多原發惡性腫瘤(MPMs)是指兩個或多個腫瘤發展在不同的位置，或在同一器官內的不同病灶。雖然他們表現出相似的組織學亞分型，但每個腫瘤都有不同的臨床特徵。多原發惡性腫瘤占所有癌症的6.3%，其2%至17%的患者將發展至少兩個原發腫瘤，而第三或第四個惡性腫瘤的確診機率通常在0.5%至5%之間，第一、二個腫瘤之間的發展時間平均為4年。
如果同時發現兩個或兩個以上的腫瘤，則將多原發性惡性腫瘤定義為同時發生；如果在6個月內相互檢測到腫瘤，則為同步發生；如果在每次診斷之間超過6個月，則為異時發生。最常見的受累器官是鼻咽、肺、結腸和乳房。特別是早期肺癌患者經過治療後，肺部可能發展出第二種癌症，其次是結直腸癌和膀胱癌。接受激素治療的乳腺癌女性可能會發展子宮內膜癌、胃癌、結腸癌和卵巢癌；接受放療的前列腺癌男性增加了患膀胱和小腸腫瘤的風險。
關於最初確診為胃惡性腫瘤的患者發生第二或第三個腫瘤風險的相關數據有限。Takeuchi 及其同事的一項研究回顧性報道了在胃腺癌患者中，可能有其它腫瘤發生在小腸(最常見的部位)，其次是前列腺和肺。最近一組對葡萄牙胃癌患者的分析表明，第二個腫瘤的最常見發展部位是大腸和小腸，其次是生殖道、呼吸器官和胸腔內器官。
NGS的出現使得數百萬個小核酸片段得以進行大規模並行測序，從而鑑定腫瘤樣本中獨特的遺傳標誌。事實上，NGS可以識別單/多核苷酸變異、小插入、大插入、缺失、拷貝數變異以及融合變異。在這份報告中，我們討論了在兩年內確診低分化胃腺癌和左結腸癌的男性患者的臨床結果和隨後的分子特徵。雖然第二個腫瘤最初被解釋為胃癌復發，但通過NGS分析後可將其歸為兩種不同的惡性腫瘤。
病 例
2003年6月，一名40歲男子，有一型糖尿病和肺結核病既往史，因藥物治療上腹痛無效，轉入我院。他的胃鏡檢查顯示胃後壁有一個巨大的突出潰瘍性腫塊；內鏡活檢發現了在壞死組織背景下的低分化胃腺癌。病人的CA19-9輕度升高，術前分期CT檢查證實了胃後壁有較大的腫瘤伴淋巴結腫大，在無遠處轉移的情況下，他接受了全胃切除。然而在切除胃結腸韌帶後，發現癌症灶與胰體、胰尾相鄰，分介面不清晰，因此我們行了胰腺遠端和脾的整塊切除以及D2胃淋巴結清掃。術後患者病程平穩，於九日後出院，身體狀況良好。
最終的病理檢查證實了惡性上皮腫瘤的存在，基於這些形態學特徵可確診為「胃低分化管狀(實體)腺癌」，患者分期為pT4b N1。鑒於根治性手術切除和現有化療方案益處有限，腫瘤諮詢學家並未給出輔助治療的指示，患者開始了他指定的隨訪計劃，疾病未再復發。
然而，兩年後他發生了腸梗阻，對其進行緊急剖腹探查，發現左結腸有一個狹窄的癌症灶，附著在腎上極和橫膈膜。患者做了包括左腎上極和部分膈肌在內的左半結腸腫瘤整塊切除。基於形態特徵，患者被確診為「高級別(低分化)腸型腺癌」。腫瘤浸潤結腸壁的整個厚度，穿透漿膜，此外切除的腎實質和膈肌也有浸潤。由於共發現12個結腸周圍淋巴結轉移，最終確定病理分期為pT4b N2b。
通過家族史排除了這兩種癌症是遺傳性胃癌或結腸腫瘤的可能後，對該病例進行多學科評估，表明第二個癌症可能是兩年前胃腫瘤的轉移。患者接受了12周期的De Gramont方案輔助治療，並再次被分配隨訪計劃。迄今為止病人的健康狀況良好，沒有復發跡象。
NGS揭示兩種獨立惡性腫瘤的可能
鑒於該病例的特殊性，我們決定通過靶向NGS分析研究這兩種腫瘤的分子分型，以確定第二個腸腺癌與第一個胃腺癌是否具有相同的遺傳變異。測序數據顯示兩種腫瘤之間具有不同的突變模式：胃腺癌在7個與癌症相關的基因上顯示出8個單核苷酸變異(SNV)，其中3個與結腸腺癌相同，而第二個腫瘤中未發現其他特異性變異(表1)。
表1 兩種腺癌中檢測到的8個單核苷酸變異及其功能特性Ref:參考等位基因；Alt:替代等位基因；AF:等位基因頻率
兩個腫瘤3處共同突變的所在基因：血小板源性生長因子受體α (PDGFRA)基因、調節WNT信號通路的APC蛋白基因(APC)和腫瘤蛋白P53基因(TP53)，因其AF為約50%或100%，我們猜測它們可能是以雜合子(50%)或純合子(100%)表達的胚系變體。事實上，另外從患者血液中獲得的基因組DNA的NGS分析，證實了這三種變異為胚系變異，其中兩種為純合子（PDGFRA P567= 和APC T1493=，AF均為100%），而TP53 P72R是雜合突變（AF為 53.90%）（表1）。未再發現其他胚系變異。
兩種腫瘤的不同變異模式表明它們是不同時間發展的不同原發腫瘤，因此該病例歸類為異時性MPM。為了確認先前是否描述過這些變異，我們利用dbSNP和ClinVar資料庫的數據來進行推斷。此外，我們運用了不同預測工具（PhyloP, SIFT等七種工具）所生成的信息來評估這些變異的可能影響（表2）。
表2 突變效果的預測
兩個資料庫中報道的信息+用7種預測工具獲得的胚系變異數據A+第一個胃腺癌中檢測到的體系變異數據B
關於胚系變異，其中兩個是同義突變(PDGFRA P567= 和APC T1493=) ，在ClinVar中報道為良性。相反，TP53 P72R錯義突變是一種常見的多態性，在ClinVar中被報道為「藥物反應」，並且大部分被預測為中性（表2A）。
在胃腫瘤特異性變異中，有四個錯義突變和一個同義突變，所有這些突變的 AF<10% （表1和表2B）。PIK3CA基因第一外顯子上的R108H突變似乎對蛋白質功能有破壞性影響，它是一種罕見的突變，曾在少數胃癌病例中報道過。此外，Harada等人報道PIK3CA的突變與胃癌患者的預後無關。IDH2的上R140Q 的替換是最常見的 IDH2突變之一，但它主要與急性骨髓性白血病相關，從未在胃癌中報道過。E-鈣粘蛋白(CDH1)基因上的胚系變異通常與遺傳性瀰漫性胃癌(HDGC)有關，但在這個例子中，我們發現了一種以前從未報道過的體系變異D370N，它似乎具有破壞性作用。胃腫瘤的最後兩個特異性變異，TP53 H297=和SMAD4 S144L變異，未在COSMIC資料庫中報道 (表1）。儘管在ClinVar中報道了TP53上的H297=同義突變「可能是良性的」，預測具有「中性」效應或「多態性」，但對於SMAD4S144L 錯義突變無從查起。但正如我們預期的那樣，幾乎所有用來檢測SMAD4S144L變異的工具都預測出有害的結果，因為單個胺基酸的替換很可能改變蛋白質的結構或功能，而之前並沒有任何關於這種突變的報道。
以上結果表明，胃癌和結腸腺癌可能是兩種不同的原發惡性腫瘤，不同的分子特徵或許能說明第一個胃癌的基因組有更大的不穩定性。此外，在我們的分析中發現胚系和體系變異似乎對促進兩種腫瘤的發生髮展具有意義。最後，第一個胃癌的所有特異性體系變異都有較低的AF(約 7% -表 1)，懷疑這對腫瘤起到致病性發病機制的作用。因此，它們的臨床相關性需要進一步評估。
結 果
異時性 MPMs 需要確認每個腫瘤的原發性，並嚴格排除所有腫瘤的轉移可能性。這裡我們報告了一名男子在兩年內患上兩種癌症，其中第二種最初被解釋為第一種癌症的轉移。之後隨著NGS分析的出現，兩種腫瘤的變異特徵表明它們是不同的散發惡性腫瘤，因此該病例可以確診為MPM。
本報告強調了NGS分析對於正確診斷人類疾病的重要性，對整個人類基因組或癌症相關基因的測序，或許能夠識別在形態學上無法區分的不同腫瘤疾病的特定改變。此外，腫瘤細胞的基因檢測可以識別與疾病預後相關的基因改變，從而為腫瘤的治療提供有用的信息。最後強調的是，鑑定特定的基因突變可能有助於分子靶向治療的選擇並制定個性化治療方案，否則就無法靶向治療癌症。由於預測工具顯示，上述患者檢測到的變異中，並沒有哪個變異能明確導致兩種癌症的發展，因此臨床結果異常良好的原因必須從其他方面考慮。總之，儘管導致同一患者兩年內診出兩種癌症的遺傳決定因素尚不清楚，但NGS分析極大地幫助了對兩種腫瘤不同原發性的確診。
參考文獻：
Romano C, Di Gregorio S, Pennisi MS, Tirrò E, Broggi G, Caltabiano R, Manzella L, Ruggieri M, Vigneri P, Di Cataldo A. Multiple primary malignances managed with surgical excision: a case report with next generation sequencing analysis. Mol Biol Rep. 2022 Jun 17. doi: 10.1007/s11033-022-07630-8. Epub ahead of print. PMID: 35715605.