本研究旨在明確攜帶非BRCA同源重組（HR）基因胚系致病變異（PVs）卵巢癌（OC）的分子特徵，並分析與BRCA1/2和野生型（WT）OC相比的生存情況。研究納入了2015年1月7日至2020年12月31日接受腫瘤-正常（tumor-normal）配對樣本測序（MSK-IMPACT）的OC患者，包括對BRCA1/2和其他HR基因ATM、BARD1、BRIP1、FANCA、FANCC、NBN、PALB2、RAD50、RAD51B、RAD51C和RAD51D的胚系評估。研究者在腫瘤內評估了雙等位基因失活。對於HR基因胚系PVs，使用FACETS（腫瘤測序中的分數和等位基因特異性拷貝數估計值）算法評估胚系變異位點的腫瘤內雜合性丟失（LOH），並評估二次體細胞突變，從而推斷雙等位基因失活。基於先前關於所有癌症類型的BRCA1/2胚系PVs的報道，這些患者被分為兩組：≥60% LOH（高）組和＜60% LOH（低）組。採用左截斷的Kaplan-Meier法根據病理診斷計算無進展生存期（PFS）和總生存期（OS）。對一部分患者進行全外顯子組測序（WES）。
在882例OC患者中，56例（6.3%）存在非BRCA HR基因的胚系PV；95例（11%）患BRCA1相關OC（58例胚系，37例體系）；59例（6.7%）患BRCA2相關OC（40例胚系，19例體系）。在BRIP1(11/13)、PALB2(3/4)、RAD51B(3/4)、RAD51C(3/4)和RAD51D(8/10)的胚系PVs中觀察到高比率的雙等位基因變異。在 WES檢測的病例（27/35）中，與胚系BRIP1 PVs腫瘤相比，胚系PALB2和RAD51B/C/D PVs腫瘤的腫瘤突變負荷較高（TMB；中位數2.5 [1.1-6.0]vs. 1.2 mut/Mb[0.6-2.6]）和HR-缺陷（HRD）突變特徵富集（p＜0.01）。HRD的其他特徵相似，包括端粒等位基因不平衡（TAI）和大片段遷移（LSTs）。儘管不同基因組的PFS/OS存在異質性，但只有與BRCA1/2相關的OC患者的生存優於WT OC患者（p＜0.01）。非BRCA HR基因胚系 PVs的OCs代表了一個異質性亞組，其中PALB2和RAD51B/C/D與HRD表型相關。
- 攜帶非BRCA1/2 HR基因胚系PVs的患者是一個異質性亞組；
- 與BRIP1相比，在PALB2和RAD51B/C/D胚系PVs患者中HRD表型富集；
- 與野生型OC患者相比，BRCA1/2相關OC患者的生存期有所改善；
- 在攜帶其他HR基因胚系PVs的患者中，生存期存在差異；
- 攜帶PALB2和RAD51B/C/D胚系PVs的OC可能與BRCA1/2相關的OC具有相似的特徵。
研究背景
卵巢癌（OC），特別是高級別漿液性卵巢癌（HGSOC），以同源重組（HR）缺陷為特徵。與無BRCA1/2或其他HR基因致病性變異（野生型(WT)）的患者相比，攜帶胚系（g）和體系（s）BRCA1/2致病性變異（PVs）（在HR中發揮關鍵作用的基因）的患者生存期延長。攜帶胚系和體系BRCA1/2 PVs的患者還可從鉑類藥物和PARP抑制劑等靶向治療中獲得臨床獲益。
除與HR相關的BRCA1/2基因外，OC和HGSOC中也發現了其他基因的胚系PVs，其中許多（包括RAD51C、RAD51D、BRIP1和PALB2）與OC發生風險增加相關，但程度低於BRCA1/2。與BRCA1/2相關和WT OC患者相比，這些腫瘤的基因譜和HR特徵以及這些患者的生存結局尚不清楚。
本研究試圖全面表征非BRCA1/2 HR基因胚系PVs OCs患者的基因譜和HR缺陷（HRD），並與g/s BRCA1/2相關腫瘤和野生型腫瘤患者相比，評估臨床結局和生存。
研究結果
基因亞組：
在研究期間接受腫瘤-正常（tumor-normal）配對樣本測序的1266例上皮性OC患者中，882例從診斷開始在MSK接受治療，並被納入這些分析。在這882例患者中，95例（11%）有BRCA1 PV（58例gBRCA1和37例sBRCA1）；59例（6.7%）有BRCA2 PV（40例gBRCA2和19例sBRCA2）；672例（76%）為WT OC。在56例（6.3%）患者中觀察到非BRCA HR基因的胚系PVs（圖1）。
圖1
患者特徵：
全組患者的平均診斷年齡為63歲（21-93歲）。882例患者中有515例（58%）接受了初次手術，752例已知殘留病灶的患者中有604例（80%）通過初次腫瘤細胞減滅術（PDS）或間歇性腫瘤細胞減滅術（IDS）實現了完全大體切除（CGR，定義為手術完成時無肉眼可見的殘留病變），基因亞組之間無差異。85%的患者被診斷為III/IV期疾病，不同基因亞組之間有一些差異。總體而言，高級別漿液性組織學在總的OC中占77%，在攜帶BRCA1/2 PVs的OC中占較高比例。77%為白種人，各基因組之間的種族、民族或吸煙狀況無差異（表1）。
表1
攜帶非BRCA HR基因胚系PVs患者的腫瘤體系譜：
在非BRCA1/2 HR基因的胚系PVs患者中，研究者觀察到腫瘤內胚系-體系相互作用的異質性。在BRIP1（85%，11/13）、PALB2（75%，3/4）、RAD51B（75%，3/4）、RAD51C（75%，3/4）和RAD51D（75%，8/10）胚系PVs患者的腫瘤中發現了高比例的雙等位基因失活和LOH，研究者將這一組稱為「其他HR，LOH高」。相反，在ATM（29%，2/7）、NBN（25%，1/4）、BARD1（0%，0/2）、FANCA（0%，0/2）、FANCC（50%，1/2）和RAD50（0%，0/4）胚系PVs患者的腫瘤中發現了低比例的LOH，研究者將這一組稱為「其他HR，LOH低」（圖2）。
圖2
在35例高LOH OCs中，對27例有足夠腫瘤細胞含量（≥30%）的腫瘤（BRIP1, n=11；PALB2, n=2；RAD51B，n=3；RAD51C, n=2；RAD51D, n=9）進行了WES（圖1）。27例腫瘤中有25例（93%）顯示WT等位基因的LOH, 2例（7.4%）顯示無LOH或第二次體細胞突變。研究者觀察到，與BRIP1相比，在PALB2和RAD51B/C/D胚系PVs腫瘤中富集與HRD相關突變特徵（p<0.01；圖3）。PALB2和RAD51B/C/D胚系PVs腫瘤的TMB也高於BRIP1（中位數，2.5mut/Mb[範圍，1.1-6.0]vs. 1.2mut/Mb[範圍，0.6-2.6]；p＜0.001）。HRD的基因組特徵，包括TAI和LSTs，以及FGA（the fraction of genome altered）定義的染色體不穩定，在PALB2、RAD51B/C/D和BRIP1胚系PVs腫瘤中相似（圖3）。
圖3
根據這些數據，將攜帶非BRCA HR基因胚系PVs的患者進一步分層為3組：1)其他HR，HRD；2)其他HR，無HRD；3)其他HR，LOH低，具有不同的臨床特徵。
生存結果：
因左截斷納入生存分析的705例患者中，進展/復發事件304例，無進展死亡58例。中位隨訪時間35.2個月（0.4-195.6個月）。考慮到體系和胚系BRCA1/2 PVs之間的潛在差異，以及在攜帶其他HR基因胚系PVs的患者中發現的腫瘤內異質性，研究者在5組（BRCA1、BRCA2、其他HR LOH高和其他HR LOH低相對於WT）和8組（gBRCA1、sBRCA1、gBRCA2、sBRCA2、其他HR HRD、其他HR No HRD和其他HR LOH低相對於WT）中進行了生存分析（PFS和OS），並發現了顯著不同（圖4）。
圖4
單因素分析顯示，在5組患者中，BRCA1（HR，0.39；95%CI：0.26-0.58）和BRCA2（HR，0.32；95%CI：0.17-0.58）PVs OCs患者的PFS改善。研究者觀察到，其他HR基因的胚系PVs患者與WT腫瘤患者相比無顯著差異。然而，這些曲線確實因LOH狀態而分離，並且高LOH OC患者的PFS曲線與BRCA1/2相關OC患者的曲線聚類（圖3A）。在對BRCA1（HR，0.38；95%CI：0.22-0.65）和BRCA2（HR，0.48；95%CI：0.27-0.87）PVs患者的OS進行的單變量分析中，觀察到了類似的結果，OS改善。此外，與WT OCs相比，其他HR基因胚系PVs患者之間沒有顯著差異。然而，根據LOH水平觀察到類似的曲線分離。
單因素分析顯示，在8組患者中，BRCA1/2體系和胚系PVsOC比WT OC具有更好的PFS和OS，在sBRCA2 PVs OC中，風險比最低（PFS HR，0.15；95%CI：0.04-0.6；OS HR，0.13；95%CI：0.02-0.93）。具有高LOH和HRD表型的其他HR基因胚系PVs OCs的PFS曲線與BRCA1/2相關OCs的曲線聚類，風險比提示PFS改善（HR，0.34；95%CI：0.11-1.06）。然而，具有低LOH或無HRD表型的其他HR基因胚系PVs OCs與WT相關OC相比，沒有顯著差異。在其他HR基因胚系PVs OC患者和野生型OC患者之間，OS無顯著差異，但基於LOH和HRD狀態，在其他HR基因胚系PVs患者中，OS曲線有相似的分離（圖3B）。
值得注意的是，在WT組中，只有3例攜帶BRIP1、PALB2或RAD51B/C/D體系突變，且均為單等位基因。此外，PDS、年輕、早期診斷、非高級別漿液性組織學和CGR與較好的PFS（p＜0.001）和OS（p＜0.001）相關。
多因素模型：
使用左截斷和轉折點分析在5個基因組中擬合多變量生存模型，並結合其他臨床變量。即使針對初始治療（PDS vs. NACT）、診斷時的分期和CGR率進行校正後，BRCA1/2 PVs仍與PFS和OS改善相關。雖然高LOH其他HR基因胚系PVs患者的PFS（HR，0.55；95%CI：0.28-1.08）和OS（HR，0.68；95%CI：0.35-1.30）的風險比較低，但與低LOH WT OC的差異無統計學意義。
臨床HRD檢測和PARP抑制劑治療：
在所有攜帶非BRCA HR基因胚系PVs患者中，12例（21%，12/56）接受了腫瘤的臨床HRD檢測，44例（79%）未接受。在接受HRD檢測的患者中，4例（33%）OC表現出HRD表型，這4例分別為PALB2（n=1）、ATM（n=1）、FANCA（n=1）、和RAD51D（n=1）胚系PVs。其中，與PALB2/RAD51D胚系PVs相關的腫瘤也進行了WES，並表現為HRD表型。此外，12例患者中有7例（58%）為HR正常，1例（8.3%）臨床檢測結果不確定。
56例患者中有28例（50%）接受了PARP抑制劑治療，其中5例（18%）是一線維持治療；9例（32%）在二線維持治療；14例（50%）是三線或三線以上（5例接受治療，9例接受維持治療）。13例BRIP1胚系PVs患者中的6例（46%）、4例PALB2胚系PVs患者中的3例（75%）、4例RAD51B胚系PVs患者中的2例（50%）、4例RAD51C胚系PVs患者中的3例（75%）和10例RAD51D胚系PVs患者中的8例（80%）接受了PARP抑制劑治療。研究者未獲得對治療反應的詳細信息。
討 論
研究探索了攜帶其他HR基因胚系PVs OC患者的分子和臨床特徵，並將其與BRCA1/2相關OC和WT OC患者進行了比較。雙等位基因變異的發生率不同，在BRIP1、PALB2、RAD51B、RAD51C和RAD51D胚系PVs中，雙等位基因變異的發生率較高。然而，HRD表型在這一組中存在差異，與BRIP1相比，在PALB2和RAD51B/C/D中富集。PFS和OS因基因組而異，即使在多變量模型中針對臨床協變量進行校正後，與BRCA1/2相關OCs的生存期最好。雖然攜帶其他HR基因胚系PVs OC患者的生存期並未顯著優於WT OC患者，但研究觀察到基於雙等位基因狀態和HRD表型，PFS和OS存在異質性。更大規模的研究應該探索這些發現，以幫助選擇靶向治療和精準醫療。
本研究的發現與新出現的證據一致，即非BRCA HR基因（尤其是PALB2、RAD51C和RAD51D）的胚系PVs在OC中具有HRD表型，與結局改善相關，並且有可能成為PARP抑制劑應答的預測性生物標誌物。雖然之前已經在各種癌症類型和OC中報告了BRCA1/2胚系PVs的高雙等位基因失活率，HRD表型，以及與良好預後和對PARP抑制劑治療的應答之間的關聯，但研究者對其他HR基因胚系PVs知之甚少。
在ARIEL2的一項探索性分析中（一項使用盧卡帕利治療復發性OC的試驗），Swisher等人發現，在491例RAD51C/D胚系PVs患者中，有7例從盧卡帕利中獲益，總緩解率（ORR）為71.4%（95%CI：29.0-96.3）。然而，本試驗中沒有PALB2胚系PVs患者，而且在其他HR基因（包括BRIP1）變異的患者中，應答與WT患者無差異（ORR，3.4；95%CI：0.1-17.9）。體外研究也提示，BRIP1的致病性缺陷可能不會給PARP抑制劑治療帶來益處。同樣，在對PAOLA-1研究中的806例患者進行的探索性分析中（一項將貝伐珠單抗聯合或不聯合奧拉帕利維持治療用於接受化療的新診斷OC的隨機III期試驗），Pujade-Lauraine等人在3.7-9.8%的患者中發現了非BRCA1/2HR基因的胚系PVs，基於多基因panel。雖然所有非BRCA1/2 HR基因的胚系PVs均不能預測奧拉帕利聯合貝伐珠單抗的PFS獲益，但在與6個基因相關的腫瘤（BLM，2；BRIP1，4；RAD51C，7；RAD51B，2；PALB2，3；RAD51D，4）中具有高比例的雙等位基因失活和基因組不穩定評分（GIS；≥42）。雖然在OC中缺乏關於PALB2胚系PVs患者對PARP抑制劑的應答數據，但研究已經表明，奧拉帕利對胚系PALB2相關轉移性乳腺癌有效（ORR，82%），並且臨床前和臨床數據提示，在PALB2相關前列腺癌中，PARP抑制劑可能具有敏感性。
這些研究支持本文的發現，即在HRD表型和對靶向治療的潛在應答方面，其他HR基因組內存在異質性，並突出表明PALB2和RAD51B/C/D是針對HR通路靶向治療的有前景生物標誌物。雖然有臨床HRD檢測的患者數量有限，但研究觀察到WES HRD特徵和臨床檢測之間的一致性。此外，在其他HR基因胚系PVs患者中，有50%在某個時間點接受了PARP抑制劑治療，其中大多數在BRIP1、PALB2和RAD51B/C/D中有胚系PVs。這些研究和本研究繼續支持OC的常規基因檢測和HRD評估。
本研究結果對高危家庭成員的癌症預防也有意義。BRIP1、PALB2和RAD51C/D胚系PVs是已確定的OC易感基因。然而，本研究證實了RAD51B也是OC的一個易感基因。這支持將其納入多基因panel檢測，因為目前很少有人將其納入，並且可能需要討論對未患病攜帶者進行降低風險的雙側輸卵管卵巢切除術，以降低OC風險。此外，包括ATM、BARD1和NBN在內的其他基因未表現出高水平的雙等位基因失活，而且它們與OC風險之間的關聯不太清楚。ATM患者的胚系PVs特別值得關注，因為有研究提示OC的風險中度但持續升高，而目前尚不明確對攜帶者的管理建議。
本研究的優勢包括大量OC患者（包括其他HR基因罕見胚系PVs患者）、全面的腫瘤-正常配對測序（包括使用多種方法評估HRD的腫瘤亞組進行WES），以及在有可靠臨床數據和全面的前期腫瘤-正常配對測序的情況下，在三級癌症中心進行治療，可最大限度地減少生存結局的偏倚。此外，使用左截斷法進行生存分析進一步減少了偏倚，因為它將分析限制在接受MSK-IMPACT接近診斷的患者中。本研究的局限性包括其他HR基因的單個胚系PVs罕見，以及生存結局的隨訪時間相對較短。此外，臨床HRD檢測數據有限，需要更全面和動態的檢測。研究者根據治療醫師的意見採用PARP抑制劑治療，並進行回顧性評估。此外，考慮到胚系panel的局限性和與OC相關的相互矛盾的數據，研究者沒有評估所有已知的HR基因。然而，本研究代表了主要OC易感基因的全面選擇。對於高級別漿液性腫瘤以外的其他罕見組織學類型，胚繫結果和HRD表型也可能存在差異，這些需要在更大規模的研究中進行探討。雖然研究在多變量模型中考慮了許多臨床變量，但其他因素也可能影響結果，包括PARP抑制劑治療在內的治療數據有限。該隊列也以白種人為主，種族/民族差異已在基因檢測中得到充分描述。需要採取措施在不同OC患者人群中科普基因檢測，以確保最佳治療和促進健康公平。儘管有這些局限性，但這是一項探索性研究，其結果值得進一步研究。
攜帶其他HR基因胚系PVs的OCs代表了在腫瘤HRD表型和可能的臨床結局方面的異質性亞組。研究發現與BRCA1/2相關的OCs與野生型腫瘤相比具有良好的生存期，另外根據驅動表型的基因和腫瘤相互作用，攜帶其他HR基因胚系PVs的OCs可能具有不同的預後和治療反應。需要更多的研究來完善預後和確定精準治療。
參考文獻：
Kahn, Ryan M et al. 「Pathogenic germline variants in non-BRCA1/2 homologous recombination genes in ovarian cancer: Analysis of tumor phenotype and survival.」 Gynecologic oncology, vol. 180 35-43. 1 Dec. 2023, doi:10.1016/j.ygyno.2023.11.019