胰腺腺泡細胞癌(PACC)是罕見的惡性腫瘤,沒有標準治療方案。PACC表現出顯著的腫瘤間分子異質性,涉及多條通路,提示靶向治療方案。本研究匯總了PACC數據,分析了分子特徵和患者特異性治療靶點,是這方面最大的研究之一。PACC樣本(n = 51)進行了DNA [靶向panel(n = 29)或全外顯子組(n = 22)]和RNA(全轉錄組,n = 29)NGS檢測。同胰腺導管腺癌(PDAC,n=4205)的分子特徵進行比較。同時,回顧了在亨斯邁癌症研究所(HCI)接受治療的PACC患者。分析了真實世界51例PACC患者樣本數據,發現PACC和PDAC存在關鍵分子差異,突出了PACC的獨特特徵。與PDAC相比,PACC的主要差異包括MAPK信號通路下調和基質細胞丰度較低。PACC中基因組雜合性缺失與BRCA1、BRCA2和PALB2突變有較強的相關性。在HCI接受治療的7例患者中,1例患者攜帶BRAF V600E突變,該患者接受康奈非尼+比美替尼聯合治療,已實現超過3年的完全緩解。本研究表明,PACC與PDAC存在重要差異,包括MAPK信號通路下調,基質細胞丰度較低。此外,PACC基因檢測揭示較多患者攜帶可靶向治療變異,可以指導治療。
研究背景
胰腺腺泡細胞癌(PACC)較為罕見,起源於胰腺外分泌部,占所有胰腺腫瘤的不到2%。PACC發病年齡通常較小,多見於男性。PACC是一組異質性疾病,基於不同的形態學特徵和免疫組化,具有腺泡分化的特徵。PACC的組織學特徵多樣,包括腺泡結構,以及含有呈片狀排列的低分化腫瘤細胞的實性成分,這些腫瘤細胞胞質豐富,含有過碘酸-希夫(PAS)陽性,澱粉酶消化PAS(dPAS)陰性顆粒。腺泡細胞可通過針對胰蛋白酶、澱粉酶、脂肪酶、羧基酯脂肪酶(CEL)和BCL10的抗體來鑑定。其中,胰蛋白酶和BCL10表達的靈敏度最高。通過免疫組化,已發現多種區分特徵,腺泡、導管和神經內分泌分化的所有混合組合均已得到描述。混合性PACC是腺泡分化伴有>30%的神經內分泌或導管腺癌成分的癌。與胰腺導管腺癌 (PDAC)相比,PACC與較好的臨床結局相關,特別是適合手術切除的患者。然而,目前尚無針對不可切除和轉移性PACC的特定治療方案,尤其是純腺泡細胞癌。在沒有隨機試驗高水平證據的情況下,PACC患者接受細胞毒性化療,與PDAC類似。由於缺乏相關臨床試驗,近年來,有研究探索了可以解釋PACC生物學並可能作為治療靶點的分子特徵。
幾項研究顯示,PACC的分子異質性可能導致其獨特特徵。兩項研究中,胰腺腺泡細胞癌樣本全外顯子組測序揭示了分子多樣性,儘管樣本量較小。一項研究納入了18例純PACC,雖然多個基因發生體細胞突變,但沒有基因突變頻率>30%。一些腫瘤攜帶可見於胰腺導管腺癌的突變,例如KRAS,SMAD4和TP53。相比之下,一些腫瘤攜帶的突變在PDAC中較少見,例如BRAF,RB1,JAK1,APC以及DNA同源重組修復相關基因,如BRCA2和ARID1A。1/18例純PACC和2/3例混合性腺泡-導管癌攜帶BRAF突變。另一項研究對7例純PACC進行全外顯子組和靶向測序,3例樣本全外顯子組測序未發現BRAF突變,3/7例存在BRCA2功能缺失突變。最後,一項研究分析了44 例PACC(包括17例純PACC)的全面基因組測序結果,2/17例純PACC存在BRAF或RAF1重排。對這些融合的進一步分析顯示MAPK通路組成性激活,程度與BRAF V600E引起的相似。NTRK/ALK/ROS1致癌融合在PACC中較少見。導致下游基因轉錄和調節多種細胞機制的MAPK通路在PACC中的作用至關重要,因為或許可以使用RAS,MEK或RAF抑制劑治療。導致該通路過度激活的突變或其他基因變異或可進行靶向治療。
本研究分析了51份PACC樣本(大多為純PACC)的DNA(靶向panel或全外顯子組)和RNA(全轉錄組)NGS檢測結果,並同PDAC進行了比較。
研究結果
患者特徵
在臨床隊列中發現7例PACC患者。6例被診斷為純PACC,1例為混合性腺泡-神經內分泌腫瘤。診斷基於組織學形態和免疫組化。臨床隊列中4份樣本被納入PACC分子隊列,在7例患者中,3例患者有完整的治療數據。在分子隊列中,比較了PACC患者(n=51)和PDAC患者(n=4205)的FFPE樣本(表1)。
表1. PACC和PDAC患者特徵
回顧了4份樣本的病理切片,以確認診斷。除1份樣本外,其他所有樣本均為純PACC。對於分子隊列中的其餘樣本,回顧了可及的病理報告(n = 45)。所有均報告為腺泡細胞癌,37份樣本有免疫組化結果。兩個隊列中共有41份樣本有免疫組化數據。15份樣本報告了PAS或dPAS陽性,28份樣本報告了胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶表達。17份樣本CD56呈陰性,33份樣本突觸素或嗜鉻粒蛋白呈陰性。總之,在分子隊列包含的51份樣本中,只有1份為混合性腺泡-神經內分泌腫瘤,其餘為腺泡細胞癌。
在進行DNA NGS檢測的51份PACC樣本中,29份進行592基因panel測序,22份進行全外顯子組測序,其中29份樣本還進行全轉錄組測序分析了RNA表達和融合。
PACC和PDAC具有不同的分子特徵
分析51例PACC患者和4205例PDAC患者樣本全面基因組測序結果,發現其具有不同的突變譜(表2,圖1)。90.7%的PDAC攜帶KRAS突變,而純PACC中只有2例(3.8%)攜帶KRAS激活突變(均為G12D)(p<0.05多重假設檢驗校正後)。在PDAC中,TP53突變率為77.7%,而在純PACC中僅為13.7%(p<0.05)。此外,10/51例(20%)PACC攜帶BRCA突變(BRCA2 n = 9,BRCA1 n = 1),而149/4205例(3.6%)PDAC攜帶BRCA突變(BRCA2 n = 110,BRCA1 n = 39)(p<0.05)。PALB2突變在純PACC和PDAC中的發生率分別為3.8%和0.6%。純PACC中高基因組雜合性缺失(gLOH)(gLOH比率≥16%)與BRCA1、BRCA2和PALB2突變(6/7樣本)相關。在PDAC中,11%存在gLOH。
表2. CARIS資料庫中PACC與PDAC中假定可靶向治療基因變異的比較
圖1. PACC基因變異情況以及與PDAC的比較
關於MAPK通路,本研究發現2例(3.8%)純PACC攜帶BRAF突變(均為V600E),10%的純PACC攜帶NF1功能缺失突變(圖1)。純PACC中其他可靶向治療或潛在可靶向治療的基因變異包括IDH1致病突變(3.8%)和FBXW7功能缺失突變(3.8%)。
總體而言,拷貝數擴增(CNA)和融合在純PACC和PDAC中較少見。純PACC中CNA最常見於FH(6.1%),H3F3A(4.1%)和MDM4(4.1%),3份樣本檢出。純PACC融合最常發生於EGFR(7.1%),ALK(3.5%),ERBB2(3.6%)和PRKACA(3.6%)。
在本研究PACC隊列中,僅1份樣本存在錯配修復缺陷(dMMR),該樣本同時腫瘤突變負荷(TMB)≥10 mut/Mb,PD-L1表達(IHC SP142)(圖1)。dMMR和TMB-H在PACC和PDAC隊列中的發生率相似,均<5%。相比之下,PDAC隊列中15%的患者PD-L1表達(IHC染色強度≥2+和≥5%腫瘤細胞染色),高於PACC隊列的8%,儘管沒有統計學意義。
PACC中MAPK信號通路和其他轉錄特徵下調
對PACC和PDAC中癌症生物學過程相關MAPK通路激活和轉錄特徵進行了比較(圖2)。PDAC中MAPK通路激活顯著高於純PACC(圖2A)。PACC具有顯著較低的粒細胞樣骨髓源性抑制細胞(gMDSC),單核細胞樣骨髓源性抑制細胞(mMDSC),缺氧,基質/ EMT / TGFβ和糖酵解特徵(圖2B)。使用RNAseq反卷積來估計細胞丰度,發現純PACC和PDAC在腫瘤免疫微環境方面存在關鍵差異,前者腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)顯著較少,特別是成纖維細胞,B細胞,單核細胞,中性粒細胞,T細胞,髓樣樹突狀細胞,CD8+ T細胞和細胞毒性淋巴細胞(p<0.001,圖2B)。由於與PDAC樣本相比,進行RNAseq的PACC樣本數量有限,因此應謹慎解釋這些結果。
圖2. PACC和PDAC基因表達譜和腫瘤微環境分析
PACC中MAPK信號通路相關分子變異
癌症中MAPK通路活化是受體酪氨酸激酶和RAS/RAF家族成員激活突變或擴增的結果,針對該通路關鍵成分開發了多種抑制劑。為了探索純PACC中分子變異對MAPK的影響,計算了MAPK通路活性評分(MPAS)(圖2和3)。
圖3. PACC中分子變異與MAPK激活的相關性
轉移性和局限性PACC的MPAS評分相似,>中位MPAS和<中位MPAS的PACC患者中,轉移性患者分別占75%和65%。未發現有分子變異對MPAS評分有顯著影響。純PACC中有vs無BRCA2突變(>中位MPAS和<中位MPAS的患者中,突變陽性患者分別占33%和7%)和NF1突變(>中位MPAS和<中位MPAS的患者中,突變陽性患者分別占18%和9%)的患者差異最大。PACC隊列中2個KRAS突變樣本未進行全轉錄組測序。
PACC中臨床結局相關分子特徵
識別了2005年至2019年在亨斯邁癌症研究所就診的7例PACC患者。6例被診斷為純PACC,1例為混合性腺泡-神經內分泌腫瘤。5例為男性,1/7例患者初診為轉移性疾病。3例患者(均為純PACC)有完整的電子病歷治療數據。所有患者均在病程的某個階段接受全身細胞毒性化療,1例患者接受靶向治療,療效優異且持久(圖4)。
圖4. 3例純PACC患者的病程和治療
第一例患者是一名58歲的男性,被診斷患有同時性轉移性疾病。首先接受細胞毒性化療,前2線細胞毒性化療均4個周期後疾病進展。然後,接受索拉非尼治療,部分緩解持續7個月,隨後進行放療治療原發性胰腺腫塊。診斷後18個月死於疾病。
第二例患者是一名66歲的男性,最初被診斷為局限性純PACC。接受了新輔助放療同步氟尿嘧啶,隨後行切除術。最終病理未見治療反應。初診後4年,發現轉移,最初接受了5個月的吉西他濱治療,疾病進展。隨後,參加了兩項I期試驗,首先使用血管生成抑制劑,2個周期後進展,然後接受6個月的泛去乙醯化酶抑制劑治療。診斷為轉移性疾病後19個月死亡。
第三例患者也是男性,在62歲時被診斷為局限性純PACC。接受了切除術,隨後進行了6個月的吉西他濱和卡培他濱輔助治療。切除術後15個月,發現切除床內復發。然後接受了3個月的FOLFIRINOX治療,活檢證實肝轉移。當時腫瘤基因檢測顯示BRAF V600E突變,開始康奈非尼/比美替尼治療。第一次影像學評估顯示部分緩解,隨後治療12個月時完全緩解。治療已持續36個月,影像學未見疾病跡象(圖5)。此外開始靶向治療後30個月,cfDNA未檢出BRAF V600E突變。
圖5. CT圖像
討 論
純PACC較為罕見,相關研究較少,本研究集中分析了純PACC,據我們所知,是這方面最大的研究。本研究對PACC進行了全面的分子特徵分析,並同更常見的PDAC進行了比較,增加了我們對該疾病的了解。本研究中PACC進行了全面測序,29個樣本進行了592基因panel測序,22個樣本進行了全外顯子組測序,29個樣本進行了全轉錄組測序。此外,描述了一例BRAF V600E突變的純PACC患者靶向治療獲益顯著。本研究發現,PACC對細胞毒性藥物的敏感性不同,支持探索新的PACC治療方案。
本研究數據表明,純PACC的分子特徵與PDAC不同。KRAS和TP53突變在PDAC中較常見,在純PACC中較少見。純PACC具有分子異質性,總體人群中,存在可靶向治療或潛在可靶向治療變異的患者占35%(18/51例患者),高於PDAC的不到5%。
核心HR(同源重組)基因BRCA1、BRCA2和PALB2胚系功能缺失突變導致錯誤的DNA損傷反應,是鉑類和PARPi(聚ADP核糖聚合酶抑制劑)治療的生物標誌物。基於POLO研究結果,PARPi奧拉帕利獲批用於胚系BRCA突變的轉移性PDAC患者的維持治療。該研究顯示,奧拉帕利組的無進展生存期(PFS)優於安慰劑組,分別為7.4個月和3.8個月(風險比:0.53,95% CI:0.35-0.82,p = 0.004)。
據報道,PDAC中胚系BRCA突變的發生率為4-7%,與本研究PDAC隊列中體細胞BRCA突變的發生率一致。本研究中,純PACC的BRCA突變發生率為19%,並且在所有可評估樣本中與gLOH相關,提示HR機制缺陷,可能獲益於PARPi或鉑類化療。
其他值得關注的通路有MAPK信號級聯,激活率較高。總體而言,PDAC顯示出更高的MAPK激活評分,這可能是由於KRAS突變發生率較高。本研究中,只有3.8%的純PACC存在BRAF突變,低於其他PACC研究報告的BRAF突變和融合發生率,突出了這組癌症的異質性,以及混合性亞型較常見。本研究中一例患者接受了康奈非尼(RAFi)加比美替尼(MEKi)治療,達到影像學完全緩解,治療已持續36個月,獲益持久。此外,臨床隊列中一例患者經索拉非尼治療獲得7個月的部分緩解。2022年7月,FDA批准達拉非尼/曲美替尼用於治療攜帶BRAF V600E突變的腫瘤患者,依據的是2期ROAR20和 NCI-MATCH(子方案H)臨床試驗顯示該聯合療法ORR和OS較優。鑒於有文獻表明,BRAF融合導致的MAPK通路激活與BRAF V600E突變相似,在沒有其他可靶向治療變異和缺乏標準治療的情況下,考慮RAF/MEK抑制劑是合理的。
神經纖維蛋白1(NF1)是一個抑癌基因,編碼RAS GTP酶激活蛋白,其功能缺失突變導致RAS信號通路失調。在本研究隊列中,10%的純PACC攜帶NF1突變。SHP2是一種非受體蛋白酪氨酸磷酸酶,在多個受體酪氨酸激酶下游的生長因子信號通路中發揮作用。NF1功能缺失突變腫瘤的細胞生長依賴於SHP2介導的上游信號通路,因此SPH2抑制劑是一種有吸引力的策略。幾項處於不同階段的臨床試驗正在評估SHP2抑制劑單藥或聯合其他靶向藥物(如MEK和CDK4/6抑制劑或檢查點抑制劑),並可能考慮用於NF1突變的純PACC。
本研究隊列中,其他較少見但潛在可靶向治療的突變包括IDH1和FBXW7突變。IDH1突變,特別是R132突變,導致2-羥基戊二酸產生增強,促進腫瘤發生。艾伏尼布是口服IDH1抑制劑,獲批准用於治療IDH1突變的急性髓系白血病和轉移性膽道癌。FBXW7是腫瘤抑制因子,是泛素蛋白酶體系統中F-box蛋白家族的一員。FBXW7靶向陽性細胞周期調節因子,如細胞周期蛋白E和c-MYC,介導泛素化,其缺陷導致c-MYC增加,細胞周期蛋白E異常積累,腫瘤對檢查點(如PKMYT125)的依賴性增加。在臨床前模型中,由於細胞周期蛋白E驅動FBXW7突變腫瘤的基因組不穩定性,PKMYT1抑制劑使細胞容易受到DNA損傷的影響,導致合成致死和腫瘤消退。PKMYT1抑制劑已進入臨床試驗,可考慮用於治療FBXW7功能缺失突變的PACC。
總之,純PACC較為罕見,對化療敏感性較低,轉移性患者生存期較短。儘管臨床醫生傾向於純PACC遵循PDAC治療範式,但PACC不同於PDAC,應採用不同的治療方案。PACC基因檢測顯示多達35%的患者(本研究隊列中18/51例患者)存在可靶向治療變異,對患者治療有直接影響,因此診斷時應常規進行基因檢測。
參考文獻:
Florou V, Elliott A, Bailey MH, Stone D, Affolter K, Soares HP, Nevala-Plagemann C, Scaife C, Walker P, Korn WM, Lou E, Shroff RT, Hosein PJ, Garrido-Laguna I. Comparative Genomic Analysis of Pancreatic Acinar Cell Carcinoma (PACC) and Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC)Unveils New Actionable Genomic Aberrations in PACC. Clin Cancer Res. 2023 Jun 2:CCR-22-3724. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-22-3724. Epub ahead of print. PMID: 37266563.