《ESMO Open》:Deep molecular profiling of biliary tract cancer uncovers novel biological mechanisms and therapeutic opportunities
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背景:国际指南建议对符合全身治疗条件的晚期胆道系统癌(Biliary Tract Cancer, BTC)患者进行分子谱分析,但深度多组学方法的效用仍未得到充分探索。材料与方法:研究人员报告了2014年2月至2021年12月期间纳入德国癌症协会(DKTK)分子
背景:国际指南建议对符合全身治疗条件的晚期胆道系统癌(Biliary Tract Cancer, BTC)患者进行分子谱分析,但深度多组学方法的效用仍未得到充分探索。材料与方法:研究人员报告了2014年2月至2021年12月期间纳入德国癌症协会(DKTK)分子辅助分层用于肿瘤根除研究(MASTER)项目的BTC患者的分子和临床结果。根据MASTER标准化流程进行了肿瘤全基因组/全外显子组测序(WGS/WES)和RNA测序(RNAseq),并在分子肿瘤委员会(Molecular Tumor Board, MTB)中讨论了基于分子信息的疗法。治疗策略包括基于复合同源重组缺陷(Homologous Recombination Deficiency, HRD)生物标志物(TOP-ART评分)或基于RNAseq的发现(基因融合/过表达)。结果:在131名注册患者中,基因组和转录组谱分析分别在115例(89%)和89例(77%)中成功完成。分子谱的比较评估强调了BTC的超罕见独特特征,包括PTPRM基因融合的富集。23名(20.0%)患者实施了MASTER指导的治疗,其中4名根据TOP-ART评分接受治疗,12名根据基于RNAseq的建议(基因融合和/或过表达)接受治疗,包括1例携带MET融合的病例。分子知情治疗的中位无进展生存期(PFS)为4.6(3.7-12.7)个月,基于PFS比率(δ > 1.3)的获益率为60%。结论:在MASTER项目中对BTC进行的多组学谱分析发现了新的治疗机遇。通过识别超罕见和复合生物标志物,MASTER指导的治疗即使在重度预处理的患者中也产生了临床获益。
论文解读:胆道系统癌多组学图谱绘制与精准治疗新范式
研究背景与立项依据
胆道系统癌(Biliary Tract Cancer, BTC)是一组异质性较高的罕见肿瘤,涵盖胆囊癌(GBC)、肝内胆管癌(iCCA)、肝门部胆管癌(pCCA)及远端胆管癌(dCCA)。尽管诊疗技术有所进步,BTC患者预后依然极差,5年总生存期(OS)不足10%,主要归因于晚期诊断和系统治疗反应率有限。大规模基因组分析已揭示了BTC显著的瘤内和瘤间异质性,识别出如IDH1、BRAF突变、FGFR2及NTRK1-3融合等可操作变异。现行国际指南推荐对所有晚期BTC患者进行基于二代测序(NGS)的初步分子谱分析。然而,临床常用的NGS panel通常仅覆盖约500个基因,导致仅有不到15%的患者能发现高证据级别的可操作靶点;即便纳入研究性生物标志物,这一比例也仅升至40%-50%。因此,大多数患者在初始化疗免疫治疗失败后,仍只能接受标准化疗,临床获益有限。在此背景下,通过多组学方法(multi-omic approaches)进行深入分子表征,以理解潜在生物学机制并识别新分子靶点的临床价值尚未得到充分挖掘。为此,研究人员依托德国癌症研究中心/德国癌症协会/国家肿瘤疾病中心(DKFZ/DKTK/NCT)的MASTER(Molecularly Aided Stratification for Tumor Eradication Research)项目,深入探究了晚期BTC患者的临床与生物学特征。
研究方法与技术路线
本研究纳入了2014年2月至2021年12月期间在MASTER项目中注册的连续晚期BTC患者。MASTER是一个多中心、临床适用的平台,旨在对年轻难治性肿瘤患者及罕见癌症患者进行前瞻性、全面、多维度的表征。研究采用了标准化的MASTER工作流程,收集肿瘤组织并与匹配的正常对照样本一起,通过全基因组测序(WGS)或全外显子组测序(WES)以及转录组(RNAseq)测序进行分析。测序数据由专门的跨学科分子肿瘤委员会(MTB)讨论,并据此提出临床管理和分子指导治疗的循证建议。统计分析涵盖了从诊断到末次随访的OS、从治疗开始到疾病进展(PD)或死亡的PFS、客观缓解率(ORR)及疾病控制率(DCR)。此外,研究还运用了Rediscover R包进行共发生与互斥性分析,YAPSA提取突变特征,以及Arriba管道识别基因融合,并通过DESeq2进行差异表达分析和metaVIPER算法推断转录因子活性。
研究结果
1. MASTER BTC队列特征
在131名注册患者中,最终115例(87.9%)成功进行了基因组谱分析,其中89例(67.9%)同时拥有RNAseq数据。队列中位年龄为46岁,男性占60%,63.5%的患者为iCCA。患者从诊断到注册的中位时间为6.8个月,既往接受过的中位治疗线数为1线。共有23名(20.0%)患者接受了分子指导的治疗。
2. 分子图谱与临床结局
基因组分析成功解析了单核苷酸变异(SNV)、插入缺失(indel)、拷贝数变异(CNV)及复合生物标志物(如肿瘤突变负荷TMB、微卫星不稳定性MSI、单碱基替换突变特征SBS及HRD)。最常见的突变基因包括TP53(30%)、ARID1A(15%)、IDH1/2(10%)、BAP1(10%)和KRAS(10%)。值得注意的是,ESCAT I/II级生物标志物中,IDH1突变占9.6%,FGFR2融合占13.9%,ERBB2扩增占4.3%,BRAF突变占5.2%。研究发现FGFR2融合与BAP1突变共发生,而TP53突变与CDKN2A/B缺失互斥。在复合生物标志物方面,基于TOP-ART评分的HRD评估显示,44.3%的病例呈阳性,且该阳性状态与较长的OS显著相关。
在MTB讨论的109例病例中,97例(89.0%)获得了至少一条分子指导建议。最常识别的生物标志物类型是基于RNAseq的基因过表达(29.5%),其次是SNV/indel(17.2%)。治疗建议主要集中在酪氨酸激酶(TK,34.1%)和DNA损伤修复(DDR,24.8%)通路。最终,23名患者接受了分子指导治疗,中位PFS为4.6个月,ORR为30%,DCR为43%。PFS比率分析显示,60%的患者从MASTER指导治疗中获得了临床获益(δ > 1.3)。
3. 罕见融合——BTC中具有生物学和临床信息的基因融合
除了FGFR2融合外,研究还检测到了罕见但具有可操作性的融合事件。其中包括激活性的MET融合(如GOLGB1–MET、CLIP2–MET)以及涉及受体型酪氨酸蛋白磷酸酶μ(PTPRM)的复发性功能丧失融合。PTPRM融合在BTC队列中显著富集。研究人员详细报道了一例携带CLIP2–MET融合的局部晚期不可切除iCCA患者,在接受克唑替尼治疗后获得了深度的部分缓解,并在多学科讨论后成功进行了手术切除,有力证明了广泛基因组表征在识别可治疗靶点方面的潜力。
讨论与结论
本研究展示了在MASTER项目中对BTC病例进行广泛分子谱分析的结果与机遇。WGS/WES结合RNAseq和种系DNA谱分析,使得可操作变异的检出比例显著高于panel测序。特别是全转录组测序能够检测基因融合、剪接变体和基于表达的治疗靶点,极大地拓宽了潜在治疗方案的范围。
研究的一个显著亮点是识别出了MET融合,这是一种在西方人群BTC中发生率低于1%的极端罕见事件,若非通过广泛测序极易漏诊。此外,基因组和外显子组范围的测序还使得评估复合生物标志物成为可能,如TMB、MSI以及通过TOP-ART评分测量的HRD。数据显示44%的病例表现出高TOP-ART评分,提示相当一部分患者可能是生物标志物驱动治疗策略的候选者。
尽管受限于回顾性研究的异质性,未能在所有亚组中证明生存优势,但在重度预处理的患者中观察到超过1年的中位生存期仍然令人鼓舞。此外,研究还发现了BTC特有的独特改变,如PTPRM基因融合的富集,虽然其本身不可成药,但其涉及的Wnt和MYC信号通路激活提示了潜在的间接治疗脆弱性。
综上所述,对BTC进行深度、全面的分子表征,不仅允许立即识别治疗相关的脆弱性,还在紧密结合临床应用的背景下支持了持续的科学研究发现。该研究强调了在早期疾病进程中开展深度分子谱分析的重要性,以最大化治疗获益并改善生存结局。