年龄越大,胚系突变阳性率越高?易位相关肉瘤首次研究,现行指南策略会漏检,建议全人群遗传筛查

2025-06-06 苏州绘真医学 苏州绘真医学 发表于上海

本研究结果表明,临床显著的胚系P/LP变异在儿童患者TAS中的发病率较低,这对当前肉瘤基因筛查指南提出了质疑,并支持对所有 TAS 患者进行胚系检测。

易位相关肉瘤(TAS)较为罕见,表型具有异质性,好发于年轻人。本研究旨在研究不同类型 TAS 患者中胚系致病性/可能致病性(P/LP)变异的临床影响,并对临床病理特征、基因组变异和生存结局进行全面的比较分析。本研究回顾性纳入 426 例同时进行了肿瘤和胚系 DNA 测序的 TAS 患者,探究 P/LP 变异的临床可干预性,及其对当前筛查指南和临床干预措施的潜在影响。

结果显示,28 例患者(6.6%)携带1 级胚系 P/LP 变异(中至高外显率常染色体显性(AD)变异),27 例患者(6.3%)携带2 级变异(单等位基因常染色体隐性或低外显率 AD 变异)。与 2 级变异患者相比,1 级变异患者更常见欧洲血统,且一级和二级亲属中有癌症病史的频率更高。值得注意的是,与年龄较大患者相比,两类变异在儿童患者中的发生频率均较低,且在不同 TAS 组织学类型中存在差异,其中孤立性纤维瘤的变异频率最高。所有胚系 P/LP 变异均为单等位基因,分布于多个基因中,并在 DNA 损伤修复通路中富集。胚系 P/LP 变异与体细胞基因组特征无关联,按组织类型分层后对生存结局也无影响。

本研究结果表明,临床显著的胚系P/LP变异在儿童患者TAS中的发病率较低,这对当前肉瘤基因筛查指南提出了质疑,并支持对所有 TAS 患者进行胚系检测。46% 的 1 级变异(n=13)指导了重要干预措施,包括 2 例 BRCA1/2 患者接受铂类化疗和 PARP 抑制剂治疗。

研究背景

肿瘤-正常组织测序的普及以及对癌症易感基因胚系变异的评估,为识别先前未知的癌症易感综合征患者提供了机会,并有助于治疗分层。易位相关肉瘤(TAS)罕见、表型异质,且好发于年轻人。目前,该类肉瘤患者胚系检测的临床获益尚未明确。传统上,选择肉瘤患者进行基因检测的标准包括诊断年龄、家族癌症史、肿瘤病理特征及临床实践指南中列出的其他因素。根据美国医学遗传学学会(ACMG)指南,建议肉瘤患者接受遗传咨询的标准包括:同一患者或2名近亲中存在额外的Li-Fraumeni综合征相关肿瘤(脑肿瘤、乳腺癌、肾上腺皮质肿瘤、白血病、支气管肺泡癌和结直肠癌),且一次诊断年龄<45岁或肉瘤诊断年龄<18岁的患者。然而,研究表明,当前主要针对常见癌症的胚系检测标准常导致约半数携带P/LP变异的患者漏诊。此外,Ballinger等发现,家族史并非肉瘤患者潜在基因型的可靠指标,这对经济实惠的基因检测背景下现行临床标准的适用性提出了质疑。既往研究显示,多种肉瘤患者中P/LP变异频率较高(6.6%~28.0%)。携带肿瘤抑制基因胚系P/LP变异的特定遗传性癌症易感综合征,已被证实与某些肉瘤(尤其是基因组复杂的肉瘤)风险增加相关,例如Li-Fraumeni综合征和遗传性视网膜母细胞瘤综合征中的骨肉瘤、遗传性视网膜母细胞瘤综合征中的平滑肌肉瘤,以及神经纤维瘤病1型(NF-1)中的恶性外周神经鞘瘤(MPNST)。除少数针对尤文肉瘤遗传易感性的研究外,TAS的遗传基础在很大程度上仍未被探索。

本研究旨在报告本中心经验,探讨在三级癌症中心接受治疗的多种常见TAS亚型患者中,胚系P/LP变异的发生率和谱型,并对携带或不携带胚系P/LP变异的患者进行临床病理、基因组和生存比较分析,以进一步明确其影响。队列纳入 2015 年 1 月至 2024 年 2 月期间在纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSKCC)确诊的常见 TAS 亚型患者,包括:尤文肉瘤(ES)、促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤(DSRCT)、滑膜肉瘤(SS)、腺泡状横纹肌肉瘤(ARMS)、孤立性纤维瘤(SFT)、上皮样血管内皮瘤(EHE)、低级别纤维黏液样肉瘤(LGFMS)、BCOR变异的肉瘤、黏液样脂肪肉瘤(MLPS)、CIC 重排肉瘤、透明细胞肉瘤(CCS)、炎症性肌纤维母细胞瘤/上皮样炎症性肌纤维母细胞瘤(IMT/EIMS)、隆突性皮肤纤维肉瘤(DFSP)、硬化性上皮样纤维肉瘤(SEF)。

研究结果

队列概况:

2015年1月至2024年2月期间,本中心共纳入426例同意接受MSK-IMPACT检测及次级胚系检测的TAS患者。队列包括255例男性(59.9%)和171例女性(40.1%),中位年龄22岁(6个月~75岁)。大部分患者为欧洲血统,占47.6%(n=203),其次为混合血统16.7%(n=71)、德系犹太裔欧洲血统13.6%(n=58)、非洲血统7.6%(n=32)、东亚血统4.3%(n=19)、南亚血统3.6%(n=15)和美洲原住民0.7%(n=3),5.8%的患者血统信息未知。

426例患者中,55例(12.9%)携带癌症易感的胚系P/LP变异,其中男性28例(50.9%)、女性27例(49.1%),中位年龄29岁(7~75岁)。28例患者(6.6%)携带1级胚系P/LP变异,27例患者(6.3%)携带2级P/LP变异。1级变异患者中男性18例(64.3%)、女性10例(35.7%),中位年龄33岁(13~67岁);2级变异患者中男性10例(37%)、女性17例(63%),中位年龄27岁(7~75岁)。在1级变异患者中,欧洲血统最常见(n=10,36%),其次为德系犹太裔欧洲血统(n=5,18%);而2级变异患者以德系犹太裔欧洲血统为主(n=13,48%),欧洲血统次之(n=7,26%)。胚系P/LP检测阴性的患者中,男性227例(61.2%)、女性144例(38.8%),中位年龄显著更低(21岁,范围0.5~71岁;Wilcoxon秩和检验,连续性校正,P=0.003),该组最常见血统为欧洲血统(50%,n=186),其次为混合血统(17.2%,n=64)。1例患者携带2个胚系P/LP变异,其余患者均仅携带1个。研究队列的临床特征总结于表1。

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表1

28例1级变异患者中有3例(10.7%)既往有恶性肿瘤史,包括乳腺癌、结肠癌和前列腺癌。此外,1例携带NF1胚系突变的患者具有该疾病的临床表现,包括多发性神经纤维瘤。相比之下,2级变异患者中仅1例有恶性肿瘤病史(前列腺癌和淋巴瘤)。在1级变异患者中,12例(42.9%)至少有一位一级亲属、17例(60.7%)至少有一位二级亲属有癌症病史。而2级变异患者中,分别有10例(37%)和11例(40.1%)至少有一位一级和二级亲属患癌。总体而言,40例胚系P/LP变异患者(73%)至少有一位一级或二级亲属患恶性肿瘤。一级和二级亲属中的恶性肿瘤以常见癌症为主,分别占86.3%和92.9%。2例2级变异患者的一级亲属患有肉瘤:第一例为尤文肉瘤患者,其兄弟姐妹之一在5岁时被诊断为腺泡状横纹肌肉瘤(ARMS);第二例为BCOR变异的肉瘤患者,其父母之一患有骨肉瘤。图1为TAS队列中胚系P/LP变异的肿瘤图谱。胚系P/LP变异患者的临床病理特征总结于表2。

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图1

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表2

为比较不同年龄组中1级和2级变异的发生频率,研究者根据诊断年龄将患者分为三组:儿童组(≤18岁)、青年组(19-40岁)和老年组(>40岁)。儿童组中1级变异的频率(3.6%)显著低于18岁以上患者(8.5%)(Fisher精确检验,P=0.046)。但儿童组中2级变异的频率与18岁以上患者相比无显著差异(P=0.84)。类似地,≤40岁患者中1级和2级变异的频率(均为5.75%)低于>40岁患者(均为10.3%),但差异无统计学意义(Fisher精确检验,P>0.05)。

1级和2级变异的频率在不同组织学亚型的TAS中存在差异,孤立性纤维瘤(SFT)中两类变异的频率均最高(分别为16.6%和25%),而硬化性上皮样纤维肉瘤(SEF)和血管肉瘤(ASPS)中两类变异的频率均为0%。除SFT外,上皮样血管内皮瘤(EHE)和滑膜肉瘤(SS)中1级变异频率最高,而EHE和ARMS中2级变异频率最高。图2显示了TAS中携带胚系1级或2级变异的患者数量。在尤文肉瘤(ES)、促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤(DSRCT)、SS、ARMS和EHE中,携带1级变异的患者平均年龄高于P/LP阴性患者,但仅在ARMS患者中差异具有统计学意义(P<0.05)。在ARMS中,根据融合伴侣(PAX3和PAX7)分组的胚系P/LP变异频率无统计学差异(Fisher精确检验,P=1.0;PAX3组3/26,PAX7组1/6)。

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图2

变异检测:

队列中共检测到30个基因的42种P/LP变异(变异总数n=56)。涉及基因的遗传模式如下:17个基因呈常染色体显性遗传(1级),9个基因呈常染色体隐性遗传(2级),4个基因可呈常染色体显性或隐性遗传(1级)。使用KEGG数据库对两类变异进行通路富集分析显示,DNA修复相关通路显著富集,包括同源重组、范可尼贫血通路、DNA错配修复和碱基切除修复。DNA损伤修复通路相关变异在1级和2级变异中分别占79%(22/28)和32%(9/28)。此外,还观察到铂类药物耐药、乳腺癌、结直肠癌和子宫内膜癌相关通路的富集。

MSK-IMPACT检测结果:

所有病例的肿瘤突变负荷(中位TMB<10 mt/MB)和中位基因组变异分数(FGA)均较低。不同肉瘤组织学类型的比较研究显示,携带1级、2级变异与未携带变异的肿瘤之间,TMB和FGA无显著差异(ANOVA和配对检验,P>0.05)。除4例结果不确定外,所有肿瘤均为微卫星稳定(MSS):其中3例胚系P/LP变异阴性,1例胚系P/LP变异阳性(滑膜肉瘤伴胚系CHEK2突变),后者免疫组化染色显示MMR蛋白表达保留。所有肉瘤均无微卫星高度不稳定(MSI-H),包括携带MMR基因胚系突变的患者。所有病例中,受P/LP胚系变异影响的基因均未发现额外的体细胞二次打击突变。研究者还比较了携带与不携带胚系P/LP变异的TAS患者的体细胞突变谱,重点关注常见复发性体细胞突变。在尤文肉瘤中,携带1级或2级变异与未携带P/LP变异的患者之间,STAG2、TP53和CDKN2A/2B等已知复发性体细胞突变的发生率无显著差异(图3)。此外,在DSRCT的复发性体细胞突变中,携带1级或2级变异与无胚系致病性变异的患者之间,常见体细胞突变(ARID1A、TP53、TERT、CRLF2、ATM和FGFR4)的发生率无统计学差异(P>0.05)。SS和ARMS中各自复发性体细胞突变的发生率也观察到类似结果(P>0.05)。正如预期的那样,由于在TAS中看到的突变数量较少,因此MSK-IMPACT无法评估突变肿瘤特征。

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图3

杂合性缺失(LOH):

在携带胚系P/LP变异的病例中,仅4例(7.2%)观察到LOH。LOH事件见于2例1级变异(滑膜肉瘤中的NF1和孤立性纤维瘤中的BRCA1)和2例2级变异(DSRCT中的NTHL1,以及BCOR变异肉瘤中的APC变异)。

生存研究:

生存比较研究显示,在所有研究的组织学亚型(ES、DSRCT、SS、SFT、ARMS和EHE)中,携带胚系P/LP 1级或2级变异的患者与未携带者的总生存期无显著差异(P>0.05)。

胚系检测结果的临床意义:

所有胚系P/LP变异阳性患者均被建议接受临床遗传咨询。55例患者中,39例(70.9%)接受了遗传咨询并获得了合适的筛查建议。所有患者的家属均被建议进行基因检测。13例携带1级变异(包括BRCA1、BRCA2、MLH1、PMS2、MSH6、TP53、YAP1和CHEK2突变)的患者接受了重要干预措施。2例BRCA1和BRCA2变异患者因发现突变而启动或考虑使用PARP抑制剂和/或铂类化疗。第一例为转移性恶性SFT患者,携带胚系BRCA1突变,虽对PARP抑制剂有初始反应,但因后续药物不可用而停药;第二例为转移性腺泡状横纹肌肉瘤患者,在发现胚系BRCA2突变后被建议使用PARP抑制剂或铂类化疗,但患者失访。

讨 论

本研究对一个大队列易位相关肉瘤(TAS)患者进行了研究,采用临床设计的方法来识别癌症易感基因中潜在的胚系P/LP变异。据研究者所知,这是第一项专门针对该基因组队列的研究。TAS患者中胚系P/LP变异的总体频率为12.9%,而具有显著临床可干预性的常染色体显性变异(1级)频率为6.6%。与该院研究的晚期癌症患者相比(205/1040;19.7%),TAS中P/LP变异的总体频率较低。胚系P/LP变异的频率在不同组织学类型中存在差异,在SEF和ASPS中为0%,而在SFT中,1级和2级变异频率分别高达16.6%和25%。尽管此前尚无专门针对这类肉瘤的综合研究,但本队列中某些组织学亚型的胚系P/LP变异频率与既往报道一致。例如,在排除单等位基因MUTYH变异以调整先前报道的研究后,本研究尤文肉瘤亚组中胚系P/LP变异的频率为13.3%(12/90),与Brohl等人报道的13.1%(23/175)一致。另一方面,ARMS中胚系P/LP变异的总体频率为13.1%(5/38),超过了FOXO1融合阳性ARMS发现队列中报道的3%(2/67)和次级队列中报道的5.3%(2/38)。尽管文献中病例数量有限,但已有文献记载SFT中存在胚系P/LP变异,其中一项系列研究报道其频率高达25%(1/4)。此外,Prejac等人在一名36岁女性患者中发现了罕见的TP53胚系致病性变异,该患者患上了恶性SFT并继发乳腺癌。值得注意的是,本研究队列中的12例SFT中有9例被归类为恶性(4/5有胚系P/LP变异,5/7胚系检测阴性)。当前研究与已报道研究之间胚系P/LP变异频率的差异,可能是由于两个队列的样本量较小、选择偏倚(检测的是晚期疾病和转诊中心患者)以及患者之间的遗传背景差异所致。尽管早期研究表明胚系P/LP变异患者有年轻化趋势,但本研究发现,与无变异患者相比,携带这些变异(包括两类变异)的患者中位年龄更高。然而,当对每个组织学亚型进行分析时,这种年龄差异仅在ARMS之间具有统计学意义。此外,研究者观察到年轻患者中胚系P/LP变异的频率较低,尤其是1级变异。这一发现挑战了目前ACMG对18岁以下单一肉瘤患者进行检测的建议,并支持对所有TAS患者进行胚系检测。

本研究表明,TAS中的致病性胚系突变均为单等位基因,且并非集中在单个基因中,而是分散在多个基因中,呈现出相似的功能聚类。DNA损伤修复通路显著富集,其中同源重组(HR)通路频率最高,其次是碱基切除修复(BER)、DNA错配修复(MMR)、范可尼贫血(FA)和核苷酸切除修复(NER)通路。这些发现与既往报道一致,即在尤文肉瘤中DNA损伤修复基因富集,尽管其他TAS在很大程度上未得到充分研究。最近的研究表明,肉瘤易感性不仅可能源于单基因高风险变异,还可能源于多个低外显率变异的联合效应,这些变异通过多基因风险模型共同增加肉瘤风险。具体而言,有研究提出,DNA损伤修复基因中的多基因效应和单等位基因胚系变异可能使患者易患TAS亚型。随后,Gillani等人证实,FANCC中杂合致病性胚系变异的反复富集证实了其在增加某些尤文肉瘤患者风险中的作用。他们认为,FA基因中的单等位基因胚系变异也可能增加其他易位相关癌症的风险。此外,Gillani等人利用父母-先证者 trio 研究表明,尤文肉瘤患者中发现的DNA损伤修复变异的致病性胚系突变是通过常染色体遗传从父母那里遗传而来的。这些中等外显率风险变异在增加尤文肉瘤发病风险方面发挥了重要作用,但很可能不足以单独导致疾病。本研究TAS队列中DNA损伤修复基因胚系P/LP突变的富集与他们的观察结果一致。最终,需要涉及大量患者和对照的额外研究,以确定这类突变与融合驱动型癌症的发生之间是否存在真正的功能关联。

文献中已有关于尤文肉瘤中罕见胚系P/LP TP53变异的报道,包括本研究队列中(1/15)。然而,比较分析表明,与其他儿童肉瘤亚型(主要是具有复杂基因组的肉瘤,如骨肉瘤和横纹肌肉瘤)相比,尤文肉瘤中这些变异的频率显著较低。这一观察结果进一步得到以下事实的支持:Li-Fraumeni综合征家族中并不常见尤文肉瘤。除了一例携带胚系TP53变异的尤文肉瘤病例外,本研究TAS队列中未观察到已知与肉瘤(主要是具有复杂基因组的肉瘤,如TP53、RB1和DICER1)相关的癌症易感基因的胚系突变。

在TAS中,胚系P/LP变异的继发性体细胞突变似乎并不常见。尽管文献中未对其他组织学亚型进行深入研究,但Zhang等人和Brohl等人在其尤文肉瘤病例中此前已注意到这一发现。此外,在本队列中,胚系P/LP变异的LOH很少见,仅在4例中观察到。涉及的基因包括BCOR变异肉瘤中的APC、DSRCT中的NTHL1、SS中的NF1和孤立性纤维瘤中的BRCA1。预计肉瘤中的LOH会通过野生型等位基因的丢失发生在肿瘤抑制基因(如NF1、TP53或RB1)中。尽管LOH(特别是拷贝中性LOH)被证明是包括恶性外周神经鞘瘤(MPNST)、神经胶质瘤和胃肠道间质瘤在内的遗传性NF1患者肿瘤中最常见的二次打击类型,但迄今为止,文献中尚未报道SS中NF1基因的LOH。APC基因的LOH是一种常见的等位基因失衡形式,已在多种癌症中观察到,包括结直肠癌、肾细胞癌、胃癌、子宫内膜癌和鳞状细胞癌。据研究者所知,BCOR变异肉瘤中APC基因的LOH在文献中尚未有报道,其意义尚不清楚。此外,与肉瘤通常无关的基因(如NTHL1)中LOH的意义也未确定。所有5例MMR基因胚系P/LP变异患者均为微卫星稳定肿瘤,表明这些变异可能属于偶然发现。尽管这些变异具有偶然性,但识别这些具有临床意义的变异对患者的临床治疗至关重要。

在本研究队列中,高达75%的TAS胚系P/LP变异患者至少有一位一级或二级亲属患癌。这一数字可能被低估了,因为家族史是从患者的病历和临床遗传学记录(部分患者)中收集的。先前的研究表明,尤文肉瘤患者及其亲属的癌症风险增加。一级亲属中最常见的恶性肿瘤是脑癌、肺癌、妇科癌症和前列腺癌。在二级亲属中,常见癌症包括乳腺癌、非黑色素瘤眼癌和MPNST。一项报告指出,EWSR1::FLI1转录会诱导R环并阻碍BRCA1介导的修复,这可以解释观察到的乳腺癌风险增加。有趣的是,在尤文肉瘤患者的一级、二级或三级亲属中未发现尤文肉瘤。本研究观察到TAS患者的一级和二级亲属中常见癌(尤其是乳腺癌、前列腺癌、肺癌和肾癌)的发病率较高,而肉瘤的发病率仍然较低。尽管这种增加可能部分归因于老年个体中癌症发病率的自然上升,但这些发现强调了对TAS患者亲属进行定期癌症筛查和密切监测的重要性,以便早期发现和及时干预。

所研究的四种TAS组织学类型(ES、DSRCT、SS和ARMS)的体细胞基因组图谱显示,有和没有胚系突变的肿瘤之间没有显著差异。这些发现与Brohl等人的报道一致,他们观察到尤文肉瘤胚系P/LP变异患者与无变异患者在STAG2、CDKN2A和TP53的体细胞突变方面无显著差异。文献中关于其他TAS组织学的数据有限。此外,研究者证明,有和没有胚系突变的易位相关肉瘤之间的TMB和FGA没有显著差异。此外,本研究的比较生存研究显示,按组织学亚型分层时,有胚系P/LP变异的TAS与无变异的TAS之间没有显著差异。这些发现与文献报道一致。

在TAS患者中识别胚系P/LP变异仍然至关重要,因为它不仅促使对患者及其家庭成员进行遗传咨询,还允许制定潜在的靶向治疗策略。例如,正如本研究的两名患者所示,DNA修复通路中胚系突变的存在可能使肿瘤对铂类化疗和PARP抑制剂更敏感。

总之,本研究介绍了研究者在TAS中致病性变异方面的经验,报告了该组中6.6%的具有临床显著意义的胚系P/LP变异频率。此外,研究观察到年轻患者中胚系P/LP变异的频率较低,尤其是1级变异,因此,对当前肉瘤患者基因筛查的建议提出了质疑,这些建议可能会漏掉相当数量的胚系P/LP变异患者,并支持对所有TAS患者进行胚系检测。需要进一步的研究来确定这些干预措施是否会改善患者及其家庭成员的预后。

参考文献:

Saoud C, Dermawan JK, Arora K, et al. Germline pathogenic variants in DNA repair pathways: a key feature in a significant subset of translocation-associated sarcomas. NPJ Precis Oncol. 2025;9(1):133. Published 2025 May 7. doi:10.1038/s41698-025-00925-6

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    2025-06-07 梅斯管理员 来自上海