每年胃癌（GC）新發病例超過100萬，死亡病例約為76.9萬。區分是復發轉移性癌還是第二原發癌具有預後和治療意義。傳統診斷方法是對腫瘤組織樣本進行組織病理學比較。然而，這種方法有局限性，包括判讀主觀性、腫瘤異質性以及可能影響診斷的腫瘤微環境變化。全面基因組分析（CGP）可以完善組織病理學分析結果，同時揭示潛在可治療的基因變異。一些對ERBB2，MET，EGFR和FGFR2陽性的轉移性GC患者進行靶向治療的臨床試驗顯示了不同的結果。未見顯著益處的一個潛在原因是這些臨床試驗是根據原發腫瘤來制定治療方案的。
本文描述了一例同時患有胃腺癌和原發灶未明的鱗狀細胞癌（SCC）的患者。我們設想，儘管有不同的組織病理學診斷，患者可能是一個原發灶發生了轉移，而不是存在兩個不同的原發灶。我們對原發灶和轉移灶樣本進行了全外顯子組測序，比較了檢出的單核苷酸變異（SNV）圖譜，發現來源於同一個克隆，顯示了不同病灶間的異質性，這證實了我們的設想。我們認為，GC去分化在轉移灶體現為SCC反映了患者高度的腫瘤內異質性（ITH），這可能導致免疫檢查點抑制劑（ICI）耐藥。
病 例
患者為一名56歲的亞裔女性，無既往病史，自己觸摸發現左頸腫塊。患者曾短暫居住美國境外，在那裡接受了PET/CT檢查，顯示頸部、縱隔、腋窩、左胃區、肝總動脈和腹膜後淋巴結腫大，以及胃下部的不規則壁增厚並有壁外浸潤。左頸淋巴結（LN）穿刺活檢顯示低分化癌，很可能是轉移性SCC。雙側乳腺X光檢查和乳腺超聲檢查顯示沒有明顯病灶。食管胃十二指腸鏡（EGD）檢查發現胃中部有潰瘍浸潤性病灶。病理檢查結果為中低分化腺癌。結腸鏡檢查發現良性息肉。
患者回到美國後，向我們報告了病史。體格檢查中，觸摸上腹部，有輕微痛感。實驗室檢查，包括全血細胞計數、癌胚抗原、CA19-9、CA125、CA15-3和甲胎蛋白結果均正常。腹部和骨盆CT顯示腫塊樣胃壁增厚，上腹部廣泛聚集性淋巴結病，腹膜癌伴少量惡性腹水。宮頸檢查和巴氏塗片檢查結果均正常，排除了宮頸SCC是轉移性SCC的來源。無法從海外獲得患者最初的活檢樣本。對一個腋窩腫大LN進行了重複活檢。在開始治療之前進行了用於生物標誌物分析的EGD檢查，確認胃體存在壞死腫塊。病理學檢查顯示與具有粘液特徵的中分化腺癌一致。生物標誌物分析，包括PD-L1表達，顯示綜合陽性評分（CPS）為0。HER2/neu免疫組化（IHC）為陰性。DNA錯配修復（MMR）蛋白PMS2表達缺失，MLH1表達部分缺失，MSH2和MSH6表達正常。腋窩LN活檢顯示轉移性SCC。PD-L1腫瘤比例評分（TPS）為5%，PD-L1聯合陽性評分（CPS）也為5，MMR IHC顯示PMS2表達缺失，MLH1、MLH2和MSH6表達正常。腋窩LN和胃腫塊均顯示MMR蛋白PMS2缺失，表明兩個腫瘤均存在微衛星高度不穩定性（MSI-H/dMMR）。由於組織學明顯不同的腫瘤均為MSI-H，進行了胚系基因檢測判斷是否為林奇綜合徵，MLH1、MSH2、MSH6、PMS2或EPCAM均未檢測到胚系致病性突變。
考慮到腫瘤為MSI-H，開始進行FOLFOX和帕博利珠單抗治療。對腺癌和SCC進行的全外顯子組測序證實了MSI-H狀態，檢出了許多體細胞變異（表1）。儘管接受了近6周的化學免疫治療，但患者攝食量依舊很少，患者接受了雙j管放置術和診斷性腹腔鏡檢查。腹膜活檢顯示轉移性SCC，PD-L1 CPS為5，MMR IHC顯示PMS2缺失。患者重新開始治療，但原發腫瘤出血。嘗試姑息性切除，但由於原發腫瘤廣泛累及血管系統而中止。考慮到目前為止患者經過3個月治療沒有獲益，術中對大小彎淋巴結進行活檢，以進一步進行生物標誌物檢測。來源於大彎的四個淋巴結轉移癌陽性，其中一個淋巴結內同時存在粘液性腺癌和SCC形態（圖1）。這些樣本的MMR IHC顯示PMS2表達缺失，PD-L1檢測顯示CPS為1。不幸的是，儘管接受了姑息性放療和二線治療，患者疾病繼續進展，被轉診到臨終關懷醫院，1個月後去世。
表1. 五個樣本中檢出的體細胞變異
圖1. 切除的淋巴結組織學檢查顯示存在相鄰區域同時有腺癌和鱗狀細胞癌
討 論
據我們所知，很少有報道描述腫瘤內異質性可能導致免疫治療耐藥。本文描述了一例同時患有胃腺癌和原發灶未明的SCC的患者。我們設想，儘管有不同的組織病理學診斷，患者可能是一個原發灶發生了轉移，而不是存在兩個獨立的原發灶。病程中，我們在三個時間點對患者的病灶進行了取樣（圖2）：（1）胃原發腫瘤和腋窩淋巴結，（2）治療後腹膜轉移灶，（3）進一步治療後胃周淋巴結。對所有樣本進行了全外顯子組測序，顯示轉移性SCC和原發性胃腺癌之間存在類似的突變。切除的LN存在相鄰區域同時有腺癌和SCC（圖1）也顯示了這一點。例如，所有組織樣本均存在MSI-H以及胃腺癌和SCC（淋巴結和腹膜組織活檢發現）共有的體細胞突變（表1）。我們對所有樣本的SNV突變譜進行了更深入的配對比較，以分析腫瘤樣本間的克隆性或基因變異獨立性（表2）。TCGA泛癌資料庫包含了11000多名患者的樣本，覆蓋66種不同的腫瘤類型。通過分析TCGA資料庫，確定了至少一個樣本中檢測到的SNV突變頻率。多重配對分析表明，所有五個樣本均來源於同一個克隆（表2）。正如預期的那樣，組織學相同的樣本最可能來源於同一個克隆，但即使是組織學不同和取樣時間點不同的樣本，基因變異分析數據仍顯著體現這一點。
圖2. 胃腫瘤和右腋窩淋巴結治療前活檢（黑色）；治療後腹膜活檢（藍色）；進一步治療後胃周淋巴結活檢（紅色）
表2. 體細胞變異配對比較
ITH可能會導致免疫治療耐藥，本文患者可能就是這種情況。我們認為異質性的主要表現是原發灶腺癌去分化在轉移灶體現為鱗狀細胞癌。此外，在同一胃周LN內，存在同時有腺癌和SCC的區域（圖2）。儘管對通常的起源部位進行了評估，但未確定SCC原發灶。我們認為，與兩種原發性惡性腫瘤轉移到同一淋巴結的假設相比，更可能是患者的轉移灶起源於原發灶的克隆演化從而產生ITH。對帕博利珠單抗治療有顯著反應的MSI-H轉移性GC患者進行了治療後的活檢，非同義突變與同義突變的比率（dN/dS比率）降低，突變克隆總量減少，證明了這一設想。與此相比，那些對治療幾乎沒有反應的患者dN/dS比率仍然很高，表明突變亞克隆的進化適應性。Kwon等人在對治療有反應和無反應的MSI-H患者中都觀察到了基線ITH，但是發現有反應的患者異質性消失，表明依然存在ITH可能是免疫治療耐藥的原因。有趣的是，患者活檢顯示LN腺癌成分突變量最低，可能代表了某種混合反應，這種克隆消失（表2）。與此相比，LN樣本中的SCC成分和之前治療後的腹膜SCC依然存在大量突變，表明了耐藥性和總體疾病進展。
此外，Wolf等人研究了黑色素瘤小鼠的ITH，表明不同的克隆造成了腫瘤和基因的多樣性，不同克隆的數量決定著腫瘤的侵襲性和對ICI的反應。我們認為該患者存在高度的ITH，這可能導致免疫逃逸和對ICI缺乏反應。此外，儘管存在新抗原，高度的ITH可導致腫瘤克隆細胞數量低於某個閾值，不足以產生免疫反應。我們認為，儘管所有腫瘤樣本均為MSI-H，且與組織學形態無關，高度異質性的腫瘤可能會稀釋新抗原。
本文呈現的臨床病例表明原發性腫瘤去分化導致ITH增高，這是我們通過全外顯子組測序分析腫瘤克隆特徵發現的。我們認為，儘管所有腫瘤樣本均為MSI-H，但腫瘤異質性增高導致對ICI治療的反應較差。可以對同一患者不同病灶間的異質性進行進一步研究，探索哪些患者會顯著獲益於ICI治療。除此之外，還應分析免疫相關基因的表達譜，從而明確腫瘤免疫微環境中T細胞的功能障礙和排斥情況。
參考文獻：
Kethireddy N, Arvanitis L, LoBello J, Woo Y, Szelinger S, Chao J. A Case Report of Immunotherapy-Resistant MSI-H Gastric Cancer with Significant Intrapatient Tumoral Heterogeneity Characterized by Histologic Dedifferentiation. J Clin Med. 2022 Jun 14;11(12):3413. doi: 10.3390/jcm11123413. PMID: 35743482; PMCID: PMC9224875.