CDK12突变型前列腺癌的单中心临床病理特征分析

樊俊杰， 蒋 凡， 贺大林， 李 磊， 谢宏俊， 田 鸽， 吴开杰

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤之一，具有高度异质性。血清前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen,PSA)、肿瘤分期及Gleason评分是既往评估疾病恶性程度及预测进展风险最常用的指标之一，但其并不能识别疾病深层次的分子改变，进而无法实现个体精准化治疗，因此，需要探索预测PCa恶性程度的分子标志物以便于更好地指导临床决策。细胞周期依赖性蛋白12(cell cycle-dependent kinase 12,CDK12)是一种主要参与细胞周期调控、前体mRNA剪接及DNA损伤同源重组修复等过程的重要转录因子，其突变与肿瘤的发生、发展密切相关。既往研究指出CDK12缺失突变的高级别浆液性卵巢癌患者对铂类药物和聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制剂治疗敏感[1-3]。同时也有研究指出在原发性乳腺癌当中，CDK12的过表达与疾病的恶性程度呈正相关，故而CDK12可能是乳腺癌的一种致癌因子和预后生物标志物[4-5]。此外，近年来也有多项研究报道指出CDK12在PCa的发生、发展中扮演着重要的角色，但目前国内关于该方面的报道匮乏，笔者拟通过回顾性分析本科既往接受二代基因组测序(next-generation sequencing,NGS)并提示存在CDK12突变PCa患者的临床病理资料并复习相关文献，以提高泌尿外科医师对CDK12突变PCa的认识和治疗水平。

1 对象与方法

1.1研究对象 回顾性收集西安交通大学第一附属医院泌尿外科2018年1月至2020年12月期间就诊的所有PCa患者临床病理资料。纳入标准：(1)经前列腺穿刺活检确诊为PCa；(2)接受NGS并检测且结果提示存在CDK12突变。排除标准：临床病理资料不完整。根据纳入及排除标准，最终本研究共纳入10例PCa患者。

1.2治疗方法 10例患者中8例患者在确诊时已发生远处转移。4例患者初始接受内分泌治疗[醋酸戈舍瑞林(阿斯利康制药有限公司，国药准字J20160052)3.6 mg皮下注射1次/月，比卡鲁胺片(阿斯利康制药有限公司，国药准字J20150050)50 mg口服1次/d]联合6周期多西他赛[赛诺菲(杭州)制药有限公司，国药准字H20140944]化疗(75 mg/m2，静脉输液，1次/3周)。3例患者初始行单一内分泌治疗(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡鲁胺片50 mg口服1次/d)。1例患者初始行盆腔放疗(70 Gy/35次)联合内分泌治疗(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡鲁胺片50 mg口服1次/d)。2例确诊时未出现转移的患者中，1例接受新辅助内分泌治疗(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡鲁胺片50 mg口服1次/d)联合4周期多西他赛化疗(75 mg/m2，静脉输液，1次/3周)后行前列腺癌根治术；另1例患者仅行内分泌治疗(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡鲁胺片50 mg口服1次/d)。

1.3基因检测方法 10例患者均接受上海仁东医学检验所提供的PCa精准诊疗66基因检测。其中3例患者采用穿刺或根治术后病理切片进行基因检测，7例患者采用血浆标本进行基因检测。主要用目标区域捕获联合NGS对CDK12的全部外显子及其部分内含子区域进行捕获测序，在DNA水平上分析相关基因的点突变、插入缺失、重排、拷贝数等突变形式。

2 结果

2.110例患者确诊时临床特征及初始治疗方式 10例患者平均确诊年龄为(66.60±6.80)岁，平均血清PSA为652.19 ng/ml，并且穿刺Gleason评分均≥8分，8例患者确诊时已出现远处转移。10例患者确诊时临床特征及初始治疗方式见表1。

表1 10例患者确诊时临床特征及初始治疗方式

续表1

2.210例患者CDK12基因突变情况分析结果 6例患者发现CDK12突变时为转移性去势抵抗型前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC)，4例患者为激素敏感型前列腺癌(hormone-sensitive prostate cancer,HSPC)，并且其中1例为胚系突变。10例患者共存在17次CDK12突变，主要以错义突变为主，发生比例为41.18%(7/17)，其次为移码突变，发生比例为29.41%(5/17)。另外，有4例患者同时存在FOXA1突变，2例患者出现FANCA失活，1例患者存在TP53突变，但无患者同时存在TMPRSS2-ERG融合。基因突变特征见表2。

表2 10例患者CDK12基因突变特征

3 讨论

CDK12是一种转录相关的细胞周期依赖性蛋白激酶，可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸磷酸化，从而对DNA损伤修复、mRNA剪接及细胞增殖分化产生影响。4%～11% PCa患者中存在CDK12基因突变，并且其突变率在mCRPC患者中比例更高。此外，CDK12突变型PCa被认为是一种独特的PCa分子亚型，其具有新抗原融合比例高、免疫浸润及PD-1/PD-L1抑制剂应答率高等特点。

3.1基因结构及调控机制 CDK12位于17号染色体长臂1区2带，由14个外显子组成，其富含脯氨酸和丝氨酸，主要结合于细胞周期蛋白L1和L2[6]。2012年Cheng等[7]通过对果蝇CDK12克隆实验发现，细胞周期蛋白K(cyclin K)是CDK12结合的主要细胞周期蛋白，并且cyclin K/CDK12复合体具有磷酸化RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸的能力。该复合体分子结构的排列方式类似于CDK9/cyclin T等转录相关激酶，而不同于细胞周期相关激酶[8]。与此同时，Bösken等[8]通过哺乳动物细胞中cyclin K和CDK12的免疫沉淀反应和质谱分析后进一步发现，cyclin K/CDK12复合体与BRCA1、ATR、FANC1和FANCD2等维持细胞基因稳定性和参与DNA损伤修复的关键基因表达有关。此外，也有研究指出CDK12不仅作用于RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸，也作用于转录因子或剪接因子。因此，CDK12主要参与细胞转录调控、RNA剪接、DNA损伤修复及维持基因组结构稳定等过程。

3.2病因学和流行病学 CDK12突变会引起细胞异型性增加，促进肿瘤的发生发展。PCa中CDK12基因突变多为截短突变，其次为错义突变、重排和深度缺失。此外，研究报道指出CDK12双等位基因失活突变的患者中位于染色体11q13.3的CCND1、FGF19、FGF4及FGF3的拷贝数量均会受到影响，并且CCND1、MCL1及MYC扩增频率升高，FANCA失活率及FOXA1突变率较高，但TP53突变率及TMPRSS2-ERG融合基因发生率较低[9]。另外，该研究通过通路富集后进一步发现，CDK12突变型PCa中细胞周期通路相关基因突变率较高，但P53、PIK-3/AKT及Wnt/β-catenin通路相关基因突变率则较低。汪浩[10]通过免疫组化分析PCa及前列腺增生组织中CDK12表达程度后发现，CDK12主要表达于前列腺组织细胞核中，并在PCa组织和前列腺增生组织中都有阳性表达，但PCa组织中CDK12表达阳性率显著高于前列腺增生组织(86.7% vs 55.0%，P=0.023)。此外，近期也有研究报道指出原发性PCa中CDK12突变率仅为1.2%[11]，而在mCRPC阶段CDK12突变率却高达3%～7%[11-13]。因此，CDK12可能在PCa的发生、mCRPC转化过程中发挥着重要的作用。

3.3临床特征 CDK12突变型PCa是一种新型的分子亚型，其具有独特的临床特征。研究报道指出患者的年龄、PSA水平与PCa组织中CDK12蛋白表达量并不相关，然而Gleason评分、肿瘤T分期却与CDK12蛋白表达量呈正相关(γ=0.406，P=0.026；γ=0.496，P=0.005)[10]。此外，2020年Nguyen等[9]通过分析1 465例PCa患者临床病理资料后指出，相较于CDK12野生型，存在CDK12突变的患者中初发转移性比例(40% vs 26%)、确诊时PSA水平(14.8 ng/ml vs 9.0 ng/ml)及Gleason评分>8分的人数占比(80% vs 57%)较高的情况。近期Gong等[14]通过分析129例mCRPC患者基因变异情况后发现，仅骨转移的mCRPC患者中CDK12突变率为14.6%，而内脏转移的mCRPC患者中CDK12突变率高达21.2%。因此，CDK12可能与PCa恶性程度密切相关，有望成为PCa的新型分子标志物并指导泌尿外科医师进行临床决策制定。

3.4治疗方式 CDK12突变与PCa患者的不良预后相关，2020年Lv等[15]通过NGS和实时定量PCR分析46例中国人PCa组织后指出，CDK12突变的患者无病生存期较短。此外，也有研究指出在平均30.2个月的随访期内，CDK12突变型PCa患者的总生存期显著短于CDK12野生型PCa(64.4个月 vs 74.9个月)[9]。另外，该研究同时指出CDK12突变型患者进展至去势抵抗型前列腺癌(castration-resistant prostute cancer,CRPC)时间较CDK12野生型显著缩短(10.8个月 vs 13.1个月，aHR：1.49，95%CI：1.09～2.03，P=0.017)，但两组患者CRPC阶段服用阿比特龙或恩杂鲁胺时间相似(9.7个月 vs 8.7个月，aHR：1.08，95%CI：0.57～1.51，P=0.80)。与此同时，Reimers等[16]回顾性分析317例PCa患者临床预后资料后也指出，CDK12突变型PCa患者进展至CRPC时间及无转移生存期分别为34.9个月和32.7个月，均显著低于存在TP53突变和存在同源重组缺陷的PCa患者。该研究也发现存在CDK12突变的mCRPC患者接受阿比特龙或恩杂鲁胺等新型内分泌制剂效果不佳，其无PSA进展期仅为3.6个月，远远低于存在TP53突变患者。因此，笔者认为存在CDK12突变型PCa患者易进展至CRPC，且新型内分泌制剂对该类患者治疗效果不佳。CDK12主要参与DNA损伤同源重组修复，但关于CDK12突变的PCa患者是否可从铂类化疗、PARP抑制剂中产生获益目前仍不明确。2020年Barata等[17]报道1例64岁存在CDK12突变的PCa患者对铂类化疗产生持续应答，并且在疾病进展后再次应用铂类为基础的全身化疗后仍会产生影像学应答。然而，近期Fan等[18]通过分析55例mCRPC患者的临床病理及NGS结果后指出，存在CDK12突变的患者接受铂类化疗的有效率仅为22.2%(2/9)，并且其无PSA进展期远低于存在BRCA1/2或ATM的患者(P=0.038)。2018年TRITON2临床研究的预结果指出，对于存在CDK12或ATM突变的患者，PARP抑制剂rucaparib尽管可以使50%的患者病情达到平稳状态，但其客观应答率却远远低于存在BRCA1/2突变的患者(0% vs 44%)。近期Abida等[19]进一步分析TRITON2研究结果后发现，CDK12突变型mCRPC接受rucaparib的影像学应答率为0%，PSA应答率为6.7%。随后Sokolova等[20]也指出CDK12突变对PARP抑制剂治疗并不敏感。本研究中仅有1例患者随后接受了PARP抑制剂奥拉帕利治疗，但其PSA水平并未发生明显下降。由于该患者随访时间较短且目前暂无相关大型临床研究证据，因此，结合既往文献报道，我们认为CDK12突变PCa患者可能对PARP抑制剂治疗并不敏感，但后续仍需进一步研究来证实这一结论。由于PCa肿瘤负荷较低，因此，往往对免疫治疗效果不佳，但CDK12突变会导致基因融合、新抗原负荷和T细胞浸润增加。理论上CDK12突变PCa患者可能会从免疫治疗中获益。2018年Wu等[11]报道在4例CDK12突变的PCa患者中，2例患者在接受pembrolizumab治疗后出现PSA下降，其中1例患者表现出影像学应答。既往有研究显示在789例CRPC组织标本中平均肿瘤突变负荷为4.6 Muts[21]。本研究3例接受肿瘤负荷检测的患者中，其肿瘤突变负荷平均为6.18 Muts，最高为8.43 Muts。因此，CDK12基因失活可能预示着PCa患者会从免疫疗法中获益。

CDK12突变型PCa是一种新型的分子亚型，其恶性程度较高，易进展至CRPC并且对新型内分泌制剂敏感性较差。然而，该部分患者可能会从铂类化疗、PARP抑制剂或免疫治疗中获益，但未来仍需要进一步的研究证实这一结论。