子宮內(nèi)膜樣癌及癌前病變的基因突變比較和宮頸脫落細(xì)胞與外周血游離DNA檢測(cè)對(duì)子宮內(nèi)膜癌的評(píng)估價(jià)值
發(fā)布時(shí)間:2020-04-08 05:58
【摘要】:研究背景:子宮內(nèi)膜癌(Endometrial cancer,EC)是發(fā)達(dá)國家最常見的婦科惡性腫瘤,在我國發(fā)病率僅此于宮頸癌。近年來發(fā)病率日益升高并呈現(xiàn)年輕化態(tài)勢(shì),給個(gè)人和社會(huì)帶來了沉重負(fù)擔(dān)。子宮內(nèi)膜癌包括多種組織學(xué)類型,其中子宮內(nèi)膜樣癌(Endometrioid endometrial carcinoma,EEC)最為常見,約占全部內(nèi)膜癌的75%~80%,與長期無拮抗的雌激素刺激有關(guān),預(yù)后相對(duì)較好。子宮內(nèi)膜上皮內(nèi)瘤變(Endometrial intraepithelial neoplasia,EIN),屬于EEC的癌前病變,如果不接受治療,大約20%的EIN會(huì)進(jìn)展為子宮內(nèi)膜樣癌,但是從EIN到EEC的分子發(fā)生機(jī)制目前仍不明確,從EIN發(fā)展為EEC的關(guān)鍵致病基因的識(shí)別具有重要臨床參考價(jià)值。近年來關(guān)于子宮內(nèi)膜癌遺傳學(xué)方面的研究也日益受到關(guān)注,Lynch綜合征相關(guān)的子宮內(nèi)膜癌是最常見的遺傳性子宮內(nèi)膜癌,其發(fā)生與錯(cuò)配修復(fù)基因的胚系突變有關(guān),而其他癌癥易感基因在子宮內(nèi)膜癌發(fā)生中的作用尚不清楚。二代測(cè)序(Next generationsequencing,NGS)技術(shù)的進(jìn)步,使得研究者可以更深入的挖掘人類基因組。目標(biāo)區(qū)域深度測(cè)序可以通過對(duì)幾個(gè)到幾百個(gè)基因的靶向基因集合(Panel)的全部外顯子進(jìn)行檢測(cè),來探索腫瘤患者的遺傳改變、患病風(fēng)險(xiǎn)和易感位點(diǎn),測(cè)序深度更深而結(jié)果更易解讀,為基因組學(xué)研究提供了一種便捷、經(jīng)濟(jì)的方法。研究目的:探索中國人群子宮內(nèi)膜樣癌及癌前病變的體細(xì)胞突變特點(diǎn),尋找與子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的驅(qū)動(dòng)基因及候選功能基因。通過對(duì)子宮內(nèi)膜癌患者隊(duì)列中癌癥易感基因的檢測(cè),以期找到其他可能會(huì)增加子宮內(nèi)膜癌患病風(fēng)險(xiǎn)的易感基因。研究方法:1.收集了 2017年9月~2018年9月于北京協(xié)和醫(yī)院婦產(chǎn)科手術(shù)的36例EIN和79例EEC患者的外周靜脈血及冰凍腫瘤組織。2.利用覆蓋363個(gè)腫瘤相關(guān)基因全部外顯子區(qū)域的基因Panel對(duì)腫瘤組織和外周血進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域深度測(cè)序,并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行生物信息學(xué)分析。研究結(jié)果:1.EEC組患者的中位腫瘤突變負(fù)荷(TMB)顯著高于EIN患者(5.49 vs 2.96個(gè)突變/Mb,P0.001)。高突變負(fù)荷組均存在DNA損傷修復(fù)基因的突變,涉及的基因主要包括POLE,POLQ,BRCA 和錯(cuò)配修復(fù)基因(MSH2,MSH6,MLH1,MLH3,PMS1 和 PMS2)。2.所有病例中突變頻率最高的基因依次為PTEN(53.9%),PIK3CA(46.1%),CTNNB1(29.6%),PIK3R1(29.6%),ARID1A(28.7%),KRAS(11.5%),CTCF(13.0%),FGFR2(12.2%)和ARID5B(11.3%)。兩組的高頻突變基因大部分一致,但EEC組基因PTEN,PIK3R1,ARID1A,KRAS,CTCF,ARHGAP35 和 KDR 的突變頻率明顯高于 EIN 組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。而且,基因CTCF,ARHGAP35,NF1,KDR和TP53的突變僅出現(xiàn)于EEC組。3.41.7%的樣本中存在拷貝數(shù)變異(CNV),但整體CNV負(fù)荷相對(duì)較低(中位CNV為2個(gè),范圍:0-37個(gè))。絕大多數(shù)CNV為基因擴(kuò)增,其中VEGF-B基因擴(kuò)增最為頻繁(17.4%),并且EEC組中VEGF-B基因擴(kuò)增頻率明顯高于EIN組(P=0.008)。4.通過生物學(xué)信息分析及功能預(yù)測(cè),44個(gè)基因被預(yù)測(cè)為EEC發(fā)生過程中的驅(qū)動(dòng)基因,其中 PTEN,PIK3CA,PIK3R1,CTNNB1,ARID1A,KRAS,CTCF,FGFR2,ARID5B,TP53以及FOXA2與其他基因相比作為內(nèi)膜癌驅(qū)動(dòng)基因的可能性更大(P10-7)。另外,新發(fā)現(xiàn)4個(gè)子宮內(nèi)膜癌的候選功能基因(CTCF,ARHGAP35,NF1和KDR)。5.胚系突變檢測(cè)結(jié)果顯示,2例患者存在Lynch綜合征相關(guān)基因(MLH1和MLH2)的致病性胚系突變,8例患者攜帶6個(gè)非Lynch綜合征基因(MUTYH,GALNT12,POLE,MPL,ATM和ERCC4)的致病或可疑致病性胚系突變。結(jié)論:1.利用目標(biāo)區(qū)域深度測(cè)序,首次描繪了中國人群中子宮內(nèi)膜樣癌及癌前病變的基因突變圖譜。2.與EIN相比,EEC的突變負(fù)荷更高,主要?dú)w結(jié)于DNA損傷修復(fù)通路中的相關(guān)基因突變。3.EIN與EEC中的高頻突變基因較為相似,但EEC中存在與EIN有別的特殊基因突變(CTCF,ARHGAP35,NF1,KDR以及TP53),以及頻繁發(fā)生的VEGF-B基因擴(kuò)增,這些遺傳學(xué)改變可能與子宮內(nèi)膜癌的惡性轉(zhuǎn)化、發(fā)展及轉(zhuǎn)移相關(guān)。4.除Lynch綜合征相關(guān)基因突變外,可能存在其他會(huì)增加子宮內(nèi)膜癌遺傳易感性的基因突變,未來需要更大人群的研究數(shù)據(jù)來評(píng)估這些基因的胚系突變對(duì)子宮內(nèi)膜癌患病風(fēng)險(xiǎn)的影響。研究背景:子宮內(nèi)膜癌(Endometrialcancer,EC)是女性生殖道三大惡性腫瘤之一,在全球發(fā)達(dá)國家及我國部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市,其發(fā)病率已躍居?jì)D科惡性腫瘤首位。以往認(rèn)為,子宮內(nèi)膜癌治愈率高、預(yù)后良好,但近年來,子宮內(nèi)膜癌的死亡率也在逐年增加,新發(fā)腫瘤臨床期別晚、分化差可能是死亡率上升的原因之一。當(dāng)前臨床上主要根據(jù)子宮內(nèi)膜癌患者的臨床病理分期和形態(tài)學(xué)診斷來制定治療方案,對(duì)于早期患者,單純外科手術(shù)治療就可以獲得較好的預(yù)后;而對(duì)于晚期患者,需要綜合手術(shù)、化療、放療甚至靶向和免疫治療等多種療法,因此子宮內(nèi)膜癌的早期診斷對(duì)于提高患者的生存率和預(yù)后的改善具有重要意義。目前臨床上常用的內(nèi)膜癌的診斷方法包括:經(jīng)陰道超聲、血清CA125檢測(cè)、分段診刮、宮腔鏡檢查等,但這些檢查各自都具有一定的局限性,比如經(jīng)陰超聲存在較高的假陽性率,CA125敏感性不高,分段診刮有一定的侵入性并且存在20%~25%的漏診率等,這些都影響子宮內(nèi)膜癌的診斷率。近年來,液體活檢作為一種新興的非侵入式檢測(cè)技術(shù),因其損傷小、操作簡便、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)而日益受到關(guān)注,通過檢測(cè)患者體液中的分子標(biāo)志物來獲取腫瘤信息。子宮內(nèi)膜癌患者的外周血及宮頸脫落細(xì)胞中都存在腫瘤源性DNA,這些腫瘤源性DNA包含了腫瘤相關(guān)的遺傳信息。通過高靈敏的DNA檢測(cè)技術(shù)從宮頸脫落細(xì)胞和外周血中檢測(cè)腫瘤源性DNA及相關(guān)基因突變情況,有助于對(duì)患者體內(nèi)的腫瘤分子類型輔助診斷、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤變化并制定最佳治療方案,從而推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)施。研究目的:1.探索外周血及宮頸脫落細(xì)胞游離DNA濃度與子宮內(nèi)膜癌的臨床病理特征之間的關(guān)系;2.探索外周血及宮頸脫落細(xì)胞游離DNA與配對(duì)組織突變位點(diǎn)檢出的一致性情況;3.探索外周血及宮頸脫落細(xì)胞游離DNA中一致性突變的檢出與子宮內(nèi)膜癌的臨床病理特征之間的關(guān)系。研究方法:1.收集了 2017年9月~2018年9月于北京協(xié)和醫(yī)院婦產(chǎn)科手術(shù)的84例子宮內(nèi)膜癌和子宮內(nèi)膜上皮內(nèi)瘤變患者的配對(duì)外周血、宮頸刮片及子宮內(nèi)膜病灶組織;2.利用環(huán)化單分子擴(kuò)增和重測(cè)序(cSMART)技術(shù),以覆蓋363個(gè)腫瘤相關(guān)基因全部外顯子區(qū)域的基因Panel對(duì)子宮內(nèi)膜病灶組織、外周血及宮頸脫落細(xì)胞中提取的游離DNA進(jìn)行高通量及靶向深度測(cè)序,并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行生物信息學(xué)分析。研究結(jié)果:1.納入本研究的84例患者中,外周血和宮頸脫落細(xì)胞中游離DNA濃度的中位值分別為 6.8ng/ml(范圍:3.0-44.7ng/ml)和 19.2ng/ml(范圍:1.5-32.2ng/ml),EIN 組和 EC組血漿及宮頸脫落細(xì)胞中游離DNA濃度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。高組織病理分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的外周血cfDNA濃度更高(P=0.004,P=0.03),較高的FIGO分期與淋巴脈管間隙受累者的血漿cfDNA濃度似乎更高,但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.06,P=0.05)。另外,未發(fā)現(xiàn)宮頸脫落細(xì)胞中游離DNA濃度與子宮內(nèi)膜癌的臨床病理特征間存在顯著相關(guān)性(P均大于0.05)。2.以363基因Panel檢測(cè),42.9%(36/84)的外周血cfDNA中檢測(cè)到與組織一致的基因突變位點(diǎn),覆蓋73個(gè)基因的115個(gè)位點(diǎn);77.4%(56/84)的宮頸脫落細(xì)胞游離DNA中檢測(cè)出與組織一致的基因突變位點(diǎn),覆蓋235個(gè)基因的701個(gè)突變位點(diǎn)。宮頸脫落細(xì)胞游離DNA中一致性突變位點(diǎn)的檢出比率顯著高于外周血(P=0.002)。3.EC組外周血游離DNA中一致性突變位點(diǎn)的檢出率明顯高于EIN組(53.4%vs 15.4%,P0.001),并且一致性突變的檢出率在高組織病理分級(jí)、淋巴脈管間隙受累及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者中更高,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.01,P=0.03,P=0.047),而不受FIGO分期、肌層浸潤深度、診斷時(shí)CA125水平以及cfDNA濃度的影響(P均0.05)。4.EC組宮頸脫落細(xì)胞游離DNA中一致性突變位點(diǎn)的檢出率顯著高于EIN組(94.8%vs 38.5%,P0.001),而且一致性突變的檢出率不受FIGO分期、組織病理學(xué)分級(jí)、肌層浸潤深度、淋巴脈管間隙受累、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、診斷時(shí)CA125水平以及宮頸脫落細(xì)胞游離DNA濃度的影響(P均0.05)。結(jié)論:1.基于cSMART技術(shù)的多基因檢測(cè)Panel可以在子宮內(nèi)膜癌及癌前病變患者的宮頸脫落細(xì)胞與外周血游離DNA中檢測(cè)到腫瘤源性DNA的存在。2.與外周血相比,宮頸脫落細(xì)胞樣本中更容易檢測(cè)到與組織一致性的突變位點(diǎn),提示其可能更適合作為子宮內(nèi)膜癌的液體活檢方式。3.外周血游離DNA中腫瘤源性DNA的檢出與子宮內(nèi)膜癌的組織病理分級(jí)、淋巴脈管間隙受累及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系,以及宮頸脫落細(xì)胞游離DNA中腫瘤源性DNA的較高檢出率,提示未來液體活檢可以作為組織活檢的補(bǔ)充,為子宮內(nèi)膜癌的早期診斷和風(fēng)險(xiǎn)分層提供一定的指導(dǎo)作用。
【圖文】:
圖4-1病例納入和篩選流程圖逡逑患者的平均年齡為47.7±13.4歲,其中EC組的平均年齡為51.8±12.8歲,EIN組逡逑的平均年齡為37.3±8.4歲。患者的平均BMI為25.9±4.8kg/m2,邋EC組和EIN組分別為逡逑25.7±4.3kg/m2和26.5±5.6kg/m2。41.7%的患者在診斷時(shí)己絕經(jīng),而EIN組絕大多數(shù)為逡逑絕經(jīng)前女性,僅有1例診斷時(shí)己絕經(jīng)。67.0%的患者診斷時(shí)己完成生育,EC組與EIN組逡逑比83.5%30.6%。0八12517.511/1111^(
(范圍:0-233.93個(gè)突變/Mb),其中EC組的中位TMB為5.49個(gè)突變/Mb邋(范圍:0.84-逡逑233.93個(gè)突變/Mb);邋EIN組的中位TMB為2.96個(gè)突變/Mb(范圍:0-16.05個(gè)突變/Mb)。逡逑EEC患者的中位TMB顯著高于EIN患者(5.49邋vs邋2.96個(gè)突變/Mb,邋P<邋0.001)(圖4-逡逑2A)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),EC組中有5例突變負(fù)荷過高者(中位TMB為173個(gè)突變/Mb,逡逑范圍:141-277個(gè)突變/Mb),其余74例的中位TMB為6個(gè)突變/Mb邋(范圍:0-48個(gè)突逡逑變/Mb),而且高突變負(fù)荷組均檢出DNA損傷修復(fù)(DNA邋damage邋repair,邋DDR)迪路基逡逑因的相關(guān)突變,涉及的基因主要包括POLE,POLQ,邋BRCA1/2和錯(cuò)配修復(fù)(Mismatch逡逑repair,,邋MMR)基因(MSH2,邋MSH6,邋MLH1,邋MLH3,PMS1邋和邋PMS2),詳見表邋4-2。逡逑為了區(qū)分EEC和EIN之間TMB的實(shí)際差異,我們?cè)谂懦梭w細(xì)胞突變頻數(shù)過高者后,逡逑發(fā)現(xiàn)兩組的中位TMB并無顯著差異(5.07vs3.80個(gè)突變/Mb,邋P=0.294)(圖4-2B)。逡逑A邋250邐B逡逑"邐15逡逑Type邐TyN逡逑|200邐□
本文編號(hào):2618987
【圖文】:
圖4-1病例納入和篩選流程圖逡逑患者的平均年齡為47.7±13.4歲,其中EC組的平均年齡為51.8±12.8歲,EIN組逡逑的平均年齡為37.3±8.4歲。患者的平均BMI為25.9±4.8kg/m2,邋EC組和EIN組分別為逡逑25.7±4.3kg/m2和26.5±5.6kg/m2。41.7%的患者在診斷時(shí)己絕經(jīng),而EIN組絕大多數(shù)為逡逑絕經(jīng)前女性,僅有1例診斷時(shí)己絕經(jīng)。67.0%的患者診斷時(shí)己完成生育,EC組與EIN組逡逑比83.5%30.6%。0八12517.511/1111^(
(范圍:0-233.93個(gè)突變/Mb),其中EC組的中位TMB為5.49個(gè)突變/Mb邋(范圍:0.84-逡逑233.93個(gè)突變/Mb);邋EIN組的中位TMB為2.96個(gè)突變/Mb(范圍:0-16.05個(gè)突變/Mb)。逡逑EEC患者的中位TMB顯著高于EIN患者(5.49邋vs邋2.96個(gè)突變/Mb,邋P<邋0.001)(圖4-逡逑2A)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),EC組中有5例突變負(fù)荷過高者(中位TMB為173個(gè)突變/Mb,逡逑范圍:141-277個(gè)突變/Mb),其余74例的中位TMB為6個(gè)突變/Mb邋(范圍:0-48個(gè)突逡逑變/Mb),而且高突變負(fù)荷組均檢出DNA損傷修復(fù)(DNA邋damage邋repair,邋DDR)迪路基逡逑因的相關(guān)突變,涉及的基因主要包括POLE,POLQ,邋BRCA1/2和錯(cuò)配修復(fù)(Mismatch逡逑repair,,邋MMR)基因(MSH2,邋MSH6,邋MLH1,邋MLH3,PMS1邋和邋PMS2),詳見表邋4-2。逡逑為了區(qū)分EEC和EIN之間TMB的實(shí)際差異,我們?cè)谂懦梭w細(xì)胞突變頻數(shù)過高者后,逡逑發(fā)現(xiàn)兩組的中位TMB并無顯著差異(5.07vs3.80個(gè)突變/Mb,邋P=0.294)(圖4-2B)。逡逑A邋250邐B逡逑"邐15逡逑Type邐TyN逡逑|200邐□
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