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从分子分型中寻找脂肪肉瘤精准治疗的一线曙光

2019年08月21日

会议直击：

腹膜后脂肪肉瘤

——从分子分型中寻找精准治疗的一线曙光

上周“2019第五届中国（国际）腹膜后肿瘤论坛”在上海成功举办，此次论坛盛况空前，既是一次难得的学术盛宴也是一次智慧和思维的碰撞。

点击下图观看会议精编

论坛作为中国腹膜后肿瘤研究对外交流的重要窗口，作为展现中国医学蓬勃发展的舞台，不仅仅向世界展示了来自中国的学术力量，更加说明了在行将来临的新纪元里,腹膜后肿瘤的“中国声音”，也将回响于世界之林。

会中，郭鹤博士为我们带来了“从分子分型中寻找精准治疗的一线曙光 ”演讲，演讲中郭博士与大家分享了“TCGA研究揭示STS病理分型面临挑战”、“肉瘤各亚型的分子遗传学图谱各异”、“靶向MDM2及CDK4是DDLPS中最常用的靶向治疗策略”、“CDK4及MDM2相关临床试验”等一系列专业性研究报告，并详实地介绍了拷贝数变异、免疫治疗相关指标、胚系变异、体细胞变异和突变标签，掀起了会场的学术讨论小高潮。

接下来，将她演讲整理成篇，于下文与您分享。

全外显子组测序助力

脂肪肉瘤精准分型

软组织肉瘤（STS）是一类来源于间叶组织的异质性实体瘤，包含70多种亚型。脂肪肉瘤（LPS）为常见的腹膜后肉瘤，来源于脂肪细胞来源，主要分为四种亚型，分别为高分化脂肪肉瘤（WDLPS），去分化脂肪肉瘤（DDLPS），粘液性脂肪肉瘤（MLS），多形性脂肪肉瘤（ PLS ）。

Amin-Mansour A, George S, Sioletic S, et al. Clinical Cancer Research, 2019: clincanres. 0271.2019.

其中，高分化脂肪肉瘤（WDLPS）和去分化脂肪肉瘤（DDLPS)约占脂肪肉瘤的一半左右。不同分型的脂肪肉瘤五年生存率差异巨大，介于56%～100%之间，因此，准确的分型是脂肪肉瘤相关研究及治疗的前提。

2017年，肿瘤基因组图谱组织（TCGA组织）拟对237例软组织肉瘤样本进行多组学整合分析。为了确保分析结果真实可靠，在进行分析之前，由六位肉瘤病理学专家组成了专家委员会，结合基因组学等分子检测手段，对这些样本进行病理信息的复核。

专家们发现，50例（21%）样本经TCGA结合分子诊断后进行病理重审，发现最初的病理信息有误；其中31例（13%）样本经TCGA结合分子诊断并进行病理重审后发现并非肉瘤。最终，六种亚型，共计206例肉瘤纳入了TCGA的研究。

Cancer Genome Atlas Research Network. Cell, 2017, 171(4): 950

研究中，TCGA组织进一步对这206例肉瘤进行全外显子测序，结合拷贝数变异，突变标签等多维度的信息进行分析，发现各亚型的分子遗传学图谱各异。对于DDLPS，最显著的特征就是12q13-15区域的基因显著扩增。

Cancer Genome Atlas Research Network. Cell, 2017, 171(4): 950

TCGA对于47例DDLPS样本的多组学数据进行整合分析，发现拷贝数变异联合DNA甲基化变异的整合分析能够将DDLPS患者分为预后有显著差异的三组，其中，6q25.1扩增的患者预后最好，JUN或TERT拷贝数扩增，且DNA甲基化水平高的患者预后最差。

我们现行的数据库可以将患者的基因扩增区段及基因的拷贝数变化建立关联，分析发现，有随访数据的18例DDLPS患者中，3例6q25.1区段扩增，预后较好；JUN或TERT扩增共5例患者，预后与非扩增的患者差异不大，提示联合甲基化信息很有必要。

全外显子测序是针对22000个基因的突变谱进行测定，包含了海量信息。其中，突变标签揭示了与最初的诱变条件，如黄曲霉素等外因，以及DNA损伤修复缺陷等内因相关的DNA损伤模式。比如，3bp以上片段的插入缺失提示DNA同源重组缺陷，往往与BRCA1或BRCA2的变异有关。

与泛癌种相比，肉瘤中超突变及高突变的比例不高。对西方软组织肉瘤人群进行突变标签分析，发现部分高突变的样本中的部分突变与紫外线照射相关，且紫外线相关的突变标签在脸部和头皮的软组织血管瘤和皮下的神经鞘瘤中富集。

Campbell B B, Light N, Fabrizio D, et al. Cell, 2017, 171(5): 1042-1056. e10.

对未发生超突变的软组织肉瘤样本进行突变标签分析，发现西方人群的突变标签以Signature1，Signature5，以及与APOBEC相关的2和13为主。对数据库中的32例脂肪肉瘤样本进行突变标签分析，发现同样富集了Signature1，Signature5，但中国脂肪肉瘤样本中还富集了与DNA双链断裂同源重组修复相关的Signature3。

BRCA1/2等基因的体细胞或者胚系突可能会导致这个突变标签，提示西方人和中国人群软组织肉瘤的基因突变类型有可能不同，我们还需要积累更多的数据来分析。

全外显子组测序

协助临床治疗探索

软组织肉瘤拷贝数变异按照发生变异的区段的大小，分为三个层次，分别为基因的拷贝数扩增/缺失；染色体区段的扩增/缺失；染色体整臂扩增/缺失。脂肪肉瘤中发生的12q13-15扩增属于染色体区段的扩增。利用GISTIC对DDLPS样本的拷贝数变化进行富集分析，结果显示，包含MDM2、CDK4、HMGA2等癌基因的12q13-15在100%的DDLPS中高度扩增，是与脂肪肉瘤分型相关的marker。

此外，JUN，TERT等基因的扩增和CDKN2A等抑癌基因的缺失也在DDLPS样本中显著富集。TCGA所收录的泛癌种中，脂肪肉瘤是体细胞拷贝数扩增最高的类型。对脂肪肉瘤样本进行全外显子组测序发现MDM2扩增和CDK4扩增的比例极高，因此，目前脂肪肉瘤中最常见的靶向治疗策略是针对MDM2和CDK4。

一项CDK抑制剂帕博西林用于WDLPS/DDLPS的二期临床研究显示，入组的患者OS与历史数据相比略有延长。

Genomicarebio database, 2019.7; DDLPS&WDLPS, n=32

对这些患者的基因型等分子信息进行精细分型，并建立与治疗效果之间的相关性可以进一步筛选适用人群，遗憾的是该项临床试验未进行基因检测。MDM2抑制剂RG7112用于WDLPS/DDLPS的新辅助化疗探索性机制研究显示，MDM2扩增型脂肪肉瘤中，MDM2 抑制剂可以通过激活p53通路来抑制细胞增殖，但疗效却不是特别突出。这提示我们，对于腹膜后脂肪肉瘤，亟待进行精细分型，挖掘新的治疗靶点。

脂肪肉瘤是TCGA泛癌种中TMB较低的类型，对我们现行的数据库脂肪肉瘤样本进行分析，未能找到显著的驱动变异，TOP基因中无BRCA1/2基因及同源重组相关基因变异。在胚系变异中，西方人群中开展的与软组织肉瘤发病风险相关性较高的胚系变异显示，显著增加肉瘤风险的胚系变异基因全部与DNA损伤修复相关。

Ballinger ML,Goode DL,Ray-Coquard I,et al.The Lancet Oncology, 2016,17(9):1261-1271.

其中，TP53,ATM,ATR参与损伤识别，BRCA2参与同源重组，ERCC2参与核苷酸剪切修复。利用我们现行的数据库，我们也对185例软组织肉瘤样本的胚系变异情况进行分析，发现高频胚系变异基因中，58%参与DNA损伤修复，BRCA2，PALB2，BLM，RAD50参与同源重组，提示同源重组缺陷为肉瘤中潜在的治疗靶点。

一项烷化剂曲贝替定和PARP抑制剂奥拉帕尼用于晚期，不可切除的骨肉瘤和脂肪肉瘤的Ib期临床实验显示，入组的50例患者中，7例患者(14%; 95% CI 6–27)基于RECIST 1.1标准评价为PR。利用我们现行的数据库中的随访数据，我们尝试将BRCA2的胚系变异与肉瘤患者的用药信息及生存期建立关联。我们发现，携带BRCA2胚系变异的肉瘤患者预后较好，潜在的机制尚待进一步挖掘。

免疫治疗方面，全外显子分析可以整合多个维度的数据。在40例肉瘤患者中开展的派姆单抗用于晚期软组织肉瘤的临床研究表明，不同亚型的肉瘤患者对派姆单抗的应答率不同，即使相同亚型的DDLPS患者，也只有20%的患者有效。肉瘤中PD-L1表达与其对PD1单抗的反应率没有直接关系，需要联合其它生物标志物来评估免疫检查点抑制剂的疗效。

Tawbi H A,et al.The Lancet Oncology,2017,J Clin Oncol 37,2019 (suppl; abstr 11015)

肉瘤中突变频率较低，且微卫星稳定；对于这类肿瘤，用全外显子测序的检测手段进一步分析与免疫检查点抑制剂的疗效相关的因子就更有意义。在一项探索性研究中，研究人员对249例微卫星稳定的实体瘤进行全外显子检测，并将驱动基因的突变情况，突变标签，拷贝数变异等信息与免疫治疗的效果之间建立关联。研究结果表明，对于大型的临床队列研究，全外显子检测可以整合多维度信息，发现与免疫检查点抑制剂疗效相关的潜在指标。

但是用传统的TMB，MSI等免疫治疗疗效相关指标并不能够揭示足够的有效信息。因此，我们进一步整合HLA分型，TCR多样性，抗原呈递等信息绘制了更为全面的免疫指标图谱。将这些指标与用药及预后信息进一步关联起来会更有意义。

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