APC、BMPR1A、CDH1、CHEK2、EPCAM、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、PTEN、SMAD4、STK11和TP53基因的胚系突变与胃肠道肿瘤易感性相关。阑尾癌(AC)较为罕见,易感性研究较少。本研究旨在评估AC患者遗传性癌症易感基因突变频谱,以及胚系基因检测对该人群的效用。本研究纳入了2012年3月1日至2016年12月31日期间进行了14个癌症易感基因胚系突变检测的AC患者。2022年3月至8月进行了数据分析。从临床医生填写的检测申请表中获取了临床、个人和家庭病史信息。多基因panel检测包括靶向捕获测序和染色体重排检测。结果显示,在131例AC患者中(90例女性 [68.7%]),15例患者(11.5%)检出16个有害突变。类似地,缩小范围,在74例AC为第一也是唯一原发肿瘤患者中,8例患者(10.8%)至少存在1个癌症易感基因有害突变。总体而言,6例患者(4.6%)存在MUTYH有害突变(5例MUTYH单等位基因突变,1例MUTYH双等位基因突变)。所有4例林奇综合征患者(3.1%)均存在MLH1基因突变,其中3例患者确诊AC时年龄为50岁或以上。5例患者(3.8%)存在其他癌症易感基因有害突变(1例APC [c.3920T>A,p.I1307K],2例CHEK2 [c.470T>c,p.I157T],1例SMAD4 [c.263 287dup,p.L98IFS*14],1例TP53 [c.524G>A,p.R175H])。本研究纳入的进行遗传性癌症易感基因检测的AC患者中,1/10的患者携带癌症易感性相关遗传性基因突变。由于胚系基因突变频率高且范围广,这些数据表明所有确诊该罕见癌症的患者可能需要进行基因检测。所有AC患者进行全面基因检测也可能识别癌症易感性,而AC临床试验有限,有助于治疗方案开发。
研究背景
阑尾癌是一种罕见的恶性肿瘤,年龄调整后,发病率为0.12/1000000人年。男性和女性确诊阑尾癌时的中位年龄为56岁。约1/3的患者确诊时年龄小于50岁(即早发性阑尾癌)。早发性患者占比高提示遗传性癌症易感性,尽管如此,阑尾癌患者常见癌症易感基因胚系突变频谱在很大程度上仍未确定。
目前对阑尾癌发生相关癌症易感基因突变了解较少,相关研究规模和范围有限。有已发表的阑尾癌研究分析了林奇综合征相关微卫星不稳定性,发现阑尾癌微卫星不稳定频率较低(<4%)。然而,阑尾癌患者其他遗传性癌症综合征发生率和胚系基因突变频谱尚不明确,因为先前的队列研究未针对该患者人群。
阑尾癌患者遗传性癌症综合征相关基因胚系突变研究有助于阐明多基因panel检测在该人群中的临床效用。因此,我们开展了本研究,纳入了131例进行了临床检测实验室多基因panel检测的阑尾癌患者,分析了与各种遗传性癌症综合征相关的14个基因胚系突变频谱(APC [GenBank NM_000038.6]、BMPR1A [NM_004329.2]、CDH1 [NM_004360.5]、CHEK2 [NM_007194.4]、EPCAM [NM_002354.2]、MLH1 [NM_000249.3]、MSH2 [NM_000251.2]、MSH6 [NM_000179.2]、MUTYH [NM_001128425.1]、PMS2 [NM_ 000535.7]、PTEN [NM_000314.7]、SMAD4 [NM_005359.5]、STK11 [NM_000455.4]和TP53 [NM_000546.4])。
研究结果
5年间,有131例18至89岁的阑尾癌患者进行了临床检测实验室多基因panel检测。患者特征见表1。在这些患者中,69例(52.7%)确诊阑尾癌时年龄小于50岁,90例(68.7%)为女性,41例(31.3%)为男性。3例患者(2.3%)为非裔美国人/黑人,6例(4.6%)为德系犹太人,3例(2.3%)为西班牙裔,96例(73.3%)为白人,11例(8.4%)为多个(混合)种族和族裔,4例(3.1%)为其他种族和族裔群体(包括阿拉斯加原住民、亚裔和中东裔)。
患者筛选流程
表1. 131例阑尾癌患者人口统计学和临床特征
有98例患者(74.8%)阑尾癌为第一且唯一原发肿瘤(74例)或多原发肿瘤中的首发肿瘤(24例)。30例患者(22.9%)在确诊阑尾癌前有癌症病史(表1)。根据组织病理学亚型,13例(9.9%)为非黏液腺癌,17例(13.0%)为黏液腺癌、7例(5.3%)为印戒细胞癌,10例(7.6%)为杯状细胞腺癌。在所有患者中,114例(87.0%)报告有一级或二级亲属有癌症病史。在74例阑尾癌为第一且唯一原发肿瘤患者中,64例(86.5%)报告有癌症家族史。
胚系突变频谱
在131例阑尾癌患者中,15例(11.5%)患者至少存在1个癌症易感基因有害突变(14例患者有1个突变,1例患者有2个突变)。类似地,缩小范围,在74例阑尾癌为第一也是唯一原发肿瘤患者中,8例患者(10.8%)至少存在1个癌症易感基因有害突变。这些遗传性癌症易感基因突变频谱如表2所示。在131例患者中,11例(8.4%)存在非林奇综合征相关胃肠道肿瘤易感基因有害突变。6例阑尾癌患者(4.6%)检出有害MUTYH突变,包括5例(3.8%)MUTYH单等位基因突变(3例c.1187G>A,p.G396D;1例c.1186+1G>A,null;1例c.734G>A、p.R245H)和1例(0.8%)MUTYH双等位基因突变(c.1187G>A、p.G396和c.1147del,p.A385Pfs*23)(表3)。5例患者(3.8%)存在其他癌症易感基因中风险突变(1例APC c.3920T>A,p.I1307K [0.8%];2例CHEK2 c.470T>c,pI157T [1.5%];1例SMAD4 c.263_287dup,p.L98IFS*14 [0.8%];以及1例TP53 c.524G>A,p.R175H [0.8%])。
表2. 阑尾癌患者胚系突变
表3. 阑尾癌患者特征及癌症易感基因有害突变
检出致病突变的患者确诊阑尾癌时年龄在50岁或以上的比例高于与未检出突变的患者(9/15 [60.0%] vs 50/116 [43.1%];P=0.08)。突变与未突变患者在阑尾癌发病顺序、组织病理学亚型、性别或癌症家族史方面没有差异。
患有林奇综合征的阑尾癌患者
15例检出有害突变的阑尾癌患者中,4例(占131例患者的3.1%)患有林奇综合征。所有林奇综合征患者均检出MLH1胚系突变(表2)。所有林奇综合征患者均为男性,并报告有癌症家族史。3例林奇综合征患者(75.0%)阑尾癌为第一原发癌。如果仅早发性阑尾癌患者进行基因检测,则至少75%的此类病例(3例患者确诊年龄≥50岁)不会被发现(表3)。
讨 论
本研究纳入的进行临床多基因panel检测的阑尾癌患者中,有11.5%存在癌症易感基因有害突变。在阑尾癌是第一也是唯一原发癌的患者中,相似比例的患者携带癌症易感性相关遗传性基因突变。据我们所知,本研究首次报告了阑尾癌患者这些数据。考虑到没有胚系突变检测方法灵敏度为100%,所有数据,包括本文报告的数据,比实际突变频率低。本研究数据未包含意义未明的突变,其中一些突变也可能是有害的。这表明11.5%可能是阑尾癌患者癌症易感基因最低突变频率。
14个已知胃肠道肿瘤易感基因全面检测显示,11/131例患者(8.4%)携带非林奇综合征相关胃肠道肿瘤易感基因有害突变:6例MUTYH(5例单等位基因;1例双等位基因)、2例CHEK2、1例APC、1例SMAD4,以及1例TP53。检出这12个突变可能是偶然的。然而,突变频率,特别是MUTYH单等位基因突变频率(3.8%),与报告的子宫内膜癌和早发性结直肠癌有害突变频率相当或更高。我们观察到1.5%的阑尾癌患者携带有害CHEK2突变,这与既往乳腺癌前瞻性和联合研究报告的数据相似。值得注意的是,APC c.3920T>a,p.I1307K和CHEK2 c.470T>c,p.I157T代表始祖突变,在健康亚群(分别在德系犹太人和芬兰人)中的频率大于1%。虽然这些常见始祖突变数据可能反映了人群频率,但也可能提示阑尾癌中癌症易感基因突变频率显著较高。这些胚系突变频率数据表明,先前可能低估了阑尾癌提示遗传性癌症基因检测(或遗传性癌症综合征)。
本研究纳入的131例阑尾癌患者中,林奇综合征患者比例为3.1%。这一数据与先前结直肠癌和子宫内膜癌患者林奇综合征相关前瞻性研究结果一致。本研究报告了进行多基因panel检测的阑尾癌患者林奇综合征发生率,据我们所知,是首例此类文献报道。该队列中与林奇综合征相关的基因突变为MLH1突变。在所有进行临床多基因panel检测的阑尾癌患者中,有3.1%的患者存在MLH1有害突变,提示可能是重要的阑尾癌风险因素。应考虑进一步研究来验证这些发现,以及进行全基因组测序来改善阑尾癌易感基因研究结果。
阑尾癌患者使用多基因panel检测林奇综合征可能使得每年超过350人能够确诊该遗传性癌症综合征。例如,在美国,每年约3000例新诊断为阑尾癌的患者中,有90例(3%)携带林奇综合征相关突变。根据结直肠癌研究,每例林奇综合征先证者的家庭成员中,至少有3例携带者(270例携带者)。因此,这些基本预测为阑尾癌患者林奇综合征筛查提供了一种潜在的有针对性的策略,可以识别有遗传性癌症综合征风险的家庭成员。最近的研究显示,相比林奇综合征肿瘤普筛,多基因panel检测可以识别更多的林奇综合征患者,这支持所有阑尾癌患者进行多基因panel检测,或许能够为患者和家属带来益处。有遗传性癌症综合征风险的家庭成员进行级联检测和遗传咨询也能够获得癌症预防和监测指导,这可能关乎生命。
目前的NCCN遗传/家族性高风险评估临床实践指南未包括阑尾癌患者基因检测指南。本全国性队列研究纳入的阑尾癌患者进行临床多基因panel检测,能够识别遗传性癌症和/或综合征,无论其年龄、是否有癌症家族史,如果未进行该检测,可能不会发现这些情况。然而,需要注意,由于目前没有阑尾癌患者基因检测指南,本研究队列中有癌症家族史(以及潜在的遗传性癌症综合征)的患者可能较多。本研究队列中73.3%的患者为白人,绝大多数是女性,30例患者(22.9%)确诊阑尾癌前有癌症病史,这些特征与以往基于人群的研究中阑尾癌患者特征相似。
在过去25年中,美国所有年龄段成人阑尾癌发病率持续上升,原因尚不明确。阑尾切除率在同一时期保持稳定。这些数据表明,阑尾癌发病率的上升可能与偶然、无症状肿瘤诊断的增加无关。因此,识别与阑尾癌易感性和遗传性癌症综合征相关的基因,为将临床监测和阑尾癌预防策略纳入常规临床管理提供了机会。鉴于阑尾切除术的终生风险相对较高(美国男性为12%,女性为23%),存在阑尾癌易感基因有害突变或遗传性癌症综合征的个体,预防性阑尾切除术相关利弊,或术后发病率与死亡率风险,仍不明确。应对信息详细、多样、具有代表性的队列进行更大规模的研究,并进行成本效益分析,来评估此类干预措施的潜在价值,以及阑尾癌进行更全面检测的重要性。
关于阑尾癌的诊断和分期,对表现出急性阑尾炎症状的患者阑尾切除标本进行肿瘤组织病理学分类分级。病理结果为疾病管理和预后提供信息。阑尾腺癌是最常见的阑尾癌组织病理学亚型,芝加哥腹膜表面恶性肿瘤共识建议基于肿瘤组织病理学亚型和级别以及腹膜扩散程度进行治疗。在本研究中,临床病史(包括阑尾癌诊断)是根据临床医生填写的检测申请表以及提供的临床文件确定的。这一点很重要,因为先前报道进行遗传性癌症多基因panel检测的先证者检测申请表具有较高的数据准确性。鉴于阑尾神经内分泌(类癌)肿瘤和神经内分泌-非神经内分泌混合性肿瘤(MiNEN)的独特肿瘤生物学特征,最终研究队列排除了45例这些组织病理学类型的患者。值得注意的是,在这45例患者中,只有1例(2.2%)携带癌症易感基因有害突变。这一发现提示,在本队列131例患者中,那些组织病理学亚型不明,可能患有阑尾神经内分泌肿瘤或MiNEN的患者或许不会增高阑尾癌患者癌症易感基因突变频率。这一发现进一步支持11.5%可能低于实际比例。
局限性
本研究具有局限性,包括腹膜假黏液瘤综合征(通常来源于分化良好的阑尾黏液性肿瘤),以及肿瘤分级(例如,低级别阑尾黏液性肿瘤)数据不可及。需要对具有详细临床和病理数据的(包括详细的组织病理学结果)前瞻性阑尾癌患者队列进行进一步研究,需要进行胚系DNA检测,以确定多基因panel检测以及癌症易感基因突变结果在临床中的合理应用。
在本队列研究中,1/10的进行遗传性癌症易感性检测的阑尾癌患者携带癌症易感性相关遗传性基因突变,这一比例与阑尾癌是第一也是唯一原发癌的患者相当。总的来说,队列中60%的存在癌症易感基因有害突变的患者确诊阑尾癌时年龄在50岁或以上。综上所述,这些发现支持所有阑尾癌患者进行基因检测,无论其年龄或家族史如何。所有阑尾癌患者进行更全面的检测或许可以为特定患者群体阑尾癌胚系基因检测选择基因提供重要证据。此外,还可以评估阑尾癌易感性,而阑尾癌临床试验有限,有助于治疗方案开发。未来研究这些方面非常重要,有助于阑尾癌患者临床多基因panel设计。
参考文献:
Holowatyj AN, Washington MK, Tavtigian SV, Eng C, Horton C. Inherited Cancer Susceptibility Gene Sequence Variations Among Patients With Appendix Cancer. JAMA Oncol. 2022 Nov 11;9(1):95–101. doi: 10.1001/jamaoncol.2022.5425. Epub ahead of print. PMID: 36368039; PMCID: PMC9652767.