卵巢癌的分子分型及其在临床应用中的研究进展

廉 鑫,范 典，郑博豪，王 平，周圣涛

(1.四川大学华西第二医院妇科，成都 610041；2.出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室，成都 610041)

卵巢癌已成为严重危害女性身心健康的恶性肿瘤之一。根据2016年我国癌症统计学数据显示，中国每年卵巢癌的发生率为52.1/10万例，每年新增3.6万例患者[1]。卵巢癌患者在早期阶段一般无临床症状，且缺乏有效的筛查手段，70%的患者就诊时已是临床晚期阶段，因此治疗难度大、死亡率高。2019年统计学数据显示，卵巢癌虽然不是女性发病率最高的前10位癌种，但是死亡率却位居第五位[2]。尽管随着医疗水平的大幅上升，肿瘤细胞减灭术联合铂类为基础的化疗使患者的临床症状有所缓解，但由于卵巢癌的复发率高、铂耐药等因素，患者的5年生存率仍不足50%[3]。随着对恶性肿瘤的研究愈加深入，很多癌种具有高度异质性的特点逐渐被发现，基于此的分子分型和靶向治疗已应用于结直肠癌、肝癌等多种肿瘤。目前对卵巢癌分子水平的研究已取得了巨大的进展，并极大地改善了患者的预后。

1 上皮性卵巢癌的分子分型

卵巢癌的分型系统自2002年开始，历经多位研究者的更新和完善，目前虽尚无统一的结论，但为日后建立成熟的卵巢癌的分子分型体系做出了巨大的贡献。Singer等[4]在2002年提出浆液性卵巢癌的两级分类，即将卵巢浆液性癌分成两种不同的肿瘤发生途经，一种发生途径是从非典型增生性浆液性肿瘤(serous borderline tumors,SBT)进展为非侵袭性的微乳头状浆液性癌(micropapillary serous carcinoma,MPSC)，而后进展为侵袭性的MPSC，这种发生途径的卵巢癌被认为是低级别浆液性卵巢癌(low-grade serous ovarian carcinoma,LGSOC)，具有低增殖活性、惰性；另一种肿瘤发生途径是由卵巢表面上皮或包裹体囊肿转化而来的，无形态上可识别的中间过渡阶段，这种发生途径的卵巢癌被认为是高级别浆液性卵巢癌(high-grade serous ovarian carcinoma,HGSOC)，具有高增殖活性、侵袭性。Singer提出的两级分类将浆液性卵巢癌分成两个组织病理学不同的组别。在此之前，人们普遍认为卵巢浆液性癌是由卵巢表面上皮或包裹体囊肿重新转化而来的。然而，Singer所作出的分类仅与浆液性卵巢癌相关，并未提出上皮性卵巢癌的其他组织学类型如何分类。基于此，Shih等[5]在2004年提出上皮性卵巢癌的二元论模型，根据肿瘤发生的途径将上皮性卵巢癌分成I型和Ⅱ型。I型的肿瘤发生途径具有明显识别的癌前病变，历经良性肿瘤-交界性肿瘤-恶性肿瘤这一过程[5]。Ⅱ型的肿瘤发生途径无形态上可识别的前期病变，病程早期即发生转移[5]。I型包括LGSOC、黏液样癌、子宫内膜样癌、透明细胞癌等，具有惰性、进展缓慢、预后好(5年生存率55%)、对化疗反应不良的特点[5]。Ⅱ型包括HGSOC、未分化癌等，具有侵袭性、进展迅速、预后差(5年生存率30%)、对化疗反应好但易复发的特点[5]。Shih所提出的二元分类模型构建了上皮性卵巢癌发病机制的雏形，但二元分类模型对于上皮性卵巢癌的各个组织学类型的分子水平的研究尚不透彻。基于此，Tothill、TCGA研究组、Tan、Konecny、Chen等先后在2008年至2018年发表文章，根据上皮性卵巢癌分子水平的特征将其分型。

Tothill等[6]在2008年对285例卵巢、腹膜、输卵管的浆液性癌和子宫内膜样癌进行微阵列基因表达分析，采用K-means方法确定了6个亚型，每个亚型都与特定的分子及组织病理学特征相关，也与患者的生存率相关。C1、C2、C4、C5亚型与HGSOC和子宫内膜样癌相关，C3亚型与低度恶性潜能的浆液性癌相关，C6亚型与低级别、早期的子宫内膜样癌相关[6]。不同亚型具有不同的基因表达特征，如C3亚型的特征是丝裂原活化蛋白激酶途径的基因(如DUSP4,DUSP6,SERPIN5A,MAP3K5,SPRY2等)的过度表达[6-7]；C5亚型的特征是n-cadherin、p-cadherin的过度表达以及e-cadherin、卵巢肿瘤标记物MUC1和MUC16的表达降低[8]；C6亚型的特征是β-catenin/LEF/TCF复合物的转录靶点的过度表达[6,9]。每个亚型的免疫细胞的分布和数量存在显著差异，免疫细胞的分布对肿瘤预后有重要意义。相较于其他亚型，瘤内CD3+细胞数量较少的C1和C5亚型预后更差[6]。每个亚型的无进展生存期(progressive free survival,PFS)和总生存期(overall survival,OS)之间存在着很大的差异，单因素生存分析显示C3和C6亚型的PFS和OS最长，C1亚型患者的PFS和OS最短，C2和C4亚型的生存率优于C1亚型[6]。Tothill提出的6个分子亚型，对卵巢浆液性癌和子宫内膜样癌的预后有着指导意义。TCGA研究组在2011年对489例HGSOC的信使RNA表达、microRNA表达、启动子甲基化和DNA拷贝数进行分析，将HGSOC分为四种亚型，即“免疫反应型”、“分化型”、“增殖型”和“间充质型”[10]。此四种亚型亦有着不同的基因表达特征。T细胞趋化因子配体CXCL11和CXCL10以及受体CXCR3表达可用于甄别免疫反应型和其他亚型；转录因子HMGA2和SOX11高表达、卵巢肿瘤标记物MUC1和MUC16低表达、增殖标记物MCM2和PCNA高表达是增殖亚型的特征；分化亚型与MUC16和MUC1高表达相关；HOX基因的高表达和基质成分增加(如肌成纤维细胞和微血管周细胞增加)是间充质亚型的特点[10]。此外，TCGA总结了在HGSOC中存在着5种信号途径的改变，即RB(发生率67%)、PI3K/RAS(发生率45%)、NOTCH(发生率23%)、HR(发生率49%)、FOXM1(发生率87%)信号通路[10]。TCGA所提出的HGSOC的分子分型在临床应用中具有一定的可行性及应用价值，为患者的个体化诊疗提供了新策略。Tan等[11]在2013年基于1538个肿瘤基因的表达将上皮性卵巢癌分为5个亚型，即Epi-A、Epi-B、Mes、Stem-A和Stem-B亚型，每个亚型表现出显著不同的临床病理特征和患者预后。Kaplan-Meier分析中，Epi-B和Stem-B亚型预后较好，而Mes和Stem-A亚型与较差的预后相关，预后较差的Stem-A表现出升高的微管活性，并对几种微管抑制剂药物敏感，如长春新碱和长春瑞滨，这为上皮性卵巢癌的特定亚型的治疗提供了新思路[11]。由于TCGA在489例卵巢癌患者中所确定的4个亚型之间的存活时间在统计学上无显著差异，Konecny等[12]在2014年对梅奥诊所的174例HGSOC患者的基因表达进行研究，根据TCGA所提出的分子亚型分析患者的预后，并提出了与TCGA分型类似的新的分子亚型，即免疫反应激活样、分化样、增殖样和间充质样，并通过长期随访发现免疫反应激活样的患者存活时间最长，增殖样和间充质样的患者与免疫反应激活样相比，其预后较差。随后，Konecny等[12]再次对Bonome队列中的185例HGSOC患者进行预后分析，发现与梅奥队列患者的研究结果一致。因此新的分子分型相较于TCGA分型对卵巢癌患者的预后提供了更多的指导意义。大多数卵巢癌的组织学类型为HGSOC，但其预后差，分子特征分析有助于对其进行靶向治疗。Tothill、TCGA、Konecny虽然提出了HGSOC分类的亚型，但是分类方法的一致性和稳健性尚未知。Chen等[13]在2018年对公开平台基因表达的数据进行了荟萃分析，对Tothill、TCGA、Konecny分类的亚型进行了评估，研究发现尽管在每个分类方法中肿瘤都能匹配到相应的亚型中，但仍需提高置信水平，于是提出了新的肿瘤亚型分类算法，该算法可以输出置信度得分，并且可检测出不能归入现有分类的肿瘤[13]。

上述卵巢癌的分子分型体现了卵巢癌具有高度的异质性，然而，卵巢癌的异质性不仅体现在不同患者具有不同的卵巢癌分子分型，也体现在同一肿瘤内部可能有不同的癌细胞种群，而癌细胞种群的占比结果可能影响患者的预后。因目前公认大多数浆液性卵巢癌起源于输卵管上皮细胞，Hu等[14]在2020年通过对约6000例非卵巢癌患者的输卵管上皮细胞进行单细胞RNA测序，发现4种分泌细胞亚型，即细胞周期亚型、分化亚型、KRT17亚型、上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)亚型和1种分泌-纤毛中间态细胞亚型等。而后在TCGA等数据库中对每个癌组织中五种细胞亚型的占比进行分析，发现EMT亚型占比高的肿瘤能高表达与HGSOC间充质亚型相关的基因，导致患者预后差[14]。Hu等研究进一步阐述了肿瘤内部异质性，并发现了与预后差相关的EMT-high肿瘤亚型。

2 卵巢癌分子分型在临床上的应用

对于卵巢癌不同分子分型特征的研究，有助于个体化和精准化治疗，最终改善患者的预后。Shih等在2004年所提出的上皮性卵巢癌二元分类模型改变了对于卵巢癌的传统的认识。在二元分类模型中，LGSOC与HGSOC在分子水平上有着不同的疾病发生机制，与HGSOC相比，LGSOC常伴发高频率的MAPK通路的突变。因此，作用于MAPK通路的MEK抑制剂，如司美替尼等，可能成为LGSOC新的治疗方向。Farley等[15]在2013年进行了一项Ⅱ期临床试验，对司美替尼在复发性LGSOC中的疗效进行研究。结果显示，52例患者中，8例患者在治疗后病情得到完全或部分缓解，34例患者病情稳定，中位PFS达11.0个月，63%患者的PFS超过6个月。MEK抑制剂的出现可能为罕见的LGSOC的治疗提供了新的选择。

上皮性卵巢癌中，HGSOC是最常见的，TCGA在2011年提出的HGSOC四种分子分型广泛应用于临床，其中预后最差的间充质亚型分子特征的研究逐渐成为领域内的热点。Zhao等[16]用系统生物学方法对TCGA所提出的HGSOC四种分子亚型进行研究，发现与非间充质亚型相比，预后最差的间充质亚型中miR-508-3p表达显著降低。miR-508-3p参与了EMT程序的核心基因的调节，miR-508-3p低表达可触发EMT[16]。目前，已有研究表明卵巢癌较强的侵袭能力、较差的预后与EMT密切相关[17]。Zhao等[16]在中国西部队列的卵巢癌患者中观察到miR-508-3p较低表达与OS和PFS较短相关。因此，miR-508-3p可能成为间充质亚型的生物标志物，指导患者的预后。Yang等[18]在2021年对TCGA四种分子亚型的癌组织中免疫细胞的浸润进行量化，发现免疫细胞的浸润与亚型之间有着显著的相关性，在HGSOC中预后最差的间充质亚型富含浆细胞。在体外，非间充质表型的卵巢癌细胞与浆细胞共同培养后，癌细胞转变为间充质表型；在HGSOC临床样本中，浆细胞丰度与间充质细胞密度相关；在荷瘤小鼠模型中，当用硼替佐米特异性抑制浆细胞，可延缓肿瘤的进展，上述研究表明浆细胞在维持间充质表型中可能发挥作用[18]。Yang等[18]进一步研究发现，浆细胞可转运miR-330-3p至卵巢癌细胞核，与JAM2启动子区直接相互作用，增强其基因表达，进而诱导EMT、维持HGSOC的间充质表型。因此，miR-330-3p/JAM2轴可能成为HGSOC间充质亚型的有效治疗靶点[18]。综上，Yang等研究表明，药物靶向作用于miR-330-3p可能成为卵巢癌间充质亚型的潜在治疗靶点，但仍需更充分的临床试验加以研究。Tan等在2013年所提出的上皮性卵巢癌的五种分子亚型有着深远的影响。受体酪氨酸激酶家族成员AXL的异常激活对肿瘤侵袭具有重要作用。已有研究表明，AXL可作为乳腺癌的药物治疗靶点[19]。基于此，Antony等在2016年对上述五种分子亚型进行研究发现，Mes亚型的AXL表达水平最高，其他四种分子亚型的AXL表达水平较低[20]。在Mes亚型中，AXL与配体GAS6结合后可激活自身的酪氨酸激酶活性，从而启动下游的信号通路，最终促进Mes亚型中卵巢癌细胞的EMT转化[20]。当AXL抑制剂R428分别作用于Mes亚型和其他分子亚型的卵巢癌细胞时，Mes亚型展示了更高的药物敏感性和更明显的细胞生长抑制作用[20]。Antony等研究结果表明，药物靶向作用于AXL有望成为卵巢癌Mes亚型的潜在治疗靶点。由于GAS6是AXL的唯一激活配体，而AVB-500对GAS6具有高度亲和力，进而破坏AXL所诱导的下游信号通路。Fuh等[21]进行了临床Ib期试验，评估了AVB-500联合紫杉醇(PAC)或聚乙二醇化脂质体阿霉素(PLD)治疗铂耐药卵巢癌患者的安全性、疗效，AVB-500展示了良好的安全性和抗肿瘤活性。

3 总结

卵巢癌不仅存在着不同的分子亚型，同一分子亚型也存在着异质性，如同一分子亚型的癌细胞种群占比可能影响患者的预后，对卵巢癌异质性的探索有利于进行个体化治疗、改善卵巢癌患者的PFS和OS。研究表明，卵巢癌的间充质亚型可能对硼替佐米敏感，而AXL抑制剂可能改善卵巢癌Mes亚型的预后，但尚需进一步临床试验加以证实。同时，与卵巢癌分子分型相关的生物标志物有助于卵巢癌早期诊断和预后评估。研究表明，miR-508-3p可能有助于指导HGSOC的间充质亚型的诊疗，但与卵巢癌分子分型的生物标志物相关的研究相对较少，仍需进一步完善。总体而言，目前卵巢癌分子分型的研究已取得重要进展，如TCGA等提出的分型已广泛应用于临床，但卵巢癌的分子亚型的治疗仍缺乏临床试验研究、处于起步阶段。相信不远的将来，会有分子水平的抗肿瘤药物相继问世，为卵巢癌患者带来希望的曙光。