抑癌基因NF1变异是胚胎性横纹肌肉瘤(ERMS)中第二常见的分子事件,但其与临床病理特征、结局或共存分子事件的相关性尚不明确。此外,NF1 变异,主要在 I 型神经纤维瘤病(NF1)的情况下,驱动大多数恶性周围神经鞘瘤伴异源性 RMS 分化(也称为恶性蝾螈瘤 [MTT])的发生。由于这些实体的病理重叠,将其区分可能具有挑战性。本研究旨在全面比较 NF1 突变 RMS 与 NF1 相关 MTT 的临床病理和分子特征,以更好地了解其发病机制。探索了 22 例 NF1 突变 RMS 队列和 13 例 NF1 相关 MTT 对照组的临床病理和分子特征。这些病例进行了肿瘤和配对正常组织靶向NGS检测。在 RMS 组中,除 1 例患者外,其余均为 ERMS,中位年龄为 17 岁,而 MTT 的平均年龄为 39 岁。3 例 MTT 被误诊为 ERMS,其中 1 例具有临床影响。ERMS 中最常见的共突变是 TP53 异常(36%),与 NRAS 突变相互排斥(14%)。MTT 表现出CDKN2A/B 和 PRC2 复合物共突变(38%的病例)以及 H3K27me3 表达缺失。NF1 突变 RMS 患者的 5 年生存率为 70%,而 MTT 患者的 5 年生存率为 33%。所有 NF1 突变转移性 ERMS 均与 TP53 变异相关。没有 TP53 变异的 NF1 突变 ERMS 患者可能获益于低剂量化疗。基于诊断挑战以及显著的治疗和预后差异,建议对具有横纹肌细胞分化的挑战性肿瘤进行分子检测。
研究背景
横纹肌肉瘤(RMS)包括一组异质性肉瘤,具有多样的临床和分子特征,表现出不同程度的肌源性分化。尽管下一代测序(NGS)的应用有所增加,但大多数临床决策并未受到特定分子变异的影响。直到最近,才在胚胎性 RMS(ERMS)患者中,某些分子特征指导治疗策略。具体而言,儿童肿瘤学组(COG)试验ARST2032将具有高风险基因组特征(TP53 和 MYOD1)的患者排除在剂量减少之外。此外,NGS 研究表明,抑癌基因NF1变异是 ERMS 中第二常见的分子事件,仅次于 RAS 突变。据我们所知,目前为止没有研究专门关注 RMS 中的NF1变异。本研究评估了 NF1 突变 RMS 与另一种 NF1 变异驱动的伴有 RMS 分化的肉瘤,即恶性蝾螈瘤(MTT)。
研究结果
NF1突变RMS队列的临床特征和结局
识别了 22 例携带 NF1 基因变异的 RMS 患者(7 例女性,15 例男性),年龄范围为 2-70 岁(中位17 岁)。除 1 例携带 MYOD1 L122R 热点突变的梭形细胞 RMS(SRMS)外,其余均为 ERMS。最常见的(91%)发病部位是头颈部(n = 8)、四肢(n = 6)和睾丸旁(n = 4;表1)。大多数患者被归类为低风险(41%)或中风险(50%)。2 例患者被归类为高风险。6 例患者在经历局部(n = 4)或转移性(n = 2)复发(中位复发时间 12.4 个月)后死于疾病,包括 5 例中风险(1 例 SRMS,4 例 ERMS)和 1 例高风险 ERMS。
新五丰融资融券信息显示,融资方面,当日融资买入881.67万元,融资偿还770.37万元,融资净买入111.3万元。融券方面,融券卖出20.28万股,融券偿还4.94万股,融券余量79.53万股,融券余额497.06万元。融资融券余额3.15亿元。近5日融资融券数据一览见下表:
表1
大多数 RMS 患者(68%)接受儿童肿瘤治疗,少数成人患者接受成人肉瘤治疗(32%)。所有低风险儿童 ERMS 患者均按照 ARST-0331-A(NCT00075582)进行治疗,而中风险患者按照 D9803(NCT00003958;n = 4)、ARST-1431-A(NCT02567435)或 ARST-0531-A(NCT00354835)治疗。接受成人肿瘤治疗的 RMS 患者进行长春新碱、放线菌素和环磷酰胺(VAC)新辅助化疗,然后进行手术切除和辅助放疗。
在儿童队列中,15 例患者中有 8 例(53%)初始治疗后出现疾病复发(6 例局部,1 例区域淋巴结)或进展(1 例患者;中位复发时间为 22 个月;图 1)。4 例儿童患者在复发后死于疾病(27%;1 例 SRMS,3 例 ERMS),1 例带病生存。
图1
在成人队列中,7 例患者中有 2 例(29%)发生转移(中位复发时间为 5 个月)并死于疾病。这 2 例患者均接受二线化疗,1 例还接受放疗和手术(图 1)。
NF1突变MTT的临床特征和结局
筛选出 13 例携带胚系和/或体细胞 NF1 变异和/或与 NF1 综合征一致的临床发现的 MTT(表 1)。8 例为女性,5 例为男性,年龄范围为 2-78 岁(中位 37 岁)。77% 的患者疾病位于胸壁和大腿(各 5 例)。2 例 MTT 患者出现远处转移性疾病。只有 1 例患者在乳腺癌放疗 8 年后在既往放疗区域发生 MTT。13 例患者中有 9 例(69%)出现疾病复发,并且转移性(9 例中的 6 例,67%)比局部区域(9 例中的 3 例,33%)更常见。中位复发时间为 10.6 个月(范围,0.5-40.7)。所有转移都发生在肺部。2 例患者在初始治疗期间出现进展。10 例患者(77%)死于疾病。
三分之二(13 例中有 9 例)的患者进行了成人肉瘤治疗。7 例局部疾病患者接受了一线全切除术,5/7 例患者随后接受了放疗,3/7 例患者随后接受了辅助化疗(1 例 VAC、2 例异环磷酰胺和多柔比星)。6 例患者复发,包括 4 例转移性和 2 例局部区域。2 例患者在一线或二线治疗期间出现进展。中位随访时间为 6.2 年,中位生存期为 2.4 年(9 例中有 7 例死于疾病)。4 例患者接受儿童肿瘤治疗(年龄范围,2-27 岁)。4 例中有 3 例疾病复发,包括 2 例转移性(肺)和 1 例区域性。3 例患者均死于疾病。中位随访时间为 7.3 年,中位生存期为 2.7 年。
3 例患者最初被误诊为 RMS,包括 1 例睾丸旁肿瘤 2 岁患者(病例 29)和 2 例下肢肿瘤成人患者(病例 26 和 27)。在病例 26 和 27中,NGS 显示存在 SUZ12 或 EED 基因深度缺失,后来被重新分类为 MTT。
RMS和MTT中的NF1基因变异谱
●胚系NF1变异
在接受检测的 14 例 ERMS 中,无人检出胚系 NF1 变异。在 MTT 组中,4 例进行了胚系 DNA 测序,结果显示,3 例 NF1 缺失和 1 例野生型。总体而言,13 例中有 7 例(54%)通过胚系 DNA 测序(n = 3)和/或临床特征(n = 4)证实了 NF1 综合征。所有 3 例进行胚系测序的患者也均表现出 NF1 综合征的临床特征。在其余 4 例未进行胚系测序的患者中,确诊性临床发现包括咖啡牛奶斑和腋窝雀斑、皮肤和丛状神经纤维瘤。在其中 3 例肿瘤中,MSK IMPACT 检测未发现体细胞 NF1 变异。
●体细胞NF1变异
在 NF1 突变 RMS 队列中,所有 NF1 变异均为体细胞变异,主要是截短突变(17/22;缺失,无义突变)、插入(2/22)和剪接变异(2/22)。热点 R134* 截短 SNV 是最常见的变异(n = 3;图 2)。单例 NF1 突变 SRMS 具有 MYOD1 基因扩增、MYOD1 L122R 突变和深度 NF1 缺失。
图2
在 MTT 组中,10 例(77%)患者有体细胞 NF1 突变(4 例截短 SNV、2 例深度缺失、2 例剪接变异、2 例移码缺失)。其中 3 例还存在胚系突变,1 例有 NF1 综合征临床病史,2 例未通过胚系 DNA 测序或临床病历证实 NF1 综合征,而其余 4 例临床数据不足且未进行胚系测序,无法得出结论。这些病例的体细胞变异丰度在 74% 到 100% 之间。
3 例(23%)患者MSK-IMAPCT 未检出体细胞 NF1 变异;然而,他们携带临床记录的 NF1 综合征。
NF1-RMS和NF1-MTT的基因图谱和共突变
在具有胚系 NF1 突变的 MTT 中,中位肿瘤突变负荷(mt/mb)为 3(范围,1-8)mt/mb,在无 NF1 胚系突变的 MTT 中为 2(范围,1-22)mt/mb,在 NF1 突变 RMS 中为 3(范围,1-22)mt/mb。
●大多数NF1突变RMS为胚胎型,TP53共突变与不良结局相关
在 ERMS 队列中,TP53 错义或剪接变异(8/22;36%)和 BCOR 功能缺失变异(5/22;23%)是最常见且互斥的事件(图 3)。3 例携带 NRAS 热点变异(Q61L、Q61K、G13V),1 例携带 HRAS 扩增,这些变异与 TP53 变异互斥。4 例(18%)携带 MYC 扩增,与 BCOR 变异互斥。CDKN2A/B 缺失发生在 2 例(9%)病例中。在超过一半的病例中,观察到 8q、20p 和 20q 拷贝数增加/扩增。22 例肿瘤中有 9 例(41%)存在 RTK-RAS 通路变异。在 3 例(14%)病例中,除 NF1 变异外,未发现其他致病性突变。2例高风险 ERMS 均携带 TP53 基因和 SOS1 变异,一例携带 NRAS 扩增,另一例携带 ATRX 剪接突变。在中风险 ERMS(n = 10)中,6 例存在 TP53 变异,2 例存在 CDKN2A/2B 缺失。在低风险 ERMS(n = 9)中,无人检出 TP53 或 CDKN2A/2B 变异,3 例检出 BCOR 缺失,2 例检出 NRAS 或 HRAS 变异,其余检出多个 CNV 重排。在该队列中未发现 PRC2 复合物 SUZ12 和 EED 基因变异。
图3
●NF1-MTT与独特的基因图谱相关,包括CDKN2A/B和PRC2复合物功能缺失变异
MTT 组常见 CDKN2A/2B 深度缺失(62%)和 PRC2 复合物功能缺失变异(54%),除1例为 EED 基因内缺失外,其余均为 SUZ12 变异(无义突变、移码缺失或剪接)。在 6 例患者中,H3K27me3 表达缺失,但未检测到 SUZ12 或 EED 变异,提示未检测到的截短突变或尚未明确的 PRC2 失活机制。3 例已证实 NF1 病史且未检测到体细胞 NF1 变异的患者携带 CDKN2A/B 缺失和 SUZ12 截短突变导致的 PRC2 复合物失调(n = 2)或 NOTCH1 错义突变(n = 1)。
TP53 截短或热点错义突变发生在 38% 的病例中,这些突变大多与 CDKN2A/2B 变异相互排斥。除一例肿瘤外,其余肿瘤都至少有 CDKN2A/2B 缺失或 TP53 变异或同时存在 PRC2 复合物基因和 TP53 变异(图 3)。1 例患者(病例 29)不存在这些变异。
生存分析
NF1 突变 RMS 队列的中位随访时间为 5.1 年(范围,0.5-11.6),5 年无事件生存率(EFS)为 44%,5 年总生存率(OS)为 70%。单变量分析显示,没有不良因素显著。与其他位置相比,躯干位置(n = 2)与较差的 EFS 和 OS 相关(风险比 [HR],1.704;P < 0.001)(图 4A)。高风险组也与不良 OS 相关(HR,2.24;log-rank P = 0.022),而低风险患者的 5 年 OS 为 100%(图 4B)。同时存在体细胞 TP53 变异的 NF1 突变 RMS 患者的 5 年 OS 为 24%,而 TP53 野生型患者为 90%(HR,2.38;log-rank P = 0.0059;图 4C)。6 例死于疾病的患者(4 例儿童,2 例成人)携带 TP53 变异(6 例中的 4 例)、CDKN2A 缺失(6 例中的 1 例)或 MYOD1 L122R 点突变(6 例中的 1 例)。初始治疗后活动性转移性进展性疾病患者携带 TP53 热点 SNV。
图4
MTT 组的中位随访时间为 6.5 年(范围,3.6-16.7),中位生存期为 2.6 年。该组具有侵袭性临床结果,5 年 EFS 为 9.5%,5 年 OS 为 33%。9 例患者出现复发(6 例肺转移),10 例死于疾病。单变量分析显示,无临床因素显著。在胚系 NF1 变异或仅体细胞 NF1 变异的患者之间未观察到生存差异。未发现其他分子变异显著影响 MTT 队列的生存。
RT-qPCR检测生肌标志物的表达模式
我们通过 RT-qPCR 进一步评估了 NF1 突变 RMS、MTT 和正常骨骼肌控制中关键生肌标志物的差异化 mRNA 表达。结果显示,ERMS 显示出 DESM、MYOD1 和 PAX7 生肌基因显著上调,类似于正常肌肉,而在 MTT 中检测到 MYOG、PAX3 和 PAX7 生肌标志物的过表达。
讨 论
RMS 是最常见的小儿软组织肉瘤,存活率为 70%。除了 RMS 之外,其他几乎无关的肿瘤类型可能表现出横纹肌肉瘤表型,如恶性周围神经鞘瘤(MPNST)、恶性外胚层间叶瘤等。MTT 是一种罕见的侵袭性 MPNST 亚型,表现出横纹肌母细胞分化,通常与胚系或散发性 NF1 变异有关。由于 MTT 和 NF1-RMS 之间的区分可能具有挑战性并且可能具有临床影响,我们试图分析比较 22 例 NF1 突变 RMS 与 13 例 NF1 相关 MTT 的临床病理和分子特征,以更好地明确它们的发病机制。我们关注 NF1 变异 RMS,因为它是 ERMS 中第二常见的分子变异,据我们所知,目前还没有专门针对这种特定基因型的研究。此外,MTT 也存在 NF1 变异进一步带来了诊断困难。
首先,与其他大型 ERMS 研究(包括所有基因亚群)相比,NF1 突变 RMS 患者表现出相似的部位易感性和风险组分布。此外,NF1 突变组与其他 ERMS 队列存在共同的突变模式,BCOR、NRAS 和 TP53 变异是主要事件。然而,既往研究描述了这些变异的发生率较高,BCOR 为 75%,TP53 为 45%,NRAS 为 38%,而我们的队列中发生率较低,分别为 23%、36% 和 18%。
虽然这一假设值得进一步进行更大规模的评估,但我们对 NF1 突变 ERMS 的分析强调,在所有儿童患者中,复发性疾病仅限于局部区域部位,这与既往更大规模研究描述的三分之一的 ERMS 复发为转移性形成对比。我们组 70% 的 5 年 OS 与所有 ERMS 队列的 65%-70% 相似。先前的儿童低风险 ERMS 研究显示 5 年生存率为 75%-90%,目前正在探索低剂量化疗。值得注意的是,我们的低风险 NF1-ERMS 的 5 年生存率为 100%。TP53 变异对 ERMS 生存的不良预后影响在我们的队列中得到进一步证实(HR,2.38,P = 0.0059)。这一发现为在当前风险分层中使用 TP53 变异提供了额外的支持,尤其是在中风险 ERMS 的情况下。
据我们所知,我们的 NF1 突变 MTT 组研究是目前为止规模最大、最全面的临床和分子研究。我们的一半病例记录了与 NF1 综合征的关联,与已发表的传统高级别 MPNST 研究类似。这一发现提示,MTT 中存在 NF1 突变并不意味着实际上存在 NF1 综合征。基于高丰度的 NF1 体细胞突变和切除标本内没有预先存在的神经纤维瘤,在其余患者中,MTT 可能发生在 NF1 综合征之外。与其他高级别 MPNST 常发生于四肢(58%)相比,我们的 MTT 队列更倾向于躯干部位(62%)。
本研究队列中只有一例 MTT 发生于放疗区域,与所有高级别 MPNST 中描述的发生率(7.5%)相似。除了系统性功能缺失外,没有特定的 NF1 变异(无论是胚系还是体细胞)与肿瘤表型相关,类似于 MPNST。我们的 NF1-MTT 患者队列代表了一个显著侵袭性子集(5 年 OS,33%),与生存率更高(5 年 OS,64%)的更大队列的高级别 MPNST 形成鲜明对比。正如之前在 MPNST 队列中报道的那样,肿瘤位置等各种临床因素似乎并不能解释结果的明显差异。此外,没有分子变异,包括各类型的 NF1 变异或任何共存的分子事件,对 NF1-MTT 患者的生存有影响。
与传统高级别 MPNST 的发病机制一致,NF1-MTT 的分子图谱包含类似的逐步变异,包括 NF1 失活、CDKN2A/B 缺失以及随后的 EED 或 SUZ12 基因功能缺失。类似于常规 MPNST,H3K27me3 表达缺失似乎是确认诊断的可靠标志物,是 PRC2 复合物变异的替代物。这一发现在 MTT 中特别相关,因为 ERMS 的诊断陷阱并不少见,尤其是在横纹肌肉瘤成分过多的小活检材料中。在材料可及的被错误分类为 ERMS 的 3 例病例中,有 2 例显示 H3K27me3 表达缺失,支持 MTT 诊断。值得注意的是,在 H3K27me3 表达缺失的 MTT 中,46% 靶向测序没有 EED 或 SUZ12 变异。重要的是,在 RMS 病例中未检测到 SUZ12 和 EED 基因异常,这进一步支持在诊断具有挑战性的病例中使用靶向测序。将数据与既往基因组研究相结合,NF1 突变 ERMS 中仅 10%-25% 的病例同时存在 CDKN2A/2B 变异,而 MTT 中这一比例为 62%。
两组之间存在许多显著差异,ERMS 发生在年轻患者(中位,18 岁)中,主要发生在头部、颈部和骨盆,而 MTT 更常见于年龄较大的患者(中位,37 岁),通常累及躯干和四肢。我们的研究结果与早期研究相印证,显示大约 30%-45% 的 MTT 患者没有 NF1 胚系变异。此外,我们强调在既往放疗区域很少发生 MTT。H3K27me3 缺失在我们的 MTT 队列中是系统的,并且通常与 PRC2 变异有关。之前的一项研究描述了 25 例 ERMS 肿瘤中 H3K27me3 表达缺失,提示该标志物不适合用于区分 ERMS 和 MTT,相反,应在鉴别诊断中使用临床病理特征。相比之下,其他研究表明 H3K27me3 缺失在 RMS 肿瘤中极为罕见。在我们的队列和其他大型研究中缺乏 PRC2 复合物变异,强化了后一个发现。然而,区分这两种实体较为复杂,需要综合方法,同时使用临床病理和分子结果。此外,H3K27me3 表达缺失似乎与 PRC2 复合物变异不总是一致。
总之,本研究强调,NF1 突变 RMS 患者的 5 年 OS 为 70%,同时存在体细胞 TP53 变异的患者的 5 年 OS 为 25%,而 TP53 野生型患者为 90%。这一结果进一步支持正在进行的 ARST2032 试验,将具有高风险基因组特征(TP53 和 MYOD1)的患者排除在剂量减少之外。相反,MTT 组具有高度侵袭性的临床病程,5 年 OS 为 33%,转移风险为 46%。两组之间显著的分子差异表明,NGS 可用于诊断上具有挑战性的病例,以及排除与 NF1-ERMS 不良预后相关的 TP53 变异的存在。
参考文献:
de Traux de Wardin H, Dermawan JK, Vanoli F, Jiang SC, Singer S, Chi P, Tap W, Wexler LH杠杆如何使用, Antonescu CR. NF1-Driven Rhabdomyosarcoma Phenotypes: A Comparative Clinical and Molecular Study of NF1-Mutant Rhabdomyosarcoma and NF1-Associated Malignant Triton Tumor. JCO Precis Oncol. 2024 Apr;8:e2300597. doi: 10.1200/PO.23.00597. PMID: 38603649; PMCID: PMC11161258.
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