本研究對1917例晚期盆腔或會陰鱗狀細胞癌（pSCC）進行了綜合基因組分析（CGP），包括陰莖（penSCC）、男性尿道（murthSCC）、男性肛門（manSCC）、女性尿道（furthSCC）、外陰（vulSCC）、宮頸（crvSCC）、女性肛門（fanSCC）和陰道（vagSCC）。分析結果顯示，PIK3CA是最常見的潛在「可靶向」基因變異（GA，22%-43%)，其次是mTOR通路[PTEN (0%-18%)， FBXW7(7%-29%)]和細胞周期相關GAs。DNA損傷修復(DDR) 相關GAs和受體酪氨酸激酶(RTK)靶向治療方案並不常見。NOTCH1 GAs在penSCC和vulvSCC中的占比>15%。TMB≥10 mut/Mb在manSCC、fanSCC、crvSCC和vagSCC中的發生率為15%。除urthSCC、manSCC和vagSCC外，PD-L1高表達在所有pSCC中的發生率為18%。HPV-16/18型在manSCC、fanSCC和crvSCC中的檢出率最高。
研究背景
鱗狀細胞癌（SCC）可發生於任何男性和女性的盆腔或會陰表面，包括陰莖、尿道、肛門、外陰、陰道和子宮頸。在大多數情況下，盆腔或會陰鱗狀細胞癌（pSCC）是一種罕見的實體，在男女所有腫瘤中占比不到1%。唯一的例外是宮頸鱗狀細胞癌，是一種高度流行的疾病，特別是在發展中國家，儘管開發了疫苗，但人乳頭瘤病毒（HPV）感染仍呈地方性流行。pSCCs的臨床表現、病程和治療方案有很大差異。雖然手術和放化療提高了局部疾病患者的生存率，但晚期pSCC患者無論如何治療預後都不佳。此外，晚期pSCC的全身治療選擇有限，手術通常會導致嚴重的解剖缺陷，並伴有繼發性和功能性損傷。
儘管pSCCs具有相似的組織學特徵和潛在惡性腫瘤的驅動因素（包括HPV感染），但與位於會陰和盆腔以外的SCC相比，關於這些腫瘤的基因組圖譜知之甚少。基於基因組圖譜評估，在非會陰SCC的治療管理方面取得了重要進展。特別是在Bonner等人對局部晚期頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）的研究和對復發/轉移性HNSCC的EXTREME研究的結果公布之後，西妥昔單抗被批准為首個針對HNSCC的靶向藥物。同樣，抗PD-1/L1免疫檢查點抑制劑（ICIs）納武利尤單抗和帕博利珠單抗的III期試驗取得了令人鼓舞的結果，顯示復發/轉移性鼻咽癌患者的總生存獲益，且不考慮PD-L1表達和HPV狀態。最近，FDA批准帕博利珠單抗和化療聯合（聯合或不聯合貝伐珠單抗）用於治療持續性、復發性或轉移性宮頸癌，包括鱗癌。然而，迄今為止，尚無針對pSCC的靶向治療獲批，目前的治療方案仍然主要局限於放化療。因此，鑒於pSCC的罕見性和晚期疾病的侵襲性，亟需提高對pSCC分子基礎的了解，以提供可能影響未來治療方案的見解。本研究描述了晚期pSCCs的綜合基因組譜分析（CGP）結果，著重識別常見的和當前潛在可靶向的基因組變異（GAs），包括與HPV狀態相關的基因。
研究結果
對230例陰莖（penSCC）、17例男性尿道（murthSCC）、125例男性肛門（manSCC）、7例女性尿道（furthSCC）、263例外陰（vulSCC）、822例宮頸（crvSCC）、277例女性肛門（fanSCC）和176例陰道（vagSCC）腫瘤標本進行CGP。
pSCC病例中用於測序的樣本是原發部位組織(52%-60%)與局部和轉移部位組織（40%-48%）的混合樣本。
表1報告了8種pSCC亞型的臨床特徵、HPV狀態、每個腫瘤的平均GA數、一些特定的GAs和與免疫治療反應相關的生物標誌物。各腫瘤亞型的GA長尾圖如圖1所示。患crvSCC的女性比患其他pSCC的男性和女性年輕。HPV-16/18檢出率在murthSCC(12%)、vulSCC(25%)和penSCC(29%)中最低，在manSCC(73%)、fanSCC(90%)和crvSCC(68%)中最高，TP53 GAs似乎與高危HPV狀態呈負相關。
表1
圖1
PIK3CA GAs是最常見的潛在可靶向生物標誌物，其中crvSCC(43%)、vagSCC(42%)和fanSCC(38%)的GAs率最高，而penSCC(22%)和vulSCC(23%)的最低。PTEN失活突變和缺失在女性pSCC中更為常見，包括crvSCC、fanSCC和vagSCC，頻率為13%-18%。除了這些mTOR通路變異，FBXW7 GA頻率（新型mTOR抑制劑的公認靶點）在患有crvSCC、vulSCC和vagSCC的女性中同樣較高，在furthSCC隊列中最高(29%)。
DNA損傷修復（DDR）GAs（如BRCA1/2，ATM，ATX，ATR，ERCC2，ERCC4，FANCC）頻率在整個隊列中非常低（＜1%-3%），胚系BRCA GA極為罕見（0%-3%）。同樣，在該隊列中，由於BRAF/ERBB2 GA頻率僅有1%，因此受體酪氨酸激酶（RTK）靶向藥物選擇非常有限。雖然EGFR GA在penSCC(14%)和murthSCC(12%)中的頻率較高，但大多數GA都是EGFR拷貝數增加，而激活性EGFR短片段突變極為罕見。在pSCC病例中發現的罕見EGFR GAs，絕大多數是拷貝數擴增，只有1%的pSCC存在EGFR激活性點突變或融合。FGFR3 GA也非常罕見(0%-6%)，其特徵是擴增、激活短片段突變和基因重排共變異。基於目前可獲得的藥物，在pSCC組中廣泛存在一些「非可靶向」GAs。TERT啟動子GA在皮膚pSCC腫瘤中最為常見，包括penSCC(44%)和vulSCC(56%)。與細胞周期失調相關的GA也廣泛存在。與TERT啟動子GA頻率相似，CCND1擴增最常在penSCC(15%)和vulSCC(18%)腫瘤中檢測到。CDKN2A丟失在pSCC亞型中分布更為廣泛，但在crySCC(4%)和fanSCC(4%)中較為罕見。
最後，當考慮到其他潛在的可靶向GAs時，>15%的penSCC和vulvSCC發生NOTCH1 GAs。由NOTCH通路失調驅動的crySCC病例如圖2所示。男性murthSCC中MTAP丟失的頻率(22%)明顯高於其他pSCC病例(1%~6%)。
圖2
表1還列出了可能與ICI療效相關的生物標誌物。在murthSCC、manSCC、femurthSCC和vagSCC中，PD-L1（CD274）基因擴增頻率較低(0-2%)。相反，在vulSCC、crvSCC、fanSCC和penSCC中，PD-L1（CD274）基因擴增頻率較高(4-6%)。圖3展示了一例CD-274擴增轉移性penSCC病例。MSI-H狀態在pSCC中極為罕見，在大多數亞型中的發生率為0-1%，但在vagSCC中為3%。在penSCC(15%)、manSCC(24%)、crvSCC(27%)、fanSCC(22%)和vagSCC(28%)中檢測到了TMB≥10個mut/Mb的最高頻率，這是FDA批准的用於在泛癌種中預測帕博利珠單抗療效的生物標誌物。在所有pSCC中，除crvSCC外，PD-L1低表達發生率為>25%，除男性和女性urthSCC、manSCC和vagSCC外，PD-L1高表達發生率為>18%，其中penSCC、vulSCC 和crvSCC中PD-L1高表達頻率最高。
圖3
當獨立分析單個腫瘤類型的可靶向GAs時，值得注意的觀察結果包括：與crvSCC相比，penSCC中高危HPV發生率適中；penSCC、murthSCC和vulSCC中EGFR擴增頻率較高；penSCC和vulSC中NOTCH通路變異率較高；在murthSCC中MTAP丟失的發生率最高。對GAs、ICI療效和耐藥性生物標誌物的分析沒有發現新的共變異。之前提到的共變異，如CCND1伴FGF3、4、19擴增，CDKN2A/B共缺失偶爾伴MTAP缺失，均屬於常規檢測範疇，類似於CD274基因擴增與PD-L1蛋白表達水平（IHC）的關係。在FBXW7變異pSCC隊列中，也發現了其他MTOR通路變異，包括PIK3CA（45.4%的FBXW7變異pSCC）和PTEN（13.9%的FBXW7變異pSCC）。此外，在PIK3CA GAs pSCC隊列中，10.2%的病例發生了PTEN共變異，而在PTEN變異的pSCC隊列中，30.3%的病例攜帶PIK3CA GAs。
討論
識別可靶向的GAs是發展精準、個性化腫瘤學和提供潛在新治療方案的關鍵一步。然而，儘管通過識別潛在的分子靶點，對常見腫瘤的管理已經發生了革命性的變化，但針對罕見癌症類型的治療方案仍然有限。事實上，人們對罕見腫瘤的基因組圖譜知之甚少，靶向治療是否也能對這些惡性腫瘤有效，目前存在不確定性。此外，由於這些腫瘤類型的罕見，很少進行基因組研究來探索潛在「可靶向」通路的可能激活。
在pSCCs隊列中，PIK3CA序列變異是整個人群中最常見的靶向GAs，其中crvSCC、vagSCC和fanSCC的GAs頻率最高，而penSCC和vulSCC的GAs頻率最低。據臨床前模型報道，PI3K/AKT/mTOR通路在人類癌症中經常被激活，其激活可能導致治療耐藥。到目前為止，FDA批准的PIK3CA抑制劑阿培利司（alpelisib）或AKT抑制劑ipatasertib在攜帶激活PIK3CA突變轉移性乳腺癌中療效顯著。因此，目前正在研究PI3K/AKT/mTOR抑制劑作為單藥或聯合治療在攜帶激活突變的不同腫瘤中的療效。然而，最近PI3K抑制劑在實體瘤中的臨床試驗結果非常不理想。
此外，PI3K/AKT/mTOR通路的過度激活可能是由其他非PIK3CA突變或擴增的分子異常引起的，如PTEN功能缺失或FBXW7突變，這些在本分析中也有發現。在本研究中，PTEN失活突變和缺失頻繁發生，特別是在女性pSCCs中，包括crvSCC、fanSCC和vagSCC；而FBXW7在女性crvSCC、vulSCC、vagSCC和furthSCC患者中突變頻率更高，尤其是在furthSCC中。值得注意的是，腫瘤抑制基因PTEN負向調控PI3K/AKT/mTOR通路，因此，PTEN缺陷腫瘤可能從抑制AKT或mTOR中獲益。
當考慮到聯合分子變異的占比時，這些數據變得更加相關。FBXW7是在人類各種腫瘤中發生突變的腫瘤抑制基因，mTOR的轉換是由FBXW7介導的泛素化調節的，這表明FBXW7失活突變可以預測mTOR抑制劑的敏感性。然而，反饋機制，如mTOR抑制劑治療後AKT的激活，與治療療效的降低有關。因此，進行多基因變異分析可能比單基因變異分析更有價值，因為相比於特定的單靶點治療，患者可能從聯合治療中獲益更多。因此，靶向pSCC中的PI3K/AKT/mTOR信號可能是一種很有前途的治療方案，需要在臨床試驗中進一步評估。
在本分析中，除了PI3K/AKT/mTOR通路變異外，其他與現有靶向治療臨床反應相關的GAs很少。由於PARP抑制劑在攜帶DNA損傷反應基因（如BRCA1和BRCA2）GAs的腫瘤中顯示出高反應率，因此在pSCC中也獲得了發展勢頭。然而，在本pSCCs隊列中，與DNA損傷反應基因相關的GAs並不多見（<1%-3%），儘管PARP抑制劑可能在DNA損傷反應基因變異的pSCCs患者中起作用，但尚未完全闡明。同樣，RTK GAs在本隊列中也很少發現。FGFR3在少數病例（0%-6%）中發生突變，大多數EGFR GAs為拷貝數增加，激活性EGFR短片段突變的頻率較低。因此，RTK抑制劑治療在該pSCC隊列中可能沒有那麼有用。
最近，腫瘤特異性特徵已成為與對ICIs反應相關的公認生物標誌物。值得注意的是，體系非驅動基因突變的頻率（即TMB）越高，產生被宿主免疫系統識別的免疫原性腫瘤新抗原的可能性越高。然而，TMB作為免疫治療應答的預測因子的作用因腫瘤組織學而顯著不同，因此通用TMB閾值可能不合適。同樣，高MSI狀態可導致與ICI反應性相關的分子變化，如更高的TMB和/或大量的腫瘤浸潤淋巴細胞。本研究中使用CGP檢測方法同時探索了MSI狀態和TMB水平。FDA批准的帕博利珠單抗治療的TMB閾值為≥10 muts/Mb，且TMB≥10 muts/Mb在pSCC中很常見。然而，MSI-H病例非常少，在大多數亞組中的頻率只有0%-1%。此外，IHC檢測到PD-L1腫瘤細胞的高水平表達僅在penSCC、vulSCC和crvSCC亞型中發現。值得注意的是，本研究顯示，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，儘管MSI-H和PD-L1高表達的病例占比低，pSCC患者也應受益於基於TMB水平的ICIs治療。
當考慮與HPV狀態相關的可能差異時，研究發現高危HPV血清型（即16和18型）檢出率在murthSCC(12%)和vulSCC(25%)中最低，而在crvSCC(68%)、manSCC(73%)和fanSCC(90%)中最高。這種pSCC亞型之間的HPV狀態差異可能非常值得關注，因為HPV病毒癌蛋白可能調節不同的細胞內信號通路，從而影響腫瘤的發展和治療的反應。事實上，HPV癌蛋白可以增強PI3K/AKT/mTOR信號，低濃度的病毒癌蛋白E5可以通過EGFR信號抑制DNA損傷誘導的細胞凋亡，而E6和E7也可以激活AKT和mTOR。值得注意的是，TP53 GAs在本分析中似乎與高危HPV狀態呈負相關，目前尚無靶向藥物。
該pSCC隊列的CGP檢測還揭示了一些當前不可「靶向」且較為常見的GAs。penSCC(17%)和vulSCC(17%)經常發生NOTCH1通路突變，據報道，NOTCH1通路突變與癌症發展有關。NOTCH1抑制可以通過不同的途徑實現，其中最常見的是引起pan-NOTCH抑制的g-secretase抑制劑。迄今為止，許多臨床前研究評估了NOTCH1抑制劑的抗腫瘤作用。然而，數據仍然不成熟且相互衝突，導致在腫瘤學醫學中缺乏支持或反對應用NOTCH1靶向療法的堅定立場。然而，本分析表明，鑒於NOTCH1通路常被激活，NOTCH1通路可能是pSCC的一個重要靶點，因此NOTCH抑制劑的臨床試驗應該擴展到pSCC患者。
最後，本分析顯示，與其他pSCC亞型相比，murthSCC中MTAP丟失的發生率很高(22%)。MTAP缺失的腫瘤細胞內精氨酸水平增加，這使得腫瘤對基於合成致死機制的抗腫瘤治療方法很敏感。MTAP基因位於CDKN2A腫瘤抑制基因附近，在大約15%的癌症中與CDKN2A共同缺失。這種共缺失與侵襲性腫瘤行為和不良預後有關。目前正在進行多項臨床試驗，主要研究PRMT5或MTA2抑制劑，旨在利用MTAP缺陷腫瘤細胞內的精氨酸高水平。
在目前的研究中，最大的局限性是缺乏臨床數據注釋，這是評估研究結果的臨床有效性和實用性所必需的，也是評估既往治療對GA圖譜和TMB水平的可能影響所必需的。此外，回顧性和描述性研究的性質，隨機對照組的缺乏，治療方法、監測方案和隨訪時間周期的可變性，以及可能存在的幾種選擇和混雜因素，都可能影響結果的分析。儘管如此，這項對晚期pSCC的初步綜合基因組分析的結果可以為持續和加速評估潛在的生物標誌物驅動試驗提供重要且相關的見解，以評估靶向治療對此類罕見腫瘤的作用。此外，這些數據可能有助於為將此類罕見腫瘤納入新型單一療法或聯合療法的籃子或傘式試驗提供理論依據，其中一些初步數據最近已展示。
參考文獻：
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