肾上腺皮质癌(ACC)是一种罕见的恶性肿瘤,晚期患者预后差。对ACC患者进行重复组织检测有一定困难。多项研究表明,在肺癌、前列腺癌、结直肠癌、乳腺癌等癌症中,ctDNA检测与组织检测结果一致性高,但目前只有少数有关ctDNA检测对ACC适用性的研究。本文研究了ACC患者进行血浆ctDNA检测靶向治疗相关基因变异和共变异的可行性,是迄今为止这方面规模最大的一项研究。
研究背景
肾上腺皮质癌(ACC)是一种罕见的恶性肿瘤,发病率为百万分之一到二,晚期患者预后差。在成年人中,多发于40-60岁人群,诊断时的中位年龄为55岁。虽然大多数ACC病例是散发性的,但也可能和遗传综合征相关,包括Li-Fraumeni综合征、Beckwith-Wiedemann综合征和多发性内分泌肿瘤综合征。大约一半的患者出现急性皮质醇增多症或高雄激素血症。超过一半的患者诊断时为III期或IV期,预后不良。手术切除是局部疾病治疗的金标准,对于复发风险高的患者,建议进行米托坦辅助治疗。在晚期患者中,米托坦的总缓解率(ORR)为13%-31%。在Fassnacht等人的III期试验中,依托泊苷、多柔比星、顺铂(EDP)和米托坦一线治疗的ORR为23.2%(无进展生存期为5个月),而链霉素联合米托坦治疗的ORR为9.2%,临床疗效不佳。
ACC容易出现组织学和表型异质性,这给诊断和靶向治疗方案的研发带来了挑战。虽然组织活检已成为获取基因信息的标准,但也存在不能获取足够组织,需要重复活检这些困难,尤其是在ACC中。基于血浆的循环肿瘤DNA(ctDNA)检测微创且成本低,还能够动态反映每个患者的基因变异情况,是一种可行的方法,尤其是对于那些不适合进行侵入性组织活检的患者。多项研究表明,在肺癌、前列腺癌、结直肠癌、乳腺癌等癌症中,ctDNA与组织检测结果一致性高。只有少数有关ctDNA检测对ACC适用性的研究,因为样本量受到疾病罕见性以及用于分析的ctDNA浓度低的限制。使用ctDNA检测全面了解ACC基因变异频谱是一项尚未满足的需求,可促使靶向治疗方案的使用。本文研究了ACC患者进行血浆ctDNA检测靶向治疗相关基因变异和共变异的可行性,是迄今为止这方面规模最大的一项研究。
研究方法
我们对120例2016至2021年期间通过Guardant360进行NGS血浆ctDNA 检测的晚期ACC患者进行了回顾性分析。我们分析了多达83个基因的单核苷酸变异、融合、小插入和缺失(indels)以及拷贝数变异。此外,对基因变异频率、共突变以及致病性或疑似致病性变异进行了分类。使用OncoKB数据库获取了可能对靶向治疗(已获批和/或研究中)敏感的致病性和疑似致病性变异,分成1/2/3级作为生物标志物。为了避免重复,如果对患者样本进行了多次分析,只记录一次突变和共变异。利用cBioPortal公共数据库,将ctDNA与组织检出的突变率进行了比较。
研究结果
患者人口统计学特征
我们回顾性分析了2016年12月至2021年10月期间进行NGS血浆ctDNA检测的120名患者的基因数据。患者的中位年龄为53岁(范围:21-81岁),大多数患者为女性(56%;表1)。14名患者进行了两次ctDNA检测,1名患者进行了三次检测。在24名(20%)患者中,基于血浆的NGS未检测到ctDNA。在整个队列中,96名(80%)患者至少检测出1个体细胞变异,47%的患者(n=56)检测出靶向治疗相关的致病性和/或疑似致病性突变。这些靶向治疗相关的突变中,有53个拷贝数扩增,11个错义突变,7个indels,4个剪接位点变异和3个无义突变(表2)。
表1. 进行ctDNA检测的ACC患者的人口统计学特征
表2. ACC患者ctDNA检出的靶向治疗相关基因变异
分子变异
图1显示了我们队列中最常发生突变的基因(靶向治疗相关/不相关),其中TP53(52%)、EGFR(23%)、CTNNB1(18%)、MET(18%)和ATM(14%)最常见。在整个队列中,56名患者(47%)存在其他癌种中有获批治疗方案的致病性和/或疑似致病性突变(表2-4),这些突变最常发生于这些基因:EGFR(13.5%)、BRAF(12.5%)、MET(10.4%)、CDK4(7.3%)、CDKN2A(7.4%)、ATM(6.3%)和CDK6(6.4%)。
表3. ACC患者ctDNA检出的靶向治疗相关基因变异
表4. ACC患者ctDNA检出的靶向治疗相关基因变异在其他癌种中的获批药物
图1. ACC患者中最常见的基因变异
共突变
识别了所有的共突变,确定了其统计意义,如表5所示。最常见的共突变为 EGFR + MET(n = 9)、MET + CDK4(n = 7)、EGFR + CDK4(n = 7)和 BRAF + MET(n = 7)。其他相对少见的共突变有MET + CDK6(n = 5)、KRAS + CDK4(n = 5)、CDK6 + CDK4(n = 5)、CDK4 + PDGFRA(n = 5)、CCNE1 + CDK4(n = 5)、KRAS + PDGFRA(n = 4)、KIT + PDGFRA(n = 4)、KIT + KRAS(n = 4)和KIT + CDK4(n = 4)。
表5. ACC患者ctDNA检出的最常见的共突变
血浆ctDNA和组织检出的基因突变情况比较
我们比较了血浆ctDNA和cBioPortal数据库中组织检出的基因突变类型和频率。如图2所示,ctDNA和组织检出的潜在驱动基因激活突变的类型和频率相似。值得注意的是,这些基因在ctDNA 中的突变频率比组织样本中高,分别为KRAS(6% vs. 2.2%)、BRAF(3.3% vs. 0.5%)、APC(3.9% vs. 3.3%)、FGFR2(3.4% vs. 1.1%)和 GNAS(3.4% vs. 1.1%)。
图2. 比较ACC患者血浆ctDNA(Guardant数据库)和组织(cBioPortal数据库)检出的突变
讨论
ACC是一种罕见的侵袭性恶性肿瘤,晚期预后不良。EDP加米托坦一线标准化疗方案反应期短,毒副作用发生率高。虽然ctDNA检测已得到广泛使用并被纳入NCCN其他癌种指南,但在晚期ACC中ctDNA检测的使用较少。据我们所知,这是迄今为止最大的数据集,表明晚期ACC患者进行ctDNA检测是可行的,80%的患者检测到血浆中的体细胞变异,接近一半的患者检测到靶向治疗相关的致病性和/或疑似致病性突变。血浆ctDNA和组织检出的基因变异情况相似。EGFR、BRAF、MET、CDKN2A、CDK4/6和ATM基因最常发生突变。此外,这些突变中47%与靶向治疗相关,在其他癌种中有获批治疗方案。
先前已有研究分析了组织检出的原发性ACC基因变异频谱。Assie等人,Lippert等人,和Close等人对ACC基因变异频谱进行了研究,强调TP53、CTNNB1、NF1、BRCA1/2是主要基因突变。Zheng等人也强调TP53、CTNNB1和CCNE1是潜在的驱动基因突变。Ross等人进行了一项涉及29名患者的类似研究,检出了类似的靶向治疗相关的突变(如TP53、NF1、CDKN2A、MEN1、CTNNB1和ATM),并报告ACC中约60%的基因突变可以使用其他癌种中批准的方案治疗。此外,Crona等人根据染色体变异情况将ACC患者分为三种分子亚型,指导预后评估,并表明近50%的转移性ACC患者存在其他癌种中有获批治疗方案的突变。本研究发现,ctDNA与组织样本检出的突变类型相同,突变频率相似,表明了检测结果的一致性,这不仅说明了ctDNA检测靶向治疗相关基因变异的可行性,还揭示了可能和ACC发病相关的重要驱动基因突变。
研究团队在体外研究中发现靶向分子药物的作用方式。早期的I期和II期研究已经发现了基于核苷酸或基因的生物标志物,用于筛选对小分子药物敏感的晚期ACC患者。例如,Voltante等人讨论了核糖核苷酸还原酶大亚基的低mRNA基因表达与米托坦辅助治疗时更好的无病生存期相关。其他研究者表明,米托坦联合EDP治疗可能对存在拓扑异构酶IIα和ERCC1突变的患者更有益。这表明基于生物标记物的ACC疗法是可行的。
ACC有几种新型疗法,尽管目前没有批准的靶向药物。在一项涉及 16 名既往接受过米托坦治疗的 ACC 患者的回顾性研究中,患者接受多激酶抑制剂卡博替尼治疗后疾病控制率达到了 50%,其中3例部分缓解,5例病情稳定,并且安全性良好。此外,有关帕博利珠单抗的一项II期试验报告了39例晚期ACC患者在无论几线治疗中的ORR为23%,显示了PD-1/PD-L1治疗的潜力。这表明ACC可能对免疫检查点抑制剂(ICI)有一定的敏感性,但尚不清楚ACC上调的类固醇生成途径如何影响疾病缓解。目前有研究正在探索用于预测ICI疗效的生物标志物,如PD-1/PD-L1水平,微卫星不稳定性(MSI) 和肿瘤突变负荷(TMB)。几个病例报告表明了MSI-H ACC患者长期获益于ICI治疗,强调了进行全面基因检测的重要性。
与基于组织的NGS检测相比,基于ctDNA的NGS检测有几个优点,包括易于重复采样来监测ctDNA的变化,以此评估临床疗效。这种方法比基于组织的NGS检测周转时间短,可以提高患者入组临床试验的效率。此外,ctDNA也可以用作检测局部ACC病灶残留或复发的工具。
本研究存在几个局限。首先,由于患者数据匿名受保护,不能获取患者的治疗或临床信息,因此检出的基因突变可能受先前治疗的影响,需要更多临床信息来评估研究结果是否具有代表性。其次,患者的ctDNA检测结果没有与其配对的组织样本进行比较(有条件时这种方法更好),而是通过公共数据库进行比较。最后,患者没有可获得的组织学数据。尽管有这些局限,但本研究还是有几个优势:这是迄今为止对罕见癌种进行的最大规模的ctDNA分析,所有血液样本均在同一实验室检测。此外,研究结果证明了ctDNA检测在晚期ACC中是可行的,与靶向治疗相关的。
ACC是一种罕见且复杂的恶性肿瘤,预后不良,除一线米托坦联合EDP化疗外,获批的治疗方案有限。使用ctDNA检测靶向治疗相关的变异可以提高患者入组临床试验的效率。这种非侵入性方法是可行的,检测结果与组织检测相似,并且可以为这种侵袭性恶性肿瘤的个性化靶向治疗方案的研发提供信息。
参考文献:
Nazha B, Zhuang TZ, Dada HI, Drusbosky LM, Brown JT, Ravindranathan D, Carthon BC, Kucuk O, Goldman J, Master VA, Bilen MA. Blood-Based Next-Generation Sequencing in Adrenocortical Carcinoma. Oncologist. 2022 Jun 8;27(6):462-468. doi: 10.1093/oncolo/oyac061. PMID: 35462410; PMCID: PMC9177103.