本研究对1917例晚期盆腔或会阴鳞状细胞癌（pSCC）进行了综合基因组分析（CGP），包括阴茎（penSCC）、男性尿道（murthSCC）、男性肛门（manSCC）、女性尿道（furthSCC）、外阴（vulSCC）、宫颈（crvSCC）、女性肛门（fanSCC）和阴道（vagSCC）。分析结果显示，PIK3CA是最常见的潜在“可靶向”基因变异（GA，22%-43%)，其次是mTOR通路[PTEN (0%-18%)， FBXW7(7%-29%)]和细胞周期相关GAs。DNA损伤修复(DDR) 相关GAs和受体酪氨酸激酶(RTK)靶向治疗方案并不常见。NOTCH1 GAs在penSCC和vulvSCC中的占比>15%。TMB≥10 mut/Mb在manSCC、fanSCC、crvSCC和vagSCC中的发生率为15%。除urthSCC、manSCC和vagSCC外，PD-L1高表达在所有pSCC中的发生率为18%。HPV-16/18型在manSCC、fanSCC和crvSCC中的检出率最高。
研究背景
鳞状细胞癌（SCC）可发生于任何男性和女性的盆腔或会阴表面，包括阴茎、尿道、肛门、外阴、阴道和子宫颈。在大多数情况下，盆腔或会阴鳞状细胞癌（pSCC）是一种罕见的实体，在男女所有肿瘤中占比不到1%。唯一的例外是宫颈鳞状细胞癌，是一种高度流行的疾病，特别是在发展中国家，尽管开发了疫苗，但人乳头瘤病毒（HPV）感染仍呈地方性流行。pSCCs的临床表现、病程和治疗方案有很大差异。虽然手术和放化疗提高了局部疾病患者的生存率，但晚期pSCC患者无论如何治疗预后都不佳。此外，晚期pSCC的全身治疗选择有限，手术通常会导致严重的解剖缺陷，并伴有继发性和功能性损伤。
尽管pSCCs具有相似的组织学特征和潜在恶性肿瘤的驱动因素（包括HPV感染），但与位于会阴和盆腔以外的SCC相比，关于这些肿瘤的基因组图谱知之甚少。基于基因组图谱评估，在非会阴SCC的治疗管理方面取得了重要进展。特别是在Bonner等人对局部晚期头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）的研究和对复发/转移性HNSCC的EXTREME研究的结果公布之后，西妥昔单抗被批准为首个针对HNSCC的靶向药物。同样，抗PD-1/L1免疫检查点抑制剂（ICIs）纳武利尤单抗和帕博利珠单抗的III期试验取得了令人鼓舞的结果，显示复发/转移性鼻咽癌患者的总生存获益，且不考虑PD-L1表达和HPV状态。最近，FDA批准帕博利珠单抗和化疗联合（联合或不联合贝伐珠单抗）用于治疗持续性、复发性或转移性宫颈癌，包括鳞癌。然而，迄今为止，尚无针对pSCC的靶向治疗获批，目前的治疗方案仍然主要局限于放化疗。因此，鉴于pSCC的罕见性和晚期疾病的侵袭性，亟需提高对pSCC分子基础的了解，以提供可能影响未来治疗方案的见解。本研究描述了晚期pSCCs的综合基因组谱分析（CGP）结果，着重识别常见的和当前潜在可靶向的基因组变异（GAs），包括与HPV状态相关的基因。
研究结果
对230例阴茎（penSCC）、17例男性尿道（murthSCC）、125例男性肛门（manSCC）、7例女性尿道（furthSCC）、263例外阴（vulSCC）、822例宫颈（crvSCC）、277例女性肛门（fanSCC）和176例阴道（vagSCC）肿瘤标本进行CGP。
pSCC病例中用于测序的样本是原发部位组织(52%-60%)与局部和转移部位组织（40%-48%）的混合样本。
表1报告了8种pSCC亚型的临床特征、HPV状态、每个肿瘤的平均GA数、一些特定的GAs和与免疫治疗反应相关的生物标志物。各肿瘤亚型的GA长尾图如图1所示。患crvSCC的女性比患其他pSCC的男性和女性年轻。HPV-16/18检出率在murthSCC(12%)、vulSCC(25%)和penSCC(29%)中最低，在manSCC(73%)、fanSCC(90%)和crvSCC(68%)中最高，TP53 GAs似乎与高危HPV状态呈负相关。
表1
图1
PIK3CA GAs是最常见的潜在可靶向生物标志物，其中crvSCC(43%)、vagSCC(42%)和fanSCC(38%)的GAs率最高，而penSCC(22%)和vulSCC(23%)的最低。PTEN失活突变和缺失在女性pSCC中更为常见，包括crvSCC、fanSCC和vagSCC，频率为13%-18%。除了这些mTOR通路变异，FBXW7 GA频率（新型mTOR抑制剂的公认靶点）在患有crvSCC、vulSCC和vagSCC的女性中同样较高，在furthSCC队列中最高(29%)。
DNA损伤修复（DDR）GAs（如BRCA1/2，ATM，ATX，ATR，ERCC2，ERCC4，FANCC）频率在整个队列中非常低（＜1%-3%），胚系BRCA GA极为罕见（0%-3%）。同样，在该队列中，由于BRAF/ERBB2 GA频率仅有1%，因此受体酪氨酸激酶（RTK）靶向药物选择非常有限。虽然EGFR GA在penSCC(14%)和murthSCC(12%)中的频率较高，但大多数GA都是EGFR拷贝数增加，而激活性EGFR短片段突变极为罕见。在pSCC病例中发现的罕见EGFR GAs，绝大多数是拷贝数扩增，只有1%的pSCC存在EGFR激活性点突变或融合。FGFR3 GA也非常罕见(0%-6%)，其特征是扩增、激活短片段突变和基因重排共变异。基于目前可获得的药物，在pSCC组中广泛存在一些“非可靶向”GAs。TERT启动子GA在皮肤pSCC肿瘤中最为常见，包括penSCC(44%)和vulSCC(56%)。与细胞周期失调相关的GA也广泛存在。与TERT启动子GA频率相似，CCND1扩增最常在penSCC(15%)和vulSCC(18%)肿瘤中检测到。CDKN2A丢失在pSCC亚型中分布更为广泛，但在crySCC(4%)和fanSCC(4%)中较为罕见。
最后，当考虑到其他潜在的可靶向GAs时，>15%的penSCC和vulvSCC发生NOTCH1 GAs。由NOTCH通路失调驱动的crySCC病例如图2所示。男性murthSCC中MTAP丢失的频率(22%)明显高于其他pSCC病例(1%~6%)。
图2
表1还列出了可能与ICI疗效相关的生物标志物。在murthSCC、manSCC、femurthSCC和vagSCC中，PD-L1（CD274）基因扩增频率较低(0-2%)。相反，在vulSCC、crvSCC、fanSCC和penSCC中，PD-L1（CD274）基因扩增频率较高(4-6%)。图3展示了一例CD-274扩增转移性penSCC病例。MSI-H状态在pSCC中极为罕见，在大多数亚型中的发生率为0-1%，但在vagSCC中为3%。在penSCC(15%)、manSCC(24%)、crvSCC(27%)、fanSCC(22%)和vagSCC(28%)中检测到了TMB≥10个mut/Mb的最高频率，这是FDA批准的用于在泛癌种中预测帕博利珠单抗疗效的生物标志物。在所有pSCC中，除crvSCC外，PD-L1低表达发生率为>25%，除男性和女性urthSCC、manSCC和vagSCC外，PD-L1高表达发生率为>18%，其中penSCC、vulSCC 和crvSCC中PD-L1高表达频率最高。
图3
当独立分析单个肿瘤类型的可靶向GAs时，值得注意的观察结果包括：与crvSCC相比，penSCC中高危HPV发生率适中；penSCC、murthSCC和vulSCC中EGFR扩增频率较高；penSCC和vulSC中NOTCH通路变异率较高；在murthSCC中MTAP丢失的发生率最高。对GAs、ICI疗效和耐药性生物标志物的分析没有发现新的共变异。之前提到的共变异，如CCND1伴FGF3、4、19扩增，CDKN2A/B共缺失偶尔伴MTAP缺失，均属于常规检测范畴，类似于CD274基因扩增与PD-L1蛋白表达水平（IHC）的关系。在FBXW7变异pSCC队列中，也发现了其他MTOR通路变异，包括PIK3CA（45.4%的FBXW7变异pSCC）和PTEN（13.9%的FBXW7变异pSCC）。此外，在PIK3CA GAs pSCC队列中，10.2%的病例发生了PTEN共变异，而在PTEN变异的pSCC队列中，30.3%的病例携带PIK3CA GAs。
讨论
识别可靶向的GAs是发展精准、个性化肿瘤学和提供潜在新治疗方案的关键一步。然而，尽管通过识别潜在的分子靶点，对常见肿瘤的管理已经发生了革命性的变化，但针对罕见癌症类型的治疗方案仍然有限。事实上，人们对罕见肿瘤的基因组图谱知之甚少，靶向治疗是否也能对这些恶性肿瘤有效，目前存在不确定性。此外，由于这些肿瘤类型的罕见，很少进行基因组研究来探索潜在“可靶向”通路的可能激活。
在pSCCs队列中，PIK3CA序列变异是整个人群中最常见的靶向GAs，其中crvSCC、vagSCC和fanSCC的GAs频率最高，而penSCC和vulSCC的GAs频率最低。据临床前模型报道，PI3K/AKT/mTOR通路在人类癌症中经常被激活，其激活可能导致治疗耐药。到目前为止，FDA批准的PIK3CA抑制剂阿培利司（alpelisib）或AKT抑制剂ipatasertib在携带激活PIK3CA突变转移性乳腺癌中疗效显著。因此，目前正在研究PI3K/AKT/mTOR抑制剂作为单药或联合治疗在携带激活突变的不同肿瘤中的疗效。然而，最近PI3K抑制剂在实体瘤中的临床试验结果非常不理想。
此外，PI3K/AKT/mTOR通路的过度激活可能是由其他非PIK3CA突变或扩增的分子异常引起的，如PTEN功能缺失或FBXW7突变，这些在本分析中也有发现。在本研究中，PTEN失活突变和缺失频繁发生，特别是在女性pSCCs中，包括crvSCC、fanSCC和vagSCC；而FBXW7在女性crvSCC、vulSCC、vagSCC和furthSCC患者中突变频率更高，尤其是在furthSCC中。值得注意的是，肿瘤抑制基因PTEN负向调控PI3K/AKT/mTOR通路，因此，PTEN缺陷肿瘤可能从抑制AKT或mTOR中获益。
当考虑到联合分子变异的占比时，这些数据变得更加相关。FBXW7是在人类各种肿瘤中发生突变的肿瘤抑制基因，mTOR的转换是由FBXW7介导的泛素化调节的，这表明FBXW7失活突变可以预测mTOR抑制剂的敏感性。然而，反馈机制，如mTOR抑制剂治疗后AKT的激活，与治疗疗效的降低有关。因此，进行多基因变异分析可能比单基因变异分析更有价值，因为相比于特定的单靶点治疗，患者可能从联合治疗中获益更多。因此，靶向pSCC中的PI3K/AKT/mTOR信号可能是一种很有前途的治疗方案，需要在临床试验中进一步评估。
在本分析中，除了PI3K/AKT/mTOR通路变异外，其他与现有靶向治疗临床反应相关的GAs很少。由于PARP抑制剂在携带DNA损伤反应基因（如BRCA1和BRCA2）GAs的肿瘤中显示出高反应率，因此在pSCC中也获得了发展势头。然而，在本pSCCs队列中，与DNA损伤反应基因相关的GAs并不多见（<1%-3%），尽管PARP抑制剂可能在DNA损伤反应基因变异的pSCCs患者中起作用，但尚未完全阐明。同样，RTK GAs在本队列中也很少发现。FGFR3在少数病例（0%-6%）中发生突变，大多数EGFR GAs为拷贝数增加，激活性EGFR短片段突变的频率较低。因此，RTK抑制剂治疗在该pSCC队列中可能没有那么有用。
最近，肿瘤特异性特征已成为与对ICIs反应相关的公认生物标志物。值得注意的是，体系非驱动基因突变的频率（即TMB）越高，产生被宿主免疫系统识别的免疫原性肿瘤新抗原的可能性越高。然而，TMB作为免疫治疗应答的预测因子的作用因肿瘤组织学而显著不同，因此通用TMB阈值可能不合适。同样，高MSI状态可导致与ICI反应性相关的分子变化，如更高的TMB和/或大量的肿瘤浸润淋巴细胞。本研究中使用CGP检测方法同时探索了MSI状态和TMB水平。FDA批准的帕博利珠单抗治疗的TMB阈值为≥10 muts/Mb，且TMB≥10 muts/Mb在pSCC中很常见。然而，MSI-H病例非常少，在大多数亚组中的频率只有0%-1%。此外，IHC检测到PD-L1肿瘤细胞的高水平表达仅在penSCC、vulSCC和crvSCC亚型中发现。值得注意的是，本研究显示，15%的penSCC和27%-28%的crySCC、vagSCC和fanSCC的TMB＞10 muts/Mb，15%的vagSCC的TMB＞20 muts/Mb。因此，尽管MSI-H和PD-L1高表达的病例占比低，pSCC患者也应受益于基于TMB水平的ICIs治疗。
当考虑与HPV状态相关的可能差异时，研究发现高危HPV血清型（即16和18型）检出率在murthSCC(12%)和vulSCC(25%)中最低，而在crvSCC(68%)、manSCC(73%)和fanSCC(90%)中最高。这种pSCC亚型之间的HPV状态差异可能非常值得关注，因为HPV病毒癌蛋白可能调节不同的细胞内信号通路，从而影响肿瘤的发展和治疗的反应。事实上，HPV癌蛋白可以增强PI3K/AKT/mTOR信号，低浓度的病毒癌蛋白E5可以通过EGFR信号抑制DNA损伤诱导的细胞凋亡，而E6和E7也可以激活AKT和mTOR。值得注意的是，TP53 GAs在本分析中似乎与高危HPV状态呈负相关，目前尚无靶向药物。
该pSCC队列的CGP检测还揭示了一些当前不可“靶向”且较为常见的GAs。penSCC(17%)和vulSCC(17%)经常发生NOTCH1通路突变，据报道，NOTCH1通路突变与癌症发展有关。NOTCH1抑制可以通过不同的途径实现，其中最常见的是引起pan-NOTCH抑制的g-secretase抑制剂。迄今为止，许多临床前研究评估了NOTCH1抑制剂的抗肿瘤作用。然而，数据仍然不成熟且相互冲突，导致在肿瘤学医学中缺乏支持或反对应用NOTCH1靶向疗法的坚定立场。然而，本分析表明，鉴于NOTCH1通路常被激活，NOTCH1通路可能是pSCC的一个重要靶点，因此NOTCH抑制剂的临床试验应该扩展到pSCC患者。
最后，本分析显示，与其他pSCC亚型相比，murthSCC中MTAP丢失的发生率很高(22%)。MTAP缺失的肿瘤细胞内精氨酸水平增加，这使得肿瘤对基于合成致死机制的抗肿瘤治疗方法很敏感。MTAP基因位于CDKN2A肿瘤抑制基因附近，在大约15%的癌症中与CDKN2A共同缺失。这种共缺失与侵袭性肿瘤行为和不良预后有关。目前正在进行多项临床试验，主要研究PRMT5或MTA2抑制剂，旨在利用MTAP缺陷肿瘤细胞内的精氨酸高水平。
在目前的研究中，最大的局限性是缺乏临床数据注释，这是评估研究结果的临床有效性和实用性所必需的，也是评估既往治疗对GA图谱和TMB水平的可能影响所必需的。此外，回顾性和描述性研究的性质，随机对照组的缺乏，治疗方法、监测方案和随访时间周期的可变性，以及可能存在的几种选择和混杂因素，都可能影响结果的分析。尽管如此，这项对晚期pSCC的初步综合基因组分析的结果可以为持续和加速评估潜在的生物标志物驱动试验提供重要且相关的见解，以评估靶向治疗对此类罕见肿瘤的作用。此外，这些数据可能有助于为将此类罕见肿瘤纳入新型单一疗法或联合疗法的篮子或伞式试验提供理论依据，其中一些初步数据最近已展示。
参考文献：
Andrea Necchi, Philippe E Spiess, Marco Bandini, Giuseppe Basile, Petros Grivas, Gennady Bratslavsky, Joseph Jacob, Natalie Danziger, Douglas Lin, Brennan Decker, Ethan S Sokol, Richard S P Huang, Sanjay B Kulkarni, Jeffrey S Ross, Advanced Squamous Cell Carcinomas of the Pelvic and Perineal Region: A Comprehensive Genomic Profiling Study, The Oncologist, 2022;, oyac144, https://doi.org/10.1093/oncolo/oyac144