在线配资股票平台 如何辨别MYC/MYCN 扩增型髓母细胞瘤的预后“好坏”?多中心队列研究启示
MYC/MYCN是髓母细胞瘤(MB)中最常见的癌基因扩增,也是其高危(HR)疾病的主要生物标志物。然而,尽管许多携带MYC(N)扩增肿瘤的患者对治疗有耐药性,但也有一些患者能够实现长期生存。因此,研究者对MYC(N)扩增型MB内的临床生物学异质性进行了研究,并确定了其与改善疾病管理的相关性。研究者对来自1600多例确诊病例中的MYC扩增型MBs(MYC-MB;n = 64)以及MYCN扩增型MBs(MYCN-MB;n = 95)的临床及分子相关性进行了特征描述。
大多数MYC-MBs属于分子组3(46/58,79%),且确诊时年龄≥3岁(44/64,69%)。研究识别出了一个“典型”的极高风险(VHR)MYC扩增组(51/62,82%),无论采取何种治疗,其生存率都很低(5年无进展生存率[PFS]为11%),该组的定义是同时伴有至少1个其他已确定的风险因素(次全切除手术[STR]、转移性疾病、大细胞/间变性[LCA]病理),并且通常属于扩增细胞比例较高的分子组3/4的第2亚型。其余大多数非典型MYC-MBs患者存活(即不属于组3/属于组3但无其他风险特征;11/62,18%;5年PFS为61%)。MYCN相关的生存率主要与分子分组有关;伴有MYCN扩增的SHH MB以及伴有其他风险因素的分子组3/4 MB,分别界定了VHR组和HR组(VHR,39%[35/89],5年PFS为20%;HR,33%[29/89],5年PFS为46%)。在35例可评估的MYCN扩增SHH型肿瘤中,有22例存在TP53突变;有相关数据的12例中有9例(75%)为胚系突变。无其他风险因素的MYCN扩增分子组3/4 MB(25/89,28%)的5年PFS为70%。
展开剩余94%MYC(N)扩增型MB表现出显著的临床生物学异质性。将分子分组、亚型以及临床因素纳入诊断当中,能够对其进行风险评估。VHR的“典型”MYC肿瘤基本上无法治愈,SHH-MYCN扩增型MB预后极差(5年生存率为20%);这两类都迫切需要开发替代性治疗策略。传统的风险适应性疗法适用于反应性更好的亚组,比如非典型MYC和非SHH-MYCN型MB。
MYC(N)扩增型MB具有临床和生物学异质性; “典型”MYC和SHH-MYCN型MB几乎无法治愈,需要新的治疗方法; 剩余的MYC(N)患者通常存活,并可根据常规治疗进行分层。研究背景
髓母细胞瘤(MB)是儿童最常见的恶性脑肿瘤之一。约30%的患者将死于其疾病,而幸存者通常会经历终生疾病和与治疗相关的疾病。MYC或MYCN的局灶性扩增是最常见的致癌性扩增,并且在不同的临床研究中一直与不良预后相关。因此,将其作为高危(HR) MB疾病的主要生物标志物进行常规诊断评估,并为国际生物标志物驱动的临床试验(例如SIOP-PNET5-MB;NCT02066220,SIOP-HR-MB;NCT pending,SJMB12;NCT01878617)中的风险分层治疗提供了基础。
然而,SIOP-UKCCSG-PNET3和HIT-SIOP-PNET4试验队列的回顾性生存分析表明,MYC(N)扩增MB的结局存在差异,这提示在无其他临床病理危险因素的情况下,MYC(N)扩增可能不会带来不良预后,这导致这些患者可能在强化的风险适应方案中发生不必要的副作用。相反,MYC(N)扩增与大细胞/间变性(LCA)组织学相结合长期以来被认为是不良预后。
MYC(N)扩增的MBs具有分子异质性,可能影响其临床行为。MB由4个分子组构成:WNT(MBWNT)、SHH(MBSHH)和非WNT/非SHH(包括组3和组4 [MBGrp3,MBGrp4])。MYC扩增主要发生于MBGrp3,但在所有其他组中也会观察到。相反,MYCN扩增主要见于MBSHH和MBGrp4。MYCN扩增的SHH MB与TP53突变相关,通常发生于胚系、染色体畸变和预后不良。相反,在MBGrp4中,MYCN扩增与预后无关。事实上,在SIOP-PNET5临床试验中,无其他HR疾病特征的MYCN扩增组4 MB被视为标准风险。
最近的研究发现,MYC(N)扩增肿瘤的潜在预后意义存在进一步的异质性;这些包括使用DNA甲基化微阵列检测的每个分子组内的组成分子亚型的鉴定,以及显示MYC(N)扩增的细胞模式和比例的变化。
因此,了解MYC(N)扩增型MBs组内分子病理学及临床行为方面的差异,对于确定其最佳临床治疗方案至关重要。然而,它们相对罕见(在所有MBs中,MYC扩增型约占3%,MYCN扩增型约占6%),这使得迄今为止已发表的临床试验和研究中,相关调查所涉及的病例数量较少(即每项研究中典型的病例数通常少于10例)。为解决这一问题,研究者组建了一个回顾性队列,包含64例MYC扩增型肿瘤和95例MYCN扩增型肿瘤,这些肿瘤是通过对大约1600例髓母细胞瘤进行筛查后选取出来的,是迄今为止研究规模最大的队列。研究者对其临床特征、分子病理学以及生存结局进行了全面描述,揭示出存在显著的、具有临床相关性的异质性,其中包括对当前疗法几乎普遍耐药的极高风险(VHR)肿瘤亚组,以及与显著长期生存相关的亚组。这些研究发现可为以下两方面奠定基础:(i)即刻助力对当代分子诊断结果的临床解读;(ii)为针对这一重要肿瘤亚组开展未来的临床及研究调查提供参考依据。
通过iFISH(间期荧光原位杂交)和/或微阵列的拷贝数(CN)估计(甲基化或SNP6)来检测扩增。通过FISH确定MYC-MB和MYCN-MB的标准之前已经描述。简而言之,对于每个可评估的肿瘤,研究者检查了100 ~ 200个非重叠细胞核,从而可以估算扩增细胞的比例。当检测探针与着丝粒控制点比值>4:1时,将单个细胞定义为扩增。当单个肿瘤包含以下情况时,将其归类为扩增:(1)≥5%的细胞扩增,(2)有证据表明细胞具有与双微体形成或均质染色区域一致的“斑点”或“团块状”信号模式(图1)。
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图1
研究结果
MYC(N)扩增肿瘤的检测
MYC-MB和MYCN-MB(分别为64例和95例;表1)通过iFISH和/或微阵列分析得以确定,其中大多数(116/159,73%)通过这两种方法进行了评估。尽管总体上一致性很强,但一些通过iFISH检测出扩增细胞百分比相对较低的肿瘤(MYC-MB中,有5/49例[10%]肿瘤同时进行了iFISH和甲基化阵列检测,其扩增细胞占7% - 25%;MYCN-MB中,有7/62例[11%]肿瘤同时进行了iFISH和甲基化阵列检测,其扩增细胞占7% - 60%),无法通过拷贝数阵列(CN array)检测出来。因此,尽管可以很容易地从DNA甲基化微阵列中对MYC(N)扩增情况进行评估,但鉴于iFISH更高的灵敏度,以及已有报道指出较低扩增频率具有临床意义,所以仍需继续将iFISH作为临床评估的“金标准”。
表1
分子组和亚型
MYC-MB主要属于MBGrp3(46/58,79%;表1;图1D),但在MBSHH(n = 5,9%)和MBGrp4(n = 6,10%)中也观察到可观的数量。在MYC-MBGrp3中,第2亚型最为常见(22/41,54%的可评估肿瘤)。MYCN-MB通常为MBSHH和MBGrp4(分别为36/90[40%]和45/90[49%])。MYCN-MBSHH主要属于MBSHH第3和第4亚型;在有数据可获得的情况下,MYCN-MBGrp4属于第4 - 7亚型(表1;图1G)。
临床病理特征和亚克隆扩增
在MYC和MYCN-MB中,特定的临床病理特征与分子组特征强相关(表1)。婴儿(<3.0岁)和更小的儿童(3.0 - 4.99岁)在MYC-MB中占主导地位(31% <3岁;诊断时的中位年龄为4.6岁)。相比之下,95例MYCN-MB患者中只有2例(2%)的年龄<3岁(表1;图1G,I)。在MYCN-MBSHH中,SHH第3和第4亚型的优势与它们的非婴儿年龄特征一致。在MYC-MBGrp3中男性显著富集(33/46[72%]MYC-MBGrp3 vs 2/12[17%]MYC-MBnon-Grp3, P = .0008;图1D),并且在MYCN-MB中也占主导地位(图1G),无论分子分组如何(1.88:1 M:F比vs疾病范围内通常观察到的1.5:1)。
大多数(52/63;83%)MYC-MB患者有≥1个额外的临床病理危险因素(图1D和图3F)。大多数MYC-MBGrp3肿瘤具有LCA病理(38/46[83%]MYC-MBGrp3 vs 2/12[17%]MYC-MBnon-Grp3;p < .0001)。值得注意的是,没有LCA MYC-MBGrp4肿瘤(0/6;图1D)。此外,与MYC-MBnon-Grp3相比,MYC-MBGrp3肿瘤显著富集转移性疾病(30/44[68%] vs 3/12[25%];p = .018)。与MYC-MBnon-Grp3肿瘤相比,通过iFISH检测,大多数MYC-MBGrp3肿瘤的MYC扩增细胞比例较高(平均扩增细胞74% vs 33%;p < .0001;图1E)。虽然可评估的肿瘤数量较少,但大部分(4/5)MYC-MBSHH肿瘤的特征是次全切除(STR)(图1D)。
较少(56/91; 62%)的MYCN - MB患者呈现出至少一种其他临床病理风险因素(图1G和图4F)。MYCN -MBSHH也与LCA病理类型密切相关(23/35 [66%] vs 10/54 [19%]的MYCN-MBGrp3/4,P <.0001,图1G)。MYCN-MBSHH同样具有显著更高比例的基因扩增细胞(平均67% vs 54%的MYCN-MBGrp3/4;P =.04;图1H)。STR和M+疾病在MYCN-MBSHH和MYCN-MBGrp3/4中的分布似乎相当(表1)。
基因组谱
MYC-MB突变(n = 22)和CN谱(n = 53;图1D)与MBGrp3和MBGrp4更广泛地一致。其他基因特异性驱动突变不常见。相比之下,MYCN-MBSHH(n = 30 CN/n = 18突变谱)和MYCN-MBGrp3/4(n = 37 CN/n = 13突变谱)具有不同的CN和突变谱(图1G)在MYCN-MBSHH中,9q缺失常见(14/30,47%)。相反,i17q在MYCN-MBGrp3/4中常见(29/37,78%)。在35例评估的MYCN-MBSHH肿瘤中,有22例(63%)检测到TP53突变(错义突变,n=16/19有可用信息;移码,n= 3/19),而在MYCN-MBGrp3/4中没有检出(P < .0001)。大多数(18/22,82%)MYCN-MBSHH的TP53突变与17p缺失同时发生(P = .00059),并且大多数是胚系(9/12[75%]有可用数据)。TP53突变发生于所有MYCN-MBSHH亚型,但在第3亚型和第4亚型中最常见(分别为10/18,56%和9/10,90%可评估的肿瘤)。GLI2(10/35,29%)或GLI1(1/35,3%)扩增与MYCN-MBSHH相关,且仅在TP53突变的肿瘤中发现(P = .0045)。
基因组不稳定性模式:染色体裂解和RNA融合转录本
接下来评估了CN、染色体裂解和基因融合事件的模式。染色体裂解在MYCN-MB(8/23[35%]可评估的肿瘤)和MYC-MB(6/11[55%])中均常见,但其模式和相关性显著不同。在MYCN-MB中,MYCN-MBSHH和MYCN-MBGrp4基因均存在染色体裂解(6/14 vs 2/9;P = .40),与MYCN-MBSHH的TP53突变共发生(6/8),并在多条染色体中表现(图2A)。相比之下,MYC-MB的染色体裂解伴17p缺失(6/6),无TP53突变(5/5可评估),且仅限于8号染色体(MYC在8q24;图2B)。
图2
RNA融合转录图谱(n = 27个肿瘤)进一步支持差异基因组不稳定性模式。共鉴定出32个可能的致癌基因融合(n = 23, MYC-MB;n = 9, MYCN-MB)。7/10(MYC-MB)和6/8(MYCN-MB)融合基因位点验证成功(RT-PCR/Sanger测序)。与染色体裂解模式一致,MYCN-MB有影响许多染色体的融合(图2A,C),而MYC-MB仅在8号染色体上表现出染色体内融合(图2B,D)。融合涉及的染色体显示出染色体裂解或多个节段改变的证据(图2E,F)和共扩增区域内的基因。
MYCN-MB融合转录本在每个肿瘤中都是独特的;在3例MYCN-MBGrp3/4肿瘤中,有2个反复出现的融合伴侣基因,即 DDX1 和 NBAS(位于 MYCN41 基因的紧邻上游),它们彼此之间以及与其他伴侣(MYCNOS)发生融合,但融合位置和基因顺序并不固定。在MYC-MB中,融合转录本涉及PVT1最常见(7/12 MYC-MB肿瘤;图2F),且仅存在于MYC-MB肿瘤(vs 220例非MYC-MB肿瘤),并且均存在于MYC-MBGrp3和MYC-MBGrp4中。
MYC(N)扩增MB的结局差异:临床和分子相关性
在MYC-MB中,MYC-MBGrp3的生存率显著低于MYC-MBGrp4 (P = .010;图3);MYC相关疾病进展和/或所有复发通常在初诊后2年内迅速发生。然而,所有非MBWNT组均有长期生存。MYC-MBGrp3第2亚型的生存率很低,20/21的患者在诊断后2年内出现复发或疾病进展(5年PFS为5%;p =. 054,图3B)。此外,MYC-MBGrp3的生存不依赖于婴儿状态(P = .08)。其他MYC-MBGrp3/4亚型因样本量较少,临床行为尚不明确,但第5亚型(n = 7)也表现为快速复发和较差的PFS,其中6/7在诊断后2年内复发或进展。同样,LCA病理导致显著较差的预后(5年PFS为6%;p =. 0004,图3C)。LCA MYC-MB组包括婴儿(n = 13,其中大多数(11/13(86%))未预先接受放疗)和年龄稍大的儿童(n = 26,其中22/25接受了高剂量放疗);后一组包括仅有的2例长期生存者(图3C)。M+病变也与较差的生存率显著相关(P = 0.011,图3D),而次全切除无预后相关性(图3E)。MYC-MB中最强的单变量生存预测因子是扩增细胞百分比(HR 11.9,95%CI 3.01-47.3, P = .0004),在MYC-MBGrp3中显著较高(图1E)。总体而言,MYC-MBGrp3长期生存者(即诊断后≥4年)的特征是没有其他危险因素(即STR/M+/LCA;图3F)。
图3
在MYCN-MB中,MYCN-MBSHH与非常差的生存率相关(5年PFS为20%;p =. 005、图4A);在所有可评估的SHH亚型(3和4)中,生存率同样较差(图4B)。MYCN-MBSHH的中位复发时间为1.4年(范围0.1 ~ 7.8年)。MYCN-MBGrp4的预后显著优于MYCN-MBSHH(5年PFS分别为56%和20%;P = .0005),而MYCN-MBGrp3较少见(n = 9/90),这组患者的生存率与MYCN-MBGrp4相当(5年PFS 65%;p = 0.58;图4)。在单变量分析中,与较差预后显著相关的分子特征包括SHH组和SHH强相关特征(如TP53突变、GLI1/2扩增);在MYCN-MBSHH队列中,两种特征均与PFS无显著差异关联。MYCN-MB中HR疾病特征的预后意义是分子组依赖性的。在MYCN-MBGrp3/4中,存在/不存在已确定的风险特征(M+、LCA和STR)具有预后意义(图4C-E);相比之下,无论其他HR特征如何,MYCN-MBSHH组的结局均较差,这就定义了VHR组。总体而言,长期生存者(即诊断后≥4年)的特征是无其他危险因素的MBGrp3/4疾病(图4F)。
图4
之前已经提示MYC(N)扩增和其他临床病理危险因素之间存在相加交互作用。携带MYC-MB但属于标准风险的患者达到了61%的5年PFS;有1个额外危险因素(M+/LCA/STR)的情况下,则 5 年PFS降至29%,而携带两种及以上额外风险因素的患者中没有长期幸存者(图 3F)。无其他危险因素的MYCN-MB患者的5年PFS为70%;在已知分子分型的情况下,所有长期生存者(诊断后≥4年;n = 13)均为MBGrp3/4。相比之下,有1个额外危险因素的患者有45%的5年PFS(7/8名长期生存者为MBGrp3/4),有≥2个额外危险因素的患者有21%的5年PFS(图4F)。
在伴有额外风险因素的MYC-MB中,全脑全脊髓放疗是无效的
总体而言,接受前期全脑全脊髓放疗(CSI)与MYC-MB患者的生存显著改善相关(5年PFS 30% vs 的9%未接受放疗患者;p =. 0008,图5A)。在没有其他HR特征(转移、LCA、STR)的情况下,MYC-MB与长期生存相符(接受过放疗的患者5年PFS 63%,图5B);在MYC-MBGrp3的一个亚型中观察到长期生存(图5B)。然而,在有≥1个额外危险因素的患者中,放疗后未观察到生存期改善或仅略有改善(图5C)。评估的每一个额外的风险因素都与较差的生存率单独相关;然而,这些危险因素经常同时出现(图5D)。此外,接受高剂量和标准剂量化疗的患者的生存率无显著差异(高剂量和标准剂量化疗患者的5年PFS分别为11%和24%,P = 0.12)。仅在婴儿患者中,高剂量和标准剂量化疗患者的5年PFS分别为13%和10%(P = 0.68)。
图5
MYC(N)扩增患者的风险定义
分子分型是评估MYC-MB风险的关键。合并其他危险因素(≥1个STR/M+/LCA)会使大部分患者(51/62;82%)被归为VHR组,该组的5年PFS为11%(图6A、B)。这一VHR组中的患者大多属于MBGrp3组(42/49; 86%),且主要为MBGrp3/4组的第 2 亚型(21/34;62%)和第 5 亚型 (5/34;15%)。其余MYC扩增为唯一危险因素的患者为HR(5年PFS 61%),且多为MBGrp4 (5/8;63%)。
图6
MYCN-MB可分为标准风险组、HR组和VHR组(图6C、D)。VHR疾病由MBSHH定义(35/89(39%)患者,5年PFS为20%)。这些主要是SHH的第3亚型 (53%;17/32),扩增细胞比例较高(P = .04;vs标准/HR组)。HR疾病定义为MBGrp3/4,STR/M+/LCA≥1阳性,包括29/89(33%)患者(5年PFS为46%)。MBGrp3/4患者STR/M+/LCA阴性(25/89(28%))为标准风险(5年PFS,70%)。
讨 论
在当前临床实践中,MYC(N)家族基因扩增是HR MB的关键分子生物标志物。对从1600多例确诊病例中选取的150多例存在MYC(N)扩增的肿瘤进行了研究,结果显示在MYC和MYCN扩增型疾病中均存在显著的临床和生物学异质性。疾病分子分型是其临床特征的首要决定因素,并且会与既定风险因素及其他特征相互作用来决定预后(图6)。在诊断时必须考虑这些特征,而且它们有可能会立即对临床管理产生影响。此外,为避免对患者误诊,针对癌基因扩增检测的iFISH仍必须强制执行,因为甲基化芯片常常无法检测到扩增情况,这可能是肿瘤内异质性导致的结果。
本研究结果确定了一组典型的MYC扩增肿瘤(74%),它们属于组3,呈现出其他高风险特征(例如LCA、M+以及STR),且预后极差(5年PFS为11%)。非典型肿瘤(不属于组3,或属于组3但MYC是唯一的高风险特征)是一个值得注意的群体(26%);本队列的经验表明,这部分患者预后较好——约60%能获得持久疗效。典型肿瘤最常见于第2亚型,其扩增细胞的比例较高,而非典型肿瘤通常包含其他组3/4的亚型,且扩增细胞较少。8号染色体(含MYC基因)的染色体裂解和与MYC相关的融合基因是所有MYC扩增肿瘤的常见特征。
MYCN扩增型肿瘤在SHH和组4之间均匀分布;这种细分情况是决定其临床行为的首要因素。MYCN扩增的SHH MB(40%)预后不佳(5年PFS为20%),且通常为LCA和/或TP53突变(约75%为胚系);不过,这些因素似乎并未进一步影响预后。相比之下,MYCN扩增的组4 MB(约50%)更常能实现长期生存,其预后似乎与非MYCN扩增的组4 MB相当,其他既定因素(例如M+)决定着它们的风险。较为罕见的MYCN扩增的组3 MB(约10%)的临床行为似乎与组4一致。2号染色体(包含MYCN基因)的染色体裂解现象较为常见,但与MYC不同的是,其经常还涉及其他染色体,而且它们的转录组中包含染色体内和染色体间的融合基因。
研究者提出了一个针对MYC(N)扩增型肿瘤的风险分层系统(图6),该系统结合了分子分型和其他风险因素。相关标志物(亚型以及肿瘤内扩增水平)进一步证实并确保了这些诊断的准确性。最为重要的是,借助该系统能够区分出VHR肿瘤组(典型的MYC和MYCN扩增的SHH),对于这些肿瘤,目前所有的治疗手段(常规化疗和全脑全脊髓放疗)均无效。复发和/或病情进展几乎是普遍现象,迫切需要考虑新的治疗策略。值得注意的是,在这两组肿瘤中,额外的驱动基因突变都很罕见,可能需要采用间接靶向策略(例如免疫和/或细胞疗法,靶向生物共依赖性)。在缺乏有效治疗方法的情况下,对于这些VHR组,可以考虑更多的姑息治疗策略。研究者没有发现证据表明组4 MYCN扩增型肿瘤以及处于这些典型组之外的其他更罕见的肿瘤具有这种VHR预后,这意味着可以利用既定的风险标志物对它们进行常规治疗分层。
组建这个大型回顾性队列对于了解MYC(N)扩增型髓母细胞瘤的临床行为至关重要。研究者承认该回顾性多中心研究性质存在局限性,且在预先选定的队列中有可能引入偏差。此外,由于高风险疾病特征存在共线性问题(图5D)以及队列规模的缘故,无法对多变量生存模型进行评估。然而,按照定义,在当代国际临床试验中(通常样本量为300 - 400例)是无法开展同等研究的;因此,必须依据现有证据,在多学科肿瘤专家会诊的背景下,对这类病例进行仔细监测和讨论。
总之,本研究完善了对MYC(N)扩增型髓母细胞瘤的诊断及预后判断,从而能够界定出典型的MYC扩增和MYCN扩增的SHH型患者,使用当前的治疗手段基本无法治愈这类患者,他们需要新的治疗策略;同时也能界定出预后较好、有长期生存可能的低风险亚组患者。
参考文献:
Edward C Schwalbe, Janet C Lindsey, Marina Danilenko, Rebecca M Hill, Stephen Crosier, Sarra L Ryan, Daniel Williamson, Jemma Castle在线配资股票平台, Debbie Hicks, Marcel Kool, Till Milde, Andrey Korshunov, Stefan M Pfister, Simon Bailey, Steven C Clifford, Molecular and clinical heterogeneity within MYC-family amplified medulloblastoma is associated with survival outcomes: A multicenter cohort study, Neuro-Oncology, 2024;, noae178, https://doi.org/10.1093/neuonc/noae178
发布于:江苏省