基于癌症基因组图谱的子宫内膜癌分子分型特点研究进展

苏英杰，高晨曦，张颐

中国医科大学附属第一医院，辽宁沈阳 110001

子宫内膜癌(EC)是女性常见的恶性肿瘤之一，其发病率在发达国家及发展中国家呈上升趋势。2019年美国发布的癌症数据显示，EC可能成为继乳腺癌之后女性第二大高发癌症，且发病年龄有年轻化趋势[1]。Bokhman于1983年提出“二元分类法”，但此分类法很难准确评估患者预后，且对临床治疗方案的选择帮助有限[2]。随着基因组学和二代测序的发展，癌症基因组图谱(TCGA)对EC进行了分子水平的重分类，按照分子分型分为4类，即POLE超突变型、微卫星不稳定性(MSI)超突变型、低拷贝数(CN-L)型、高拷贝数(CN-H)型。EC的发生通常伴随着一些信号通路的改变，其中包括常见的PTEN失活突变或表达缺失导致的PI3K/AKT/mTOR通路的下调以及Wnt/β-catenin突变，其中Ⅰ型EC通常还会出现PIK3CA、PIK3R1和KRAS突变[3]，Ⅱ型EC通常涉及TP53的突变和ERBB1的扩增。根据TCGA将EC分为四种，包括POLE超突变型、微卫星不稳定性(MSI)超突变型、低拷贝数(CN-L)型和高拷贝数(CN-H)型[4]。该研究通过基因组、转录组和蛋白组学的综合表征对EC进行了重分类，这种分类方法比传统的“二元分类”法更能预测患者的预后[5]。TCGA分子分型有望更有效的辅助医生评估患者预后、调整临床治疗方案，实现精准治疗、个体化治疗的目标[4]。但TCGA分子分型耗资较高，操作复杂，样本处理方式特殊，不宜在临床上广泛应用。目前，已有ProMisE模型等替代检测方法用来对TCGA进行分子分型，并预测患者预后，这些替代手段显示出良好的临床应用前景。现就基于TCGA的子宫内膜癌分子分型特点研究进展综述如下。

1 POLE超突变型子宫内膜癌的特点

POLE是DNA聚合酶ε的催化亚基，与核DNA的复制和修复有关，最常见的POLE突变位于核酸外切酶结构域(外显子9-14)，该结构域与DNA复制过程中的校对活性有关[6-7]，能够提高DNA复制的保真度。而POLE超突变患者通常伴有异常增高的突变负荷以及较高的碱基替换率，大多数情况下，每兆碱基有超过100个突变，从导致EC的超突变表型。在EC中POLE的最常见的突变位置为第9个外显子(P286R和S297F)和第13个外显子(V411L、L424V和L424I)，其中以P286R和V411L两种突变更为常见。该亚型的EC患者的复发率和病死率较低，患者无疾病进展生存期长，预后好，即便是高级别内模样癌的患者，也会呈现较好的预后。然而，目前对于POLE超突变型EC患者预后较好的机制尚不明确。有研究发现，POLE超突变亚型具有活跃的肿瘤微环境可能与其预后良好有关。一项纳入了842例EC患者的回顾性研究发现，PD-L1的表达谱在EC的分子亚型、组织学亚型和疾病阶段之间有所不同，其中POLE超突变以及错配修复缺陷的EC患者淋巴细胞的PD-L1表达阳性率要更高[8, 9]。此外还有研究还发现，与早期疾病相比，晚期EC患者的癌细胞PD-L1的阳性率要更高[10-12]。PD-L1的这种差异性表达有望使部分患者在PD-1/PD-L1阻断中获益。STELLOO等[11]对116例EC患者的肿瘤标本进行了临床分析通过Sanger测序鉴定POLE的核酸外切酶结构域中存在的突变，结果发现POLE核酸外切酶结构域突变的患者预后较好。McConechy等[13]的研究也得出了相似的结论，POLE突变的EC患者通常更年轻，虽然该类患者也呈现出较高的侵袭性(很大比例的G3级EC，伴深肌层和淋巴血管间隙浸润)，但预后良好。

目前关于POLE突变和预后的关系多基于回顾性研究，仍需要前瞻性、大样本的随机对照试验进一步验证。对于有保留生育功能要求的年轻患者，POLE突变的检测有利于避免该部分患者的过度治疗,EC的POLE突变检测有待被纳入临床的术前检查从而指导临床医生评估患者预后。

2 MSI高突变型子宫内膜癌的特点

MSI的发生是由于DNA错配修复基因(MMR)的缺失导致DNA碱基错配无法校正，进而引起短的串联重复序列长度发生改变。MSI发生率约占EC总发病率的三分之一，该类型的肿瘤大多数为散发，通常是由于MLH1的启动子发生甲基化，但在少数EC患者中是由于体细胞或种系MMR突变所致，后者被诊断为Lynch综合征，该疾病为常染色体显性遗传的癌症易感性疾病，包括结直肠癌和EC[14]。MSI高突变型突变率高达18×106/Mb，这种高突变回影响PI3K/AKT/mTOR通路，PI3K能够激活AKT从而激活下游mTOR促进细胞生长，而抑癌基因PTEN能够负性调控AKT。来自TCGA的MSI肿瘤通常伴随着PTEN的低表达以及p-AKT的高表达，目前有多种新疗法靶向PI3K/AKT/mTOR通路，由MSI引起的突变成为良好的临床治疗靶标。此外组织学水平的研究发现，MSI高突变型的EC通常伴随肿瘤相关的淋巴细胞的浸润，并且具有较高的肿瘤异质性等特点，这些特点与POLE超突变型类似，推测这部分人群能够从免疫疗法中获益。LE等[15]进行的Ⅱ期临床试验来评估派姆单抗的应用与MMR失活的患者临床应答率，表明MMR失活的患者能够从免疫疗法中获益。STELLOO等[11]使用Promega MSI分析系统确定肿瘤的MSI状态，对于微卫星低水平不稳定的肿瘤进行了MLH1、MSH2、MSH6、PMS2的免疫组化检测，发现MSI组患者预后良好。在McCONECHY等[13]提出的ProMisE模型中，同样应用MMR免疫组化代替MSI检测发现两者之间有93.3%的一致性，由于MSI检测所设计的DNA的提取以及PCR操作复杂，通过使用MMR相关蛋白(如MHL1、MSH2、MSH6、PMS2)一定程度上可以用来代替MSI检测。

3 CN-L型和CN-H型子宫内膜癌的特点

TCGA分子分型中根据体细胞拷贝数的变异特点将TCGA分为CN-L型和CN-H型[4]。CN-L型EC患者具有中等预后，该亚型通常伴随PTEN、PI3KCA、ARID1A突变，而TP53很少发生突变。此外，由CTNNB1、KRAS以及SOX17介导的Wnt信号通路在82%的患者中存在异常的激活从而促进肿瘤的发展[16]。ZHANG等[17]发现，SOX17是EC的抑癌基因，其表达水平的降低对EC的发生具有重要意义。而SOX17的表达仅在CN-L型中被检测到，其异常表达能够促进β-catenin在细胞核中积累从而促进细胞增殖。因此，有效的Wnt/β-catenin抑制剂可能会使该部分患者获益。此外，RNA-seq显示CN-L型PGR的表达增高，提示这部分患者可能从激素治疗中获益。

CN-H型为4个亚型中预后最差的一组，包含大部分的浆液性EC以及25%的高级别子宫内膜样癌，该亚型表现为广泛的体细胞拷贝数突变其中包括一些癌基因的扩增，如MYC、ERBB2(HER2)、CCNE1，均参与细胞周期的调控。此外，TP53的突变也较为常见，回顾性研究显示TP53的突变与EC预后不良有关，该突变通常能够导致基因组不稳定性以及肿瘤的快速进展，该研究还指出p53的检测有助于确定高危患者[18]。此外，RAD50在CN-L和CN-H之间呈现出差异性表达，RAD50蛋白与DNA损伤应答和维持基因组稳定性有关[19]，这可能是两种亚型存在预后差异的原因之一。

STELLOO等[11]结合TP53测序，进行突变检测以及p53免疫组化来确定p53的表达水平，并以此代表TCGA分型中的CN-H型，p53突变组更易发生复发和远处转移。此后，在McCONECHY等[13]提出的ProMisE模型中，通过p53免疫组化用p53突变型(p53 abn)来代替CN-H型，p53野生型(p53 wt)来代替CN-L型，这种替代方案具有较高的临床实用性，其中p53 abn组患者具有高级别、晚期、BMI较低、年纪大、非子宫内膜样癌等特点，该类型患者预后通常较差。

综上所述，TCGA分子分型的出现使EC分类从单纯的病理形态学分类转向结合免疫特点以及分子改变的分类方法，使临床治疗更加精准化、个体化，这种优势在定义3级子宫内模样腺癌和浆液性癌时尤为突出。由于肿瘤的异质性，对于同种肿瘤内含有多种分子改变的患者目前尚无评估其预后的统一标准，未来仍然需要多中心的、大样本的前瞻性数据来探索EC分子水平的改变与患者预后的关系，并研发适用于临床的检测手段。从分子水平着手探索EC中可能的治疗靶点，研制应答率更高的靶向药物以实现精准治疗、个体化治疗。