《Cancer and Metastasis Reviews》：Genetic characteristics and targeted treatments of primary bladder and urachal adenocarcinomas: a systematic review with pooled descriptive genomic analyses
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腺癌是罕见的膀胱癌组织学亚型，主要表现为原发性膀胱腺癌（PBAC）或脐尿管癌（UrC）。缺乏标准化的循证临床治疗建议导致个体化治疗决策的产生。这些个性化治疗可基于分子分析针对驱动突变进行定制。通过相对小型病例系列的分子分析，UrC和PBAC的遗传背景已被日益深
腺癌是罕见的膀胱癌组织学亚型，主要表现为原发性膀胱腺癌（PBAC）或脐尿管癌（UrC）。缺乏标准化的循证临床治疗建议导致个体化治疗决策的产生。这些个性化治疗可基于分子分析针对驱动突变进行定制。通过相对小型病例系列的分子分析，UrC和PBAC的遗传背景已被日益深入地探索。同样，靶向治疗的经验主要来自个体病例报告和单中心病例系列。因此，目前可用的遗传学和靶向治疗数据较为零散，阻碍了对疾病全面的概述和确切的结论。为此，本研究旨在整理和解读UrC和PBAC的最新分子遗传学见解及靶向治疗经验，为改进临床决策提供依据。在本综述中，研究人员筛选了针对UrC和PBAC的遗传学和靶向治疗数据的在线数据库。利用提取的数据，确定了突变频率，创建了OncoPrints，研究了信号通路，并评估了由精准医学指导的治疗方法。研究人员对遗传发现和靶向治疗策略的总结旨在支持UrC和PBAC的超说明书（off-label）用药选择。
1 引言
超过90%的膀胱癌病例为尿路上皮癌（UC）。浸润性UC可能表现出腺样表型，进一步分类为伴腺样分化的UC（UCg）。即使浸润性肿瘤显示出完全的腺样分化，根据当前的WHO 2022标准，若存在任何UC成分（浸润性或原位癌CIS），仍足以诊断为UCg。然而，纯粹的膀胱腺癌（无尿路上皮成分）非常罕见，占所有膀胱癌的不到2%。这些肿瘤可起源于膀胱，被指定为原发性膀胱腺癌（PBAC），或起源于脐尿管残端，被识别为脐尿管癌（UrC）。
膀胱癌的前瞻性临床试验通常排除罕见组织学类型，如PBAC和UrC，导致缺乏高级别证据和既定的全身治疗建议；这尤其令人担忧，因为这些组织学亚型已知具有不同的预后和治疗结果。一些病例报告和单中心病例系列报道了用于结直肠癌（CRC）的化疗方案（5-氟尿嘧啶联合铂类疗法）在UrC中的活性。然而，由于针对这些肿瘤类型的大型前瞻性试验难以开展，需要在此类试验中验证的化疗策略可能仍将停留在低证据水平。在此背景下，基于分子信息的理性靶向治疗方法代表了UrC和PBAC的一种有前景的途径。由于许多靶向疗法并不直接针对改变的驱动基因本身，而是针对受影响通路的其他组分，因此理解这些调控通路对于合理的治疗计划至关重要。UrC和PBAC的遗传背景正在通过通常包含少量病例（n=5-20）且专注于单一肿瘤类型的研究中被探索，这限制了详细的比较。
对PBAC和UrC的分子遗传背景进行全面概述有多个原因。首先，考虑到UrC和PBAC的手术方式不同——推荐PBAC行根治性膀胱切除术，而部分膀胱切除术联合脐正中韧带和脐切除是UrC的首选治疗——这两种组织学相似肿瘤类型的鉴别诊断虽然重要但具有挑战性，突显了未满足的临床需求，分子分析可能作为鉴别诊断过程中的诊断生物标志物。其次，为了应用靶向治疗，定义UrC和PBAC中最常受影响的潜在驱动改变和信号通路至关重要。这可为选择最合适的靶向基因panel提供实用信息。除了检测潜在的靶向改变外，了解已确定的药物是否曾用于治疗给定的肿瘤实体也很重要。为此，包含遗传改变细节以及治疗疗效的靶向治疗药物目录可为患者和临床医生提供超说明书精准肿瘤学决策的宝贵信息。因此，本研究旨在提供遗传改变/受影响分子通路及所用靶向治疗实例的综合目录，以支持当前UrC和PBAC具有挑战性的治疗决策。
2 方法
研究人员于2023年12月31日在PubMed、Web of Science、Embase、Scopus和Cochrane在线数据库进行了文献检索，以进行系统评价和汇总描述性基因组分析（Prospero注册号CRD42022374155）。使用了特定的检索词组合，并由两名评审员分别独立筛选UrC和PBAC相关研究，通过Cohen’s kappa（Κ）统计量评估评分者间一致性。排除了荟萃分析、书籍章节、无原始数据的综述以及非英语出版物。纳入的出版物必须包含个体患者水平的突变和/或靶向治疗数据。收集了PCR、Sanger测序和二代测序（NGS）的遗传数据。使用PyOncoPrint创建OncoPrint图，对于同一基因的多个突变，仅选择在OncoPrint上绘制一个改变（优先顺序为：缺失、剪接、截短、移码或无义突变）。突变频率计算为特定基因的所有已识别突变除以评估该基因的所有病例数。利用Venn图说明了UrC、PBAC、CRC、UC和UCg之间重叠和不同的突变特征。对于CRC和UC TCGA数据集的分析，基于单核苷酸变异（SNV）和拷贝数变异（CNV）的汇总频率，通过cBioPortal进行评估。基于TCGA PanCancer数据集和PathwayMapper可视化工具选择了致癌信号通路，并使用BioRender.com创建图表。计算了每条通路中至少携带一个突变的患者数除以总研究患者数的百分比。对于具有预测免疫检查点抑制剂（ICI）治疗价值的分子改变（如微卫星不稳定性MSI、肿瘤突变负荷TMB和PD-L1表达），研究人员对选定的出版物进行了额外的筛选。TMB-high肿瘤定义为>10个突变/兆碱基。此外，还收集了β-连环蛋白（β-catenin）的IHC数据和APC的分子数据，鉴于UrC和CRC相似的病理组织学和分子模式。
3 结果
3.1 UrC、PBAC、UCg的基因组比较
通过对在线数据库的筛选，研究人员提取了447例UrC和671例PBAC患者的遗传数据。绘制了UrC和PBAC前30个最常突变基因的OncoPrints。UrC中最常突变的基因是TP53（79%）、KRAS（34%）、SMAD4（21%）、DICER1（15%）、MYC（14%）、GNAS（13%）、LRP1B（11%）、APC（10%）、NF1（9%）和ARID1A（8%）。PBAC中最常受影响的基因是TP53（77%）、KRAS（17%）、SMAD4（14%）、TERT（编码区0/21，0%；启动子区84/595，14%，合计84/616，14%）、MYC（13%）、CDKN2A（13%）、ARID1A（11%）、PI3KCA（9%）、APC（8%）和FGF19（8%）。值得注意的是，发现许多细胞膜受体基因发生突变，它们是个性化治疗的潜在分子靶点。在UrC中，包括NOTCH2（5%）、NOTCH3（5%）和EGFR（5%）；在PBAC中，包括ERBB2（7%）、FLT3（5%）和MET（3%）。这些改变均为生物信息学检测到的扩增。
接下来，分析了UrC和PBAC的重叠改变，发现两种肿瘤类型之间有相当大的相似性，其前30个最常受影响的基因中有15个重叠（如TP53、KRAS、SMAD4等）。当考虑UCg时，六个基因（TP53、KRAS、PI3KCA、ARID1A、APC和PTEN）在所有三种肿瘤类型中均重叠。PBAC和UCg有四个额外的基因（RB1、CDKN2A、FBXW7和TERT启动子）属于最常受影响的基因，使得UCg的突变谱与PBAC有2/3重叠。
3.2 与CRC和UC的基因组比较
将分析范围扩展到结直肠癌（CRC）和尿路上皮癌（UC）。CRC被认为具有与UrC相似的遗传特征，而UC是膀胱癌最常见的组织学类型。在五种肿瘤类型（UrC、PBAC、UCg、CRC和UC）中，CRC的突变谱最具独特性，其前30个最常改变的基因中有16个是独特的。TP53是PBAC、UrC和UCg中最常改变的基因，也是UC和CRC中第二常受影响的基因。DICER1突变的频率似乎是UrC特有的。KMT2D和KDM6A突变是UC的特征。APC改变是CRC中最频繁的突变（73%），而在所有其他评估的肿瘤类型中仅为6-13%。PIK3CA改变在UC、UCg和CRC中发生率相似（22-31%），但在UrC和PBAC中较少见（7-9%）。相反，MYC扩增和GNAS改变是UrC和PBAC的特征，但在其他实体中不常见。KRAS突变存在于18-41%的UrC、PBAC、UCg和CRC中，但在UC中零星出现。此外，TERT启动子突变频率在UC和UCg中非常高（>50%），显著高于其他三个实体。
3.3 预测ICI治疗疗效的分子特征
FDA已批准帕博利珠单抗作为错配修复缺陷（MMR）、MSI-high或高TMB肿瘤的泛瘤种治疗。在UrC中，16%（16/102）的患者显示PD-L1阳性，而PBAC的PD-L1阳性率为7%（4/56）。高TMB（>10 mut/Mb）在5%（7/140）的UrC和12%（18/148）的PBAC病例中发现。MSI-high状态存在于4-7%的UrC和约1%的PBAC中。
3.4 Wnt信号通路的分子模式
Wnt信号通路改变是CRC肿瘤发生的标志。研究人员收集了通过IHC检测的β-catenin核定位和APC基因改变的数据。β-catenin核定位在约20%的UrC和约10%的PBAC病例中存在。APC——Wnt信号通路中调节β-catenin降解的元件——在约10%的UrC和PBAC病例中受到影响。与CRC相比，这些改变的发生率要低得多。
3.5 UrC和PBAC的致癌信号通路分析
为了理解单个改变的基因如何影响复杂的细胞过程，研究人员将收集的遗传数据与精选的致癌信号通路相结合。基于其频繁参与，重点突出了受体酪氨酸激酶（RTK）-Ras、Wnt和细胞周期通路及其功能特征。正如两种肿瘤类型中高比例的TP53突变所预期的那样，细胞周期通路被高度影响，伴随着细胞周期蛋白依赖性调节激酶和效应蛋白（CDKN1A, CDKN1B, CCND1, CCNE1）的改变。值得注意的是，RTK通路（图3B）包含多个药理学上可靶向的膜受体扩增，如ERBB2和MET。小G蛋白编码基因KRAS的突变——RTK通路的核心元件——在UrC（33.9%）和PBAC（16.6%）中都很常见。研究人员还专门分析了KRASG12C突变，发现这种特定改变在UrC（1/291）和PBAC（1/214）中都非常罕见。Wnt通路（图3C）的细胞内元件如β-catenin（UrC: 1.6%, PBAC: 1.8%）及其调节蛋白（AXIN1, AXIN2, APC）被发现很少受影响。
3.6 靶向治疗
由于缺乏针对UrC和PBAC的临床试验，已发表结果的集合可以综合证据以促进超说明书临床决策。研究人员从文献中收集了所有已发表的靶向治疗数据，发现了29例UrC和7例PBAC患者的数据。对于UrC，免疫检查点抑制剂（ICI）和酪氨酸激酶抑制剂（TKI）显示出相似的客观缓解率（ORR，~20%）和相当高的疾病控制率（DCR，>75%）。值得注意的是，所有7例具有高TMB或MSI-high的UrC患者在接受各种ICI治疗时病情稳定（SD）。有限的数据可用于PARP抑制剂或抗体偶联药物（ADC）。只有两名UrC患者接受了PARP抑制剂治疗；一名同源重组修复状态未知的患者对尼拉帕利有部分反应，而另一名携带BRCA1缺失的患者对鲁卡帕尼治疗获得了完全缓解。此外，一份出版物报道了一名UrC患者对恩诺妥珠单抗（Enfortumab vedotin, EV）获得完全缓解。对于PBAC，数据较少。尽管尝试了PD-1抑制剂治疗，但迄今为止尚未报告生存数据。值得注意的是，PBAC对酪氨酸激酶抑制剂的ORR高于UrC（67% vs. 23%）。一名伴有EGFR过表达的PBAC患者对贝伐珠单抗治疗产生了完全缓解。一名携带ERBB2（HER2）扩增的PBAC患者对抗HER2曲妥珠单抗治疗有部分反应。
4 讨论
本综述创建了一个关于膀胱腺体形态相关癌症的综合遗传库，为鉴别诊断提供了分子框架，并支持临床医生选择潜在的治疗靶点。利用OncoPrints，研究人员展示并比较了三种肿瘤类型（UrC、PBAC、UCg）中前30个突变基因。从UrC、PBAC和UCg的前30个最常改变的基因中，研究人员证明了TP53、KRAS、SMAD4、MYC、APC和ARID1A的改变是重叠的。TP53在这三种肿瘤类型中均频繁受影响，主要为错义突变。p53是细胞周期通路的核心元件，虽长期被视为不可成药靶点，但替代策略正在涌现。K-Ras是一种调节细胞生长的小G蛋白，APC是Wnt信号通路中β-catenin破坏复合物的元件，常在CRC中发生改变。尽管这些基因在所有三种肿瘤类型中均发生变异，但UrC和CRC因组织学外观相似而被认为具有重叠的遗传特征。然而，APC在CRC中的受影响频率（73%）远高于UrC（10%）和PBAC（8%），因此APC改变可能有助于区分膀胱腺癌（UrC/PBAC）和侵犯膀胱的CRC。基于KRAS突变的靶向治疗在UrC中显示出有希望的反应。尽管KRASG12C特异性抑制剂已被批准用于非小细胞肺癌，但研究发现该特定突变在UrC和PBAC中极为罕见。尽管如此，针对非G12C KRAS突变的临床试验正在进行中，使得KRAS突变在未来可能成为UrC和PBAC的潜在治疗靶点。ARID1A是SWI/SNF染色质重塑复合物的一个亚基，在UrC和PBAC中均有改变，且与ICI治疗后较长的无进展生存期相关。PIK3CA编码磷脂酰肌醇-3-激酶的α亚基，其突变常见于激素受体阳性和HER2阴性乳腺癌，已有相应的靶向疗法（如Alpelisib或Capivasertib）获批用于转移性乳腺癌患者，但由于在UrC和PBAC患者中缺乏临床记录的经验，其在PBAC和UrC中的疗效尚不清楚。
除了治疗方面，研究人员还探讨了不同肿瘤类型之间突变分布差异的鉴别诊断价值。分析表明，PBAC在突变水平上UCg具有最高的相似性，其前30个受影响基因中有67%是相同的。有趣的是，CRC与UrC仅有17%的重叠，而UrC和PBAC在其前30个受影响基因中有50%的重叠。UrC和PBAC之间相当大的重叠使得即使在遗传水平上也难以区分它们。只有DICER（UrC: 15% vs. PBAC: 2%）和KRAS（UrC: 34% vs. PBAC: 17%）的不同突变频率可能提供一些鉴别诊断价值。DICER编码一种核糖核酸酶，可产生成熟的miRNA，并已知充当肿瘤抑制因子。
分析显示，TERT启动子突变在UC（74%）和UCg（67%）中频率很高，相比之下UrC（2%）和PBAC（14%）则很低。这表明TERT启动子突变可能作为这些肿瘤类型的潜在鉴别诊断标志物。值得注意的是，野生型TERT启动子的存在与较高的客观缓解率相关。因为腺样分化在UC中很常见，至少有一部分被报告为膀胱腺癌且携带TERT启动子突变的肿瘤实际上可能是广泛腺样分化的UC，其中尿路上皮成分未被识别。支持这一论点的依据包括：1）大多数报告的携带TERT启动子突变的膀胱腺癌病例也携带许多通常与UC相关的突变（如RB1, ARID1A, CDKN2A/B缺失）；2）在这些肿瘤中，报告的TERT启动子突变与KRAS或SMAD4突变几乎是互斥的，而后者在这种背景下是典型的真正腺癌特征；3）没有一个报告的UrC携带TERT启动子突变，这很可能与脐尿管位置绝大多数（>90%）是纯粹腺癌且UCg的可能性极小有关。
ICI治疗（如帕博利珠单抗、阿替利珠单抗和纳武利尤单抗）在转移性UC治疗中显示出显著的临床获益。ICI治疗效果的改善通常显示与PD-L1高表达以及MSI-high和TMB-high表型相关。然而，分析显示UrC（16%）和PBAC（7%）中高PD-L1表达率较低，且MSI和TMB水平普遍较低，表明ICI在这三种分析的肿瘤类型中疗效较低。相应地，UrC患者中可用的ICI治疗数据显示ORR适中（17%），DCR相当高（78%），但如果排除7例具有TMB-high或MSI-high表型的患者（所有患者均为病情稳定），DCR下降至64%。在PBAC中，尽管数据有限，但一例患者在接受帕博利珠单抗治疗后存活超过18个月。基于这些经验，尽管频率较低，但在UrC中测定TMB和PD-L1可能提供一些治疗指导。
恩诺妥珠单抗（EV）是一种靶向Nectin-4的ADC，已被批准用于治疗局部晚期或转移性UC。对于UrC，唯一一例接受EV治疗的病例显示完全缓解。与此一致，先前的一项研究显示膀胱腺癌（包括UrC病例）中Nectin-4的表达率高达82%。
研究人员调查了前30个突变基因中有多少基因曾在UrC或PBAC中通过特定疗法进行过靶向治疗。只有2个前30位受影响基因在两种肿瘤类型中均被靶向（UrC中的KRAS和EGFR，PBAC中的ERBB2）。在UrC中，EGFR显示出改变（主要是扩增）占5%的病例，有两例报告接受了相应的靶向治疗。Gefitinib在一项I期临床试验中对包括UrC在内的多种实体瘤进行了给药。从28名患者中，4名显示出临床反应证据，UrC病例显示出最大的肿瘤缩小幅度（55%）。这种相当大的部分缓解伴随着生物学反应，表现为治疗后肿瘤活检中Ki67增殖指数的中度降低。此外，一名具有EGFR扩增的转移性UrC患者在两线化疗失败后显示出八个月的部分缓解。这些发现强调了EGFR作为UrC潜在靶点的可能性。关于PBAC，ERBB2（HER2）是最常改变的基因之一，已使用特定抑制剂曲妥珠单抗进行了靶向治疗。该病例显示无进展生存期超过6个月。此外，HER2靶向抗体偶联药物德曲妥珠单抗（Trastuzumab deruxtecan）已获得FDA泛瘤种批准，用于HER2过表达且至少一线治疗后进展或无可用的标准治疗的转移瘤患者。值得注意的是，在PBAC的靶向治疗中，ERBB2的测序可能像在非小细胞肺癌（NSCLC）中一样，在基于其相对常见的突变选择有效靶向方法中发挥关键作用。
从前30个突变基因中，可以进一步强调候选基因作为靶向治疗的预测因子。LRP1B在UrC中频繁（11%）受影响，它已被提议作为胃癌的预后标志物，且LRP1B突变显示与ICI治疗患者的更好结局相关。此外，FLT3（一种酪氨酸激酶受体，在PBAC中改变率为6%）的改变已有FDA批准的抑制剂用于急性髓系白血病（AML），这可能是PBAC的一个有利靶点。MET在3%的PBAC患者中通过扩增发生改变，它编码一种RTK，针对MET扩增的疗法已被批准。MET扩增也可能导致抗EGFR靶向治疗的耐药性。此外，FDA和EMA已批准卡马替尼（Capmatinib）和特泊替尼（Tepotinib）用于携带MET外显子14跳跃突变的NSCLC。
