(表2).
通过大规模平行测序分析的186个BTC样本中的146个(78.5%),在42个靶基因中的30个中,共鉴定出247个非同义突变和89个拷贝数改变(CNA)(图。1B和支持表S6)。突变图谱的主成分分析(PCA)表明,患者样本未按临床中心或AJCC分期进行聚类(支持图S2B)。在识别出的247个非同义突变中,184个突变为错义突变,56个为截断,7个为帧内插入或删除(支持表S6和S7)。内的基因组改变TP53型(35.5%,包括34.4%的错义突变和截断),KRAS公司(28.0%,包括24.7%错义突变),CDKN2A型(14.5%,包括7%的删除),座椅模块组件4(11.4%),PIK3CA公司(9.1%),CDKN2B型(8.6%),ERBB公司2 (8.1%),KDM5A/6A系列(7.0%),以及ROBO1公司(7.0%)是最常见的,第二层突变频率较低的基因(2%-5%)包括FBXW7型,TGFBR2型,全球导航卫星系统,SMARCA4系统(SWI/SNF相关,基质相关,肌动蛋白依赖性染色质调节因子,A亚家族,成员4),BRAF公司、和ARID1A公司(富AT交互作用域1A)(图。1B) ●●●●。非同义突变基因之间的相互关系表明TP53型具有KRAS公司变更和KRAS公司具有CDKN2A型最常见的是(图。1C) ●●●●。C到T和G到A突变的转换(C>T|G>A)代表了所有亚型中的主要突变。每个肿瘤的突变数从1到6不等,每个肿瘤的平均突变数为1.84±1.12(平均值±SD)。GBC的每个肿瘤的非同义突变平均数为2.06±1.39,CCA的非同义突变平均数为1.86±1.10,非侵入性高级别发育异常前体病变的非同义突变平均数为1.36±0.50。因此,CCA和GBC每个样本的突变数量相当,而HGD的平均突变数量明显低于侵袭性BTC样本(P(P) = 0.01). CNA主要发现于CDKN2B基因(7.5%),CDKN2A型(7.0%),以及ERBB2号机组(4.3%)。
在40个肿瘤(21.5%)中,42个靶基因的面板测序未检测到突变。在整个患者面板中,包括n=60个iCCA,没有FGFR公司易位或有害巴西航空公司1/2突变,只有一个印尼盾1检测到(p.R132C)突变(在具有典型小导管/胆管组织形态学的单个CCA中)(图。2A和支持表S6)。18
PSC‐BTC中的推定行动目标
根据博德研究所的TARGET数据库版本3,在30个基因组改变的基因中,有19个被认为是可行的。17共有116个(62.4%)样本在一个或多个潜在可作用基因内发生突变,49个(26.3%)样本有两个或多个子潜在可作用的基因(完整结果见支持表S9)。
对于PSC‐BTC小组的一个子集(n=95),我们能够构建TMA,并使用IHC和CISH进行额外分析(支持图S3)。根据胃癌HER2检测指南,95例患者中有8例(8.4%)出现HER2扩增(见支持表S3)。此外,在82例患者中,39例(47.6%)患者的表皮生长因子受体(EGFR)、87例患者中29例(33.3%)的c-Met、88例患者中1例(1.1%)的c-Myc和84例分析的PSC‐BTC中20例(23.8%)的程序性死亡配体1(PD‐L1)呈免疫反应。使用单核苷酸MSI标记(BAT25、BAT26和CAT25)和IHC对DNA错配修复蛋白(MSH2、MSH6、MLH1和PMS2)进行的MSI分析显示,在所有分析的PSC‐BTC中没有出现MSI偏高的情况(0/95)。IHC分析的详细结果见支持表S3。
分子改变与临床病理数据和随访的相关性
对PSC相关BTC的三个解剖亚群(包括CCA(iCCA、pCCA和dCCA)和GBC)进行比较,显示出同质突变特征,在检测到的基因组改变频率方面没有统计上的显著差异(Fisher精确检验;图。2A和支撑图S4)。在所有BTC亚型中分别进行的电路图的相互关系分析显示出类似的情况(图。2B‐E)。
186名PSC‐BTC患者中有160人的临床随访数据可用。在随访期间,多达60%的患者接受了肝移植,这与患者生存期显著延长有关(支持图S5和表S4)。患者总生存率按肿瘤AJCC分期分层(P(P) < 0.001; 图。三A) ●●●●。突变谱之间的相关分析未显示与组织学表型和AJCC分期之间的统计显著性关联(Fisher精确检验)。此外,PSC‐BTC亚型特异性分析中非同义突变数量的比较在统计学上不显著(Fisher精确检验)。在PSC‐BTC中检测到的分子改变数量与患者总体生存率之间没有发现具有统计意义的关联(支持图S6)。观察到的患者总体生存率的中心特异性差异与贡献中心之间肿瘤AJCC分期的差异相关。患者亚型和临床病理数据详见表2对于整个患者小组和按贡献中心分层的支持表S1。
图3:PSC‐BTC患者的总体生存数据。(A) 根据AJCC分期对186例PSC‐BTC患者进行分层分析,其中160例患者的总体生存数据。(B) 所有分析的PSC‐BTC患者的总体生存数据按组织学表型分层。缩写:AJCC,美国癌症分类联合委员会;NA,不可用。
组织形态学表型与PSC‐BTC患者的总体生存率相关。与所有其他组织学表型相比,实体生长型显示出显著缩短的总生存期,而乳头状组织学显示出比其他组织形态学亚型更好的总生存率(图。三B) ●●●●。
对单个突变与患者总生存率的分析显示,对肿瘤患者的总生存率有显著的负面影响KRAS公司(n=46,P(P) = 0.027; 图。4A‐D和支撑图S7)。在多个分析基因中存在非同义突变的患者在总体生存率方面没有表现出统计上的显著差异(支持图S6)。
图4:与特定分子改变相关的PSC‐BTC患者的总体生存数据:KRAS公司(A) ,TP53型(B) ,CDKN2A/B型(C) 、和座椅模块组件4(D) ●●●●。缩写:MT,变异;WT,野生型。
讨论
在此,我们对一个临床病理特征良好的大型PSC‐BTC患者小组进行了综合形态学和基因组分析。尽管FFPE基础存在局限性,它限制了对靶向重测序的评估,同时允许通过样本大小进行统计,但我们的数据定义了PSC驱动的胆道癌变中常见的组织形态学表型和主要的分子改变。重要的是,我们为目前缺乏非手术治疗方案的患者群体确定了一些个性化治疗的潜在目标。
以前的研究已经证明,BTC的基因组改变因病因和解剖位置而异。11关于病因,我们的BTC小组是异常同质的,因为队列中的所有BTC样本都来自PSC的单病因背景。通过对单个BTC病因的大量样本进行分析,我们可以将分子发现与各种临床病理数据和PSC‐BTC常见基序的解剖位置相关联。解剖亚型之间的基因组差异主要是由某些基因的突变引起的,但也部分是由跨亚型突变的基因集的变异引起的。11我们研究的一个关键发现是,PSC‐BTC表现出肝外大导管BTC的特征性表型,与肿瘤的解剖位置无关。11当将我们的PSC‐BTC面板中最常见的突变基因的突变频率与多病因、主要是非PSC相关BTC上公布的数据进行比较时,我们观察到我们的PSC-BTC面板显示的突变频率很好地与肝外CCA(包括pCCA和dCCA)相比较。15重要的是,这一观察结果包括大量位于肝内的肿瘤(占组的34.5%),这些肿瘤在组织学和分子上仍然与肝外来源的PSC‐CCA难以区分。此外,这些肝内肿瘤缺乏iCCA特征的基因组改变(例如。,印尼盾1/2突变和FGFR2型易位)。11
在我们小组的60例肝内肿瘤中,iCCA的特征性突变均不存在,只有一例患者的iCCA基因发生突变印尼盾1突变也包括患者组中唯一一例具有小导管/胆管细胞组织形态学的病例,否则高达40%的iCCA中存在这种突变。18这种突变可能在该患者中偶发发生。值得注意的是,FGFR2型在iCCA中经常观察到的易位,在整个PSC‐BTC患者组中完全不存在,包括所有肝内肿瘤。11同样,我们的PSC‐BTC队列的组织形态学表型显示出与非PSC∙BTC的两个主要差异:(1)小导管型iCCA,现在被认为是iCCA的一个独特亚型,在我们的单病因PSC‐的BTC队列中几乎不存在(1/60,1.7%),和(2)所有其他PSC‐iCCA均为大导管型(60例中59例,98.3%),与pCCA中的肝外组织形态学表型相当。在非PSC‐BTC队列中,很少见到的非NOS(即非导管/腺/管状/腺泡)组织学模式在我们的PSC−BTC群组中非常常见(即174例中有96例[55.2%]表现为非NOS组织形态学[如乳头状、粘液状、实性、弥散性、肠道或腺鳞状])。
总之,PSC‐BTC主要表现为大导管BTC基因型和表型,这可能是由常见的致癌途径引起的。这与分子测试和靶向治疗临床试验的规划有关。18
PSC‐BTC的突变情况与在肝吸虫相关BTC中观察到的相似。与我们的PSC‐BTC小组中的基因组图谱相对应,吸虫阳性CCA富集于TP53、SMAD4、ERBB2、,和全球导航卫星系统变化,而侥幸阴性CCA经常出现印尼盾1/2和FGFR公司相关变更。12一种解释可能是,PSC和肝吸虫病都表现为慢性炎症状态,加上宿主胆汁稳态的破坏,导致胆管上皮的慢性损伤和氧化应激,容易导致类似的致癌突变。另一种解释可能是共同的细胞起源,因为这两种情况主要影响肝内和肝外胆管。20我们的PSC‐BTC面板与零星相关和侥幸相关BTC的可用数据之间存在差异,即HER2型(ERBB2号机组)在我们的小组中发现的改变主要是dCCAs(22.2%;4/18)和GBC(14.3%;4/28),但存在于所有解剖亚组。11
与许多其他癌症的情况不同,目前尚未批准BTC的靶向治疗方案。缺乏治疗方案,加上缺乏敏感的筛查方案,导致了PSC患者的高死亡率,并提出了一个重要的未满足的临床需求。因此,确定适用于批准用于其他肿瘤类型或目前在临床试验中测试的药物的基因组改变是非常重要的。根据TARGET数据库(支持表S8),我们在116名(62.4%)入选患者中检测到潜在的可操作突变。17示例包括影响PI3K/Akt/雷帕霉素哺乳动物靶点的基因改变(例如。,PIK3CA公司,FBXW7型)、RAS/RAF/MEK/ERK(KRAS公司,BRAF公司,美国国家科学院)和酪氨酸激酶受体信号(例如。,表皮生长因子受体[ERBB1号机组],HER2型[ERBB2号机组],ERBB3号机组,FGFR2型).ERBB2号机组在我们的小组中,8.1%(186个中的15个)的PSC‐BTC中发现了突变,8.4%(95个中的8个)的IHC/CISH可及病例显示出HER2扩增。抗-HER‐2治疗被批准用于HER‐2过度表达/扩增的乳腺癌、胃癌和胃食管交界癌的长期治疗。22一些抗HER2临床试验和病例报告表明,HER2是BTC的一个有希望的靶点,但抗HER2药物仍不被批准用于BTC的常规用药。25表皮生长因子受体我们的病例中有2.7%(5/186)发生了改变。抗EGFR抗体西妥昔单抗被批准用于治疗带有野生型K和N‐RAS基因的转移性结直肠癌。26在2期和3期临床研究中,已在晚期BTC的各种联合用药中分析了各种EGFR抗体(西妥昔单抗、厄洛替尼和帕尼图单抗)与吉西他滨的联合用药,但EGFR抑制剂在BTC中的临床益处尚不清楚,需要预测EGFR抑制的潜在反应的生物标记物。27其他具有未来治疗潜力的靶点包括CDKN2A/2B,它可以被CDK4/6抑制剂(如帕尔博西布林)靶向,帕尔博西布林已应用于乳腺癌的治疗,目前正在胰腺癌的3期试验中进行测试(NCT03065062)。28
尽管我们未能在PSC‐BTC小组中检测到MSI高肿瘤,但在23.8%(84例中的20例)的病例中观察到PD‐L1的免疫反应,这表明免疫检查点抑制剂具有治疗潜力。2933.3%的病例(87例中的29例)观察到c-Met的免疫反应性,表明在PSC‐BTC中可能存在Met靶向药物。根据我们的数据,现在有必要进行进一步的临床前研究和临床研究,以探索在PSC‐BTC中观察到的分子靶标的作用。
PSC‐BTC中先前的基因组分析仅限于KRAS公司和CDKN2A型基因在更小的PSC‐BTC小组中执行(n=10‐33名患者)。30我们发现KRAS公司28%的PSC‐BTC发生突变,这一数字与之前的研究一致。30在我们的研究结果的支持下,先前的研究也表明CDKN2A型PSC‐BTC致癌过程中的失活。33存在TP53型PSC‐BTC的突变之前仅通过估计TP53型IHC在肿瘤组织中编码p53蛋白。30报道的p53过度表达率在以前的研究中显示出很大的变异性(31%-79%),这可能归因于p53表达改变的检测模式以及患者选择偏见。30当前TP53型鉴于当前患者群体的规模和广泛代表性,PSC‐BTC中35.5%的突变频率可能是一个稳健的估计。
PSC‐BTC组的组织形态学评估显示罕见组织学表型的高患病率。34最显著的是,在所有解剖亚型中,乳头状亚型在PSC‐BTC中常见。这与之前关于非PSC相关BTC的报道相比,IPNB病变也更频繁的发现相一致。35这些形态学发现可能反映了PSC与非PSC相关胆道癌变的不同环境和分子背景。未来的机制研究应尝试详细说明IPNB是PSC‐BTC的前驱病变。
本研究的明显局限性在于组织和数据收集的回顾性特征以及面板测序方法固有的有限基因组覆盖率。为了在这组罕见的BTC中进行统计信息丰富的研究,其中前瞻性收集的新鲜冷冻组织极为稀少,我们将招募重点放在从外植体肝脏、手术切除或活检中建立足够大小的存档FFPE PSC‐BTC材料上。由于肿瘤材料不足或DNA含量或质量低,小组测序方法允许使用这些来源的FFPE材料,排除样本的合格率为17%;224个样本中的38个样本。选择偏差,也可能是中心偏差,可能是通过间接增加切除和移植病例(即低阶段病例的过度代表性)而引入的。尽管存在这一局限性,但仍实现了患者在所有四个AJCC阶段的分布。回顾性数据也导致了一定程度的数据缺失,再加上移植频率高,限制了某些亚型生存分析的有效性,包括对推测预后突变的评估。尽管存在局限性,但该研究在成为迄今为止PSC‐BTC最大的分子特征方面取得了重大进展,通过对组织病理学、临床和随访数据的分析,可以得出几个重要结论。
总之,我们的研究证明了PSC‐BTC的所有解剖部位都有一个共同的形态分子表型。我们还发现了一些与未来研究潜在靶向治疗相关的遗传异常,这些异常是在这个服务不足的患者群体中发现的。在未来的研究中,使用全外显子组和全基因组测序对PSC‐BTC组织板和单个细胞进行进一步表征,可能会扩大当前的观察结果。
作者贡献
B.G.、T.F.、P.S.和T.H.K.负责研究概念和设计。B.G.、T.F.、K.G.、B.G.,E.S.、G.M.R.、D.N.G.、A.M.、A.C.、J.V.、J.A.、H.M.、T.J.E.、S.W.、J.C.C.、G.M.、G.M.H.、C.Y.P.、A.B.、P.M.、K.N.L.、C.S.、M.P.M.,M.F.、A.V.和K.M.B.负责获取生物材料和临床病理数据。B.G.、T.F.、S.R.、M.K.、A.L.V.、V.E.、I.B.、A.S.、M.M.G.和A.F.负责数据的分析和解释。B.G.和T.F.负责起草手稿。B.G.、T.F.、S.R.、M.F.、A.V.、K.N.L.、K.M.B.、P.S.和T.H.K.负责对重要知识内容的手稿进行关键修订。国际PSC研究小组、K.M.B.、P.S.和T.H.K.负责行政、技术或物质支持。P.S.和T.H.K.负责研究监督。
确认
我们感谢明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所胃肠病和肝病科Greg J.Gores对研究概念和数据解释的贡献。
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