尿路上皮性膀胱癌的分子分类

2024-05-06 14:40来源:http://www.fstts.cn/

摘要

尿路上皮性膀胱癌(UC)是世界上每年最常诊断的十大癌症之一。尿路上皮性膀胱肿瘤的标准化分类体系为肿瘤(Tumor)、淋巴结(Node)、转移(metastasis)分类,反映了非肌肉浸润性膀胱癌(NMIBC)与肌肉浸润性膀胱癌(MIBC)的差异,取决于肿瘤浸润膀胱壁及其他组织器官的程度。NMIBC和MIBC在不同的预后、生存、进展和治疗结果方面表现出巨大的内在异质性。近年来,基于mRNA表达谱的研究发现UC存在生物学相关的分子亚型,这些亚型表现出不同的分子特征,可以为UC患者提供更精确的分层。在这里,我们基于mRNA表达研究和NMIBC和MIBC的分子亚型,详细介绍了不同mRNA表达谱、突变特征和非肿瘤细胞浸润的UC的复杂分类。分子分型对治疗决策和患者预后可能产生的影响也进行了概述。

介绍

在欧洲男性中,尿路上皮性膀胱癌(UC)是2020年第四大最常诊断的癌症类型。当年210万例新发癌症病例中,UC占7.3%[1]。UC是该疾病的主要组织学类型,在临床和治疗上可分为非肌肉浸润性膀胱癌(non-muscle-invasive膀胱癌,NMIBC)和肌肉浸润性膀胱癌(muscle-invasive膀胱癌,MIBC)两种类型,根据肿瘤浸润膀胱壁的程度来区分。在新发现的膀胱肿瘤(BT)病例中,约70%为NMIBC, 30%为MIBC[2]。虽然NMIBC患者有较好的生存和预后,但他们有较高的复发风险。大约20%的nmibc进展为更具侵袭性的MIBC[3]。准确确定疾病的分期对临床诊断和预后至关重要。为此,建立了肿瘤、淋巴结、转移(Tumor, Node, metastasis, TNM)分类体系(表1)[4]。

表1 BT的TNM分类
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经尿道切除联合膀胱内治疗是NMIBC患者常用的治疗方法[5]。由于复发率高,这些患者还必须定期进行膀胱镜检查。MIBC的治疗包括在行根治性膀胱切除术、淋巴结清扫和尿液转移手术前进行新辅助化疗[6]。

近年来出现了用mRNA表达谱对UC进行分子分类的方法。这种方法为UC分类提供了新的见解,因为mRNA表达特征可用于定义几种不同的分子亚型。几个研究小组提出了UC的分子分类。例如,其中一些研究人员只分析了NMIBC[7,8],而另一些研究人员只分析了MIBC[9,10],还有一些研究了两种类型[11,12,13]。随后的研究试图通过结合先前的命名法来建立一个共识分类[14]。将患者分层到比MIBC或NMIBC更详细的组是至关重要的。不同亚型UC的患者预后、治疗反应和预后各不相同[9,10,11,15,16,17]。在此,我们描述了UC的详细和最新的分子分类,这有可能影响治疗,从而在不久的将来预后。

MIBC的新分子分类

关于这一主题的最早研究描述了两种基本的MIBC亚型。隆德大学的一个研究小组首次发现了MIBC的两种内在分子亚型[18]。Damrauer及其同事使用共识聚类方法确定了两种不同的MIBC分子亚型:管腔型和基底型[19]。基底和腔内UC在转录活性和转录因子富集方面存在差异,这些转录因子介导基底或腔内生物标志物的表达和细胞分化。转录因子如ΔNp63α[9,20]、STAT3[21,22]和表皮生长因子受体(EGFR)[9,15,19]的表达在基底肿瘤中是典型的,而管腔肿瘤则表现为ESR1、TRIM24、GATA3、FOXA1[23,24]、uroplakins、过氧化物酶体增殖物激活因子受体γ (PPARγ)的表达,并且存在典型的FGFR3突变和表达[9,15,19]。

描述两种MIBC亚型的开创性研究使用基于UC全局mRNA表达谱的不同方法进行了推进,该方法允许识别更多亚型。因此,除了基底亚型和管腔亚型,UC还被划分为其他组,并且在这两种类型中,存在异质性。隆德大学的研究人员扩展了他们对MIBC两种内在亚型的原始研究,并开发了一种新的分类系统,包括NMIBC和MIBC。这项较新的研究确定了5种主要亚型:尿基底A (uroA)、基因组不稳定(GU)、尿基底B (uroB)、鳞状细胞癌样(SCCL)和浸润亚型,浸润亚型被认为代表了非肿瘤细胞浸润的异质性其他肿瘤亚型[11]。Lund组的研究继续进行,并提出了由5种亚型组成的最新分类:尿路上皮样(可进一步分为UroA、UroB、UroC)、基因组不稳定(GU)、基底/鳞状细胞癌样(Ba/Sq)、间质样(es-like)和小细胞/神经内分泌样(Sc/Ne)[12,13]。MD安德森癌症中心的一个研究小组发现了三种MIBC分子亚型:luminal亚型、basal亚型和p53样亚型[9]。所谓的TCGA组鉴定出MIBC的五种表达亚型:光乳头状、光浸润、管腔、基底鳞状和神经元[10]。由于不同的群体使用不同的命名法,Kamoun等人通过比较六种不同的MIBC亚型分类并分析1750种MIBC转录组谱,提出了MIBC的共识分类。他们的共识分类系统包括6种MIBC亚型:管腔乳头状(肿块)、管腔非特异性(LumNS)、管腔不稳定(LumU)、富基质、基底/鳞状(Ba/Sq)和神经内分泌样(Ne-like)[14]。

三种管腔亚型(肿块、LumU、LumNS)通常表现为管腔形态,并过表达PPARγ、GATA3和FOXA1,这是尿路上皮分化标志物。此外,它们还过度表达在终末分化的尿路上皮细胞中正常高水平表达的UPK1A或UPK2、KRT20等尿路蛋白,以及参与雌激素信号传导调节因子的受体(ESR2)(表2)[9,10,14,25]。除了这些相似的特征外,这些腔内亚型并不具有相同的分子特征。肿块亚型肿瘤的特点是高FGFR3转录活性[14],它们表现出非侵入性的Ta通路特征[26]。LumNS肿瘤表现为基质细胞(尤其是成纤维细胞)和免疫细胞(尤其是B淋巴细胞和T淋巴细胞)浸润升高。除了LumNS外,没有其他管腔亚型的肿瘤表现出免疫浸润的迹象。与其他肿瘤亚型相比,LumU肿瘤表现出最显著的细胞周期活性[14]。

表2 MIBC亚型及其典型分子特征

肿块亚型中典型的FGFR3突变包括扩增、过表达或FGFR3- tacc3融合[10,14]。除了FGFR3突变外,肿块肿瘤还表现出频繁的KDM6A突变。CDKN2A缺失在肿瘤中最高,这与典型的9号染色体缺失一致。据报道,肿块亚型患者的总生存期(OS)最高(表2)[14]。可以假设,肿块亚型肿瘤通过乳头状通路进展,起源于I类NMIBC肿瘤,这些肿瘤发展为fgfr3突变的肿瘤,然后发展为肿块[19]。肿块亚型对应于UroA (Lund University组)和光乳头状(TCGA组)[14]。以TCGA组为特征的肿块亚型肿瘤表现出sonic hedgehog信号的保留[10]和原位癌(cancer in situ, CIS)低表达特征评分[27]。这些肿瘤分期低,纯度高(即没有或很少有非肿瘤细胞浸润)[10]。

LumNS肿瘤显示影响调节因子的突变富集,例如ELF3(作为尿路上皮分化的初始调节剂)和PPARγ [14] (ELF3被其激活)[28]。PPARγ扩增或融合在LumNS亚型肿瘤中很常见。在该亚型中,基质细胞和免疫细胞的浸润增加(表2)[14]。LumNS亚型类似于Sjödahl等人发现的上皮浸润亚型,它结合了GU和Uro亚型的特征[12,25]。

在LumU亚型中也报道了频繁的PPARγ突变,以及E2F3和SOX4的过表达。LumU亚型典型的突变特征包括影响核苷酸-切除修复途径核心成分ERCC2和TP53突变的突变(表2)。LumU被认为是基因组最不稳定和改变的一类,因为它在所有luminal亚型中显示出最高的apobecc诱导突变负荷[14]。LumU对应于luminal (MD Anderson组)和GU (Lund University组)肿瘤[14]。LumU肿瘤被认为起源于II类NMIBC肿瘤,通过非乳头状途径进展。因此,肿块和LumU肿瘤在生物学上是不同的,并且表现出不同的起源,这解释了为什么这两种类型的肿瘤不能被视为相同的评估和治疗[25]。

MIBC的Ba/Sq亚型的特点是KRT5、KRT6A、KRT14和CD44过表达,每一个都代表一个基础或干细胞标志物。在这一组中,鳞状分化标志物如TGM1、DSC3和PI3也有富集的报道(表2)[10]。Ba/Sq亚型肿瘤已证实与HIF1A调节子活性相关[14],与STAT3调节子活性强相关[14,29,30]。与EGFR调控活性的关联也有报道[14,31]。与尿路上皮分化相关的GATA3、PPARγ和FOXA1等基因在Ba/Sq亚型肿瘤中下调。该亚型通常由分期较高的肿瘤组成,多为T3或T4期[25]。TP53或RB1是Ba/Sq亚型中最常见的两个变异基因。这两种突变同时发生的频率不如其中一个基因发生突变的频率高[14]。肿瘤抑制因子的突变是UC侵袭和进展所必需的,但仅一种肿瘤抑制因子突变是不够的[32]。3p14.2的缺失也经常发生在Ba/Sq亚型的MIBC中。Ba/Sq亚型对应于基底鳞状(TCGA组)、Ba/Sq(隆德大学组)和基底(MD Anderson组)亚型[14]。

富基质亚型的特征是间质浸润[33],尿路上皮分化水平中等,代表平滑肌、内皮、成纤维细胞和肌成纤维细胞的基因特征丰富(表2)[14]。富基质亚型对应于光浸润型(TCGA组)和p53样(MD Anderson组)亚型[14]。TCGA组鉴定的光浸润型显示多种免疫标记物(即PDCD1 [PD-1]或CD274 [PD-L1])过表达[10]。免疫细胞的浸润主要在两种亚型的MIBC中检测到,即Ba/Sq亚型和富基质亚型。这些亚型不是被相同类型的免疫细胞浸润,而是被不同类型的免疫细胞浸润;Ba/Sq亚型中存在细胞毒性淋巴细胞和自然杀伤细胞,而富基质肿瘤则富含T细胞和b细胞标记物[14,34]。与LumNS亚型相似,与其他亚型相比,富基质亚型尚未被广泛表征。进展性MIBC肿瘤除肿瘤细胞外,还包含多种细胞成分,包括免疫细胞和基质细胞,因此很难进行全面的基因表达分析[25]。

神经内分泌样(Ne-like)亚型是所有MIBC肿瘤组中最不常见的。ne样亚型肿瘤的典型标志是神经内分泌分化标志物的富集,如神经元特异性烯醇酶(即CD56)、突触素和嗜铬粒蛋白A。与Ba/Sq亚型相反,通常只有TP53或RB1基因突变,而不是两者都发生突变,在ne样亚型中,这两种基因的改变形式同时发生(表2)[10,12,14]。有报道称TP53和RB1同时失活[14]、E2F3扩增、TP53突变[10]或TP53和RB1同时缺失[14]。众所周知,与只有一个肿瘤抑制基因突变的肿瘤相比,两个或更多突变的肿瘤抑制基因共同出现会导致更高的进展风险和更差的结果。高细胞周期活性是ne样肿瘤的另一个典型征象。该亚型导致最差的OS[10]。Ne-like亚型对应TCGA组鉴定的神经元亚型和Lund组鉴定的小细胞/神经内分泌样亚型[14]。

NMIBC的新分子分类

Hedegard等对460例NMIBC肿瘤的转录谱进行了广泛的研究,其中Ta期345例,T1期112例,CIS期3例,另有16例为MIBC肿瘤。他们将这些肿瘤分为3个亚类,简单地命名为I、II和III类。高分级、分期及有进展到MIBC征象的肿瘤以II级和III级肿瘤居多,i级肿瘤较少。我们将16例MIBC与NMIBC合并分析,其中14例被归为II级,说明MIBC与高危NMIBC II级存在相似之处[7]。预后良好、早期、早期细胞周期基因表达升高的NMIBC肿瘤归为i类,而病程分期、分级高、预后差、晚期细胞周期基因表达较高的NMIBC肿瘤归为II类。先前的研究将UC的侵袭性与细胞周期晚期基因的过表达联系起来[11],这一发现与几乎完全将侵袭性肿瘤归为II类的观点一致。此外,II类肿瘤与ERBB、MAPK/ERK和DNA损伤反应基因家族的突变有关。APOBEC突变特征是II类肿瘤的典型特征,很可能是由DNA修复机制缺陷引起的[7]。

三种类型NMIBC的表达谱显示,ⅰ类和ⅱ类肿瘤均表现出诱导和抑制基因比例平衡,而ⅲ类肿瘤则以抑制基因为主。I类和II类肿瘤主要在管腔细胞或伞状细胞中表达增高的uroplakins[7],而III类肿瘤KRT5和KRT15的表达较高,两者都标志着未分化(基底)细胞[35]。此外,II类肿瘤的KRT20表达升高,这与分化的伞状细胞或CIS病变高度相关[36],而ALDH1A1、ADH1A2、PROM1 (CD133)、NES和THY1 (CD90)是癌症干细胞标志物。II类和III类肿瘤均表现出KRT14的富集,III类肿瘤也表现出CD44的富集表达,CD44是基底细胞和干细胞的标志物(表3)[7]。

表3 NMIBC亚型及其分子特征。赫斯特的Ta肿瘤亚型多为I类,T1E1亚型病例多为I类、IIb类或III类

可以说,在I类和II类肿瘤中,分化标志物的表达频率高于III类肿瘤;此外,EMT转录因子主要在II类肿瘤中表达。最终,I类和II类肿瘤可视为管腔性肿瘤,而III类肿瘤为基底性肿瘤。然而,由于其相似的腔内特征,I类和II类肿瘤在侵袭性上存在差异,应相应治疗[7]。

尽管III类肿瘤表现出与基底样MIBC相似的基因表达特征(高KRT5、KRT14、CD44表达,低KRT20、PPARγ表达),而Ta和T1基底样NMIBC肿瘤已被归类为III类,这可能引发Ta疾病进展途径,但III类肿瘤不应被视为MIBC基底亚型的前体。出现这种差异的主要原因是在III类肿瘤中GATA3表达上调而非下调,这是基础型MIBC与III类NMIBC的主要差异。另一方面,II类肿瘤可能引发CIS进展途径,因为它们是典型的高风险发光样肿瘤。III类肿瘤细胞周期活性低,代谢水平低,组蛋白和染色质重塑活性显著,过表达多种lnc- rna(如MIR31HG、NEAT1和MALAT1),因此可视为休眠肿瘤[7]。由于lnc-RNAs介导基因沉默[37],它们在III类肿瘤中的过表达进一步支持了被认为代表疾病休眠状态的肿瘤[7]。

Hedegaard的分类得到了同一个研究小组的进一步支持和扩展,因为他们通过将II类细分为两个亚组:IIa类和IIb类,在NMIBC中确定了不是三个而是四个类。该研究根据患者经历无复发生存期(FRS)和无进展生存期(PFS)的可能性对患者进行分类,RFS最高的患者被划分为I类,而PFS最低的患者被划分为IIa类,继续进行IIb类。IIa类肿瘤与细胞周期晚期基因、与细胞分化和DNA复制相关的基因以及uroplakins的表达有关。相比之下,IIb类肿瘤与EMT和癌症干细胞标志物相关基因的表达相关,但IIb类肿瘤与细胞增殖基因的表达相关性不高。与其他NMIBC类型相比,IIb类肿瘤表现出最高的免疫细胞浸润率[8]。IIb类肿瘤可能对免疫治疗敏感[38,39],因为IIb类肿瘤表现出最高水平的免疫检查点标志物表达[8]。

AR和GATA3调控子活性升高见于III类肿瘤,而ERBB3、ESR2和FOXM1调控子活性升高见于IIa类肿瘤。IIb类肿瘤显示出PGR、RARB、STAT3、FGFR3和ESR1调控子的高活性(表3)。在表观遗传过程方面,研究表明,I类肿瘤的甲基化基因启动子多于III类肿瘤。单核苷酸变异数量最多的是IIa类肿瘤[8]。免疫化学染色GATA3和CK5/6作为管腔和基底分化的标志物,发现所有分析的NMIBC肿瘤均为GATA3阳性,几乎三分之一的肿瘤为CK5/6阳性。此外,ck5 /6阳性肿瘤也是gata3阳性。根据这些发现,我们不应将NMIBC定义为腔内或基础[40]。CK5/6在III类肿瘤中表达最富集,同时角蛋白5也高表达[8]。

一般来说,II级可被认为包括表现出许多进展事件的高风险肿瘤。IIa类肿瘤具有显著的APOBEC突变特征和更高的rna衍生突变负荷。相比之下,IIb类肿瘤表现出干细胞和EMT标志物表达的富集,以及免疫细胞的浸润,总体上表现出较低的进展风险[8]。Hurst等[41]在分析和分型NMIBC肿瘤时采用了另一种方法。在这项研究中,他们只分析了先合并后又分开的Ta和T1肿瘤。结合对Ta和T1肿瘤的分析,发现存在4个亚型(E1- e4),这与前面提到的分类非常吻合,其中I类和III类被定义为E1和E2亚型,IIa类被定义为E3和IIbase4。当仅分析Ta肿瘤时,基于拷贝数数据和突变特征,他们主要基于9q的一种特征缺失确定了两种基因组亚型(GS1和GS2),这种缺失在GS2中普遍存在。在GS2中,TSC1突变的发生率较高,这与其在染色体9q上的位置一致。另一方面,GS1的KMT2D突变发生率较高,而GS2的KMT2A突变发生率较高。在70%的病例中,存在FGFR3突变或HRAS突变,但不是同时存在。在考虑转录亚型时,在Ta肿瘤中鉴定出3种表达亚型,命名为TaE1-TaE3。GS1肿瘤主要发生在TaE1和TaE3,而TaE2主要包含GS2肿瘤和高级别肿瘤。TaE3亚型的RFS最高。TaE3表现出最高水平的干扰素信号,并有多种免疫细胞类型的浸润。此外,TaE3肿瘤表现出更高的细胞溶解活性。这些发现强烈暗示,TaE3亚型中观察到的延长的RFS可归因于对肿瘤的强化免疫反应。

TaE1亚型的表达谱显示出与RNA转录和蛋白质合成有关的基因的高度存在。此外,它还显示了丰富的小核仁rna和与尿路上皮细胞分化相关的转录调节因子的表达。另一方面,TaE2亚型表现出与细胞周期晚期过程、缺氧反应、糖酵解、胆固醇平衡维持和脂肪酸代谢相关的基因表达显著富集。与TaT1和TaT3亚型相比,TaE2亚型在调控活性方面表现出明显的特征。具体来说,它在E2F1、E2F2和FOXM1等调控子的活性上表现出显著差异。相反,TaT1和TaT3亚型在尿路上皮分化相关因子的调控以及AR、TP53和TP63调控中表现出更高的活性[41]。

在T1肿瘤中,根据突变特征鉴定出4种亚型,设计为T1CN1-T1CN4。T1CN1表现出最小的拷贝数改变,只有少数9号染色体缺失,但与其他亚型相比,有更多的单核苷酸变异。另一方面,T1CN3主要表现出损失而不是收益。在T1CN1和T1CN2中,FGFR3突变更为普遍,而TP53突变在T1CN3和T1CN4中更为常见。此外,与其他亚型相比,T1CN1表现出更高的ERCC2突变频率。在T1E3和T1E4亚型中经常检测到与DNA损伤反应相关的基因突变。

与Ta肿瘤相同,T1肿瘤中也鉴定出4种不同的表达亚型(T1E1-T1E4)。T1E1表现出最有利的PFS,而E1T4表现出最差的PFS。RB1突变和E2F3扩增仅在T1E3和T1E4中检测到。T1E2、T1E3、T1E4中TP53突变发生率升高,且拷贝数改变频率较高。在T1E1和T1E2亚型中,参与翻译起始、蛋白靶向和核糖体生物发生的基因表达显著增加。相比之下,T1E3和T1E4亚型在与免疫系统和炎症反应相关的基因表达中表现出富集。此外,T1E2和T1E4亚型都显示出与DNA修复、复制和各种代谢过程相关的基因的共同富集。T1E2和T1E4亚型也表现出E2F1和FOXM1调控上调,而PPARγ活性在T1E3和T1E4亚型中降低。许多Ta肿瘤根据以前的分类系统被归为I类。T1E1属于I、IIb或III类,T1E4和部分T1E2属于IIa类。T1E3亚型与IIb类相关[41]。

Marzouka等人[42]将Lund分类法[12,13]应用于上述两种分类系统(Aarhus group分类法[7,8]和Hurst分类法[41])中的病例。Lund分类法最初是为NMIBC和MIBC两种肿瘤创建的。Lund分类与其他分类系统的区别在于,它只关注基于癌细胞特征的肿瘤分类,而将非肿瘤细胞排除在分析之外。这种方法使Lund分类法独一无二,因为上述任何其他NMIBC分类都将非肿瘤细胞排除在分析之外[12,13]。当将Lund分类法应用于Aarhus组病例时,535例肿瘤中有507例被归类为尿路上皮,23例被归类为GU。此外,在队列中,3个样本被归类为Ba/Sq, 2个样本被归类为间充质样。尿路上皮肿瘤进一步分为亚组:UroA 443例,UroB 41例,UroC 23例。在Hurst研究的217例病例中,采用Lund系统进行分类,鉴定出UroA病例183例,UroB病例6例,UroC病例15例,GU病例12例,Ba/Sq亚型1例。UroA类别由尿路上皮分化特征、FGFR3表达的最高水平以及FGFR3的频繁突变来定义。KDM6A主要在UroA亚型中发生突变,PPARγ仅在UroA肿瘤中发生突变,且发生频率相对较低。TERT和PIK3CA基因在所有类别中均发生突变,而RAS基因仅在UroA和UroB中发现突变。在UroC亚型中完全不存在STAG2突变。UroB类尿路上皮分化特征表达最低,几乎没有检测到UPK3A或KRT20表达,但KRT5和CDH3高表达。UroB肿瘤表达转录因子MYC,未检测到MYCL和MYCN。相反,UroC和GU肿瘤表现出相反的模式,表达MYCL和MYCN,但不表达MYC。UroC和GU肿瘤未表现出CDKN2A的纯合缺失,而UroB肿瘤则经常出现这种缺失。FGFR3在UroC和GU亚型中几乎不表达,KRT5和CDH3在这两类中均低表达。免疫细胞和基质细胞的浸润主要在UroB和UroC类中发现。肿瘤进展与GU分级相关,其次是UroB,高分级的肿瘤分为GU或UroC。除GU外,RB1突变在所有肿瘤亚型中几乎不存在。相反,TP53突变主要见于尿路c和GU肿瘤。对于GU肿瘤,存在典型的TP53缺失(与UroB共有)、RB1缺失和E2F3扩增(表3)。分析发现,在UroC和GU亚型中存在显著的基因组改变,值得注意的是,几乎所有的UroC和GU肿瘤都被发现为三倍体[42]。Aarhus病例与Hurst病例的分子特征吻合较好。UroC亚型是唯一显著的差异,与Aarhus UroC病例相比,Hurst UroC病例显示出更高的TP53和CDKN2A缺失率,以及CCND1扩增率[42]。这些发现证实了Lund的分类不仅适用于MIBC,也适用于NMIBC[11,12,13,42]。

讨论

基于分子特征对癌症进行分类的第一次尝试是在乳腺癌中,其中首次描述肿瘤表现出典型的以分子变化为特征的管腔或基底表型[43]。更深层次的UC分子分析显示,UC有几个不同的亚型,每个亚型都有自己的特点。这引起了UC的一种新的分子分类。目前,UC的分类标准是TNM分类体系[4]。治疗主要依赖于临床参数(TNM分期),因为没有针对肿瘤特定脆弱性的精确治疗方法。[44]。

最近的证据表明,UC的分子分类可以提供更精确的分层,从而影响治疗和患者的生存。UC亚型之间的分子差异是生物学差异和肿瘤行为的基础,因此导致了侵袭性、预后和进展的差异。有证据表明,NMIBC和MIBC是异质性的肿瘤群,TNM分类系统不足以表征这种异质性。NMIBC和MIBC肿瘤对治疗表现出不同的反应;因此,利用详细的分子分类信息可以增强临床认识并有助于UC患者的管理。由于UC亚型的生物学特性的差异,假设亚型将表现出对治疗的敏感性或耐药性的差异。UC肿瘤的分子分类有可能显著影响和影响MIBC的临床管理,使更精确的治疗和治疗反应评估成为可能,特别是关于MIBC的新辅助化疗(NAC)。给予NAC可提高患者生存率,改善病理性降期;然而,只有约40%的患者出现主要反应,其特征是没有肌肉侵袭性疾病和/或淋巴结转移[45]。NAC无应答者通常不会获得临床获益;相反,它们具有严重的毒性,并可能推迟最终的局部治疗[46]。因此,分子分型的潜在影响可能是指导更精确的治疗和选择最佳治疗方法。例如,Choi等人最初提出了不同的分子亚型可以指示NAC反应的观点[9]。在这项研究中,诊断为“p53样”肿瘤的患者对以顺铂为基础的NAC联合治疗的反应率降低。然而,尚未在大量患者群体中对这一观察结果进行进一步验证。Seiler等人的研究通过对一大组患者进行分析,提供了额外的证据,证明NAC后的结果因分子亚型而异[47]。这些发现为确定MIBC分子亚型的实际应用提供了证据,作者得出结论,基底肿瘤患者从NAC中获益最大。相比之下,无论采用何种治疗方法,非免疫浸润性腔内肿瘤患者的预后最有利,提示NAC对这些患者不利。该研究的局限性在于其回顾性设计,但它清楚地显示了分子亚型与NAC治疗反应之间的关联[47]。因此,对300名接受化疗的MIBC患者进行了全面的多组学分析,以确定与治疗反应相关的分子改变[48]。在这项研究中,作者整合了基因组和转录组学数据,并根据患者对顺铂治疗的不同反应概率将患者分层成簇(基底/鳞状基因表达亚型与化疗反应降低有关,而免疫细胞浸润和PD-1蛋白表达升高表明治疗反应良好)[48]。

在临床试验中,免疫检查点抑制剂被用于治疗MIBC患者[49]。Mariathasan等人首次确定了atezolizumab(一种免疫检查点抑制剂)治疗转移性UC临床结果的主要决定因素[38]。首次临床数据发表于PURE-01试验中,该试验有望确定更有可能从NAC中获益的患者,同时也避免了治疗对其他人可能产生的有害影响[50,51]。

最近一项针对601例患者的研究显示,使用分子分型测定法对非腔内肿瘤患者的NAC有显著的益处,而腔内肿瘤患者的生存率仅略有提高[52]。相反,有相互矛盾的研究结果表明,对atezolizumab或以顺铂为基础的化疗的反应与UC的分子亚型没有任何相关性[53],这可能是由于治疗前经尿道膀胱肿瘤切除术的影响和免疫评分的差异[54]。

此外,其他论文也描述了肿瘤微环境与NAC应答[55,56]、免疫治疗[53,54,57]、对两种治疗联合的应答[58]之间的联系,最后,一项关于肿瘤内异质性和治疗应答的研究[59]。事实上,大量证据表明,治疗反应不仅取决于BC的分子亚型,还取决于肿瘤微环境和肿瘤内异质性。

对于NMIBC,分子分型的潜在益处和临床应用可能在于更准确地预测复发和进展。在834例患者的队列研究中,Lindskrog等人发现疾病侵袭性与免疫细胞浸润、基因组修饰和转录组分类有关。此外,无论其他影响因素如何,NMIBC中基因组修饰的程度可作为进展和复发可能性的预后指标;因此,无论其组织病理学结果如何,表现出明显的染色体不稳定性的肿瘤都需要作为高危类肿瘤进行治疗[8]。最近的一项研究表明,基于分子特征的亚型预测器(MSP888)具有预后意义,作者将其有效性与2021年EAU、CUETO和EORTC的风险评分进行了比较[60]。MSP888基于分子特征,由三种不同的亚型组成,在他们之前的研究中,MSP888被证明可以区分不同预后和对卡介苗治疗反应的NMIBC患者[61]。研究发现,MSP888分类器在确定NMIBC预后方面的预测能力非常高,这表明基于分子特征的肿瘤分类系统比依赖临床病理特征的风险评分系统准确率更高。这些结果清楚地表明,仅基于TNM分类系统的范式发生了转变。

大多数T1期bt采用卡介苗治疗。如果复发或进展,则采用根治性膀胱切除术,延迟干预与生存率降低有关[3]。除了基因表达模式和肿瘤微环境外,研究人员还研究了卡介苗应答的机制,这些研究表明,与卡介苗治疗应答的患者相比,对卡介苗治疗无应答的患者肿瘤中PD-L1表达水平升高[62],这意味着治疗前的肿瘤微环境是卡介苗应答机制的关键决定因素[8]。Robertson等人通过对73个样本进行RNA测序,研究了原发性T1肿瘤的分子异质性,主要目的是评估BCG治疗后的复发情况。T1肿瘤被发现了5种不同的分子亚型,这似乎与两种主要类型的调控子活性和对BCG治疗的不同反应有关[63]。这些研究表明,分子分型可能有助于卡介苗无应答者的治疗和选择,从而导致未来更精确的治疗方案。

与传统的分类系统相比,分子分型和基因表达增强了我们对UC生物学的理解,因为它反映了肿瘤的固有特性,并预测了UC患者的预后和对治疗的反应。精确识别最有可能通过新辅助检查点抑制剂治疗获得最佳结果的MIBC患者的关键作用,无论是作为单一治疗还是与NAC联合治疗,在指导未来的治疗方法中都不能被夸大。鉴于近年来大量的信息,利用“多组学”分析、肿瘤内环境的差异和异质性,人工智能可能在不久的将来成为建模和定制治疗的“游戏规则改变者”[64,65]。UC的分子分类尚未得到任何肿瘤学会的正式批准,并且仍未标准化,因为一些团体已经创建了可能令人困惑和不适合临床应用的命名法。需要在精心设计的临床试验和循证医学的基础上,通过专家协会(如EAU、AUA)之间的密切合作,在考虑肿瘤的分子、生物学、临床和预后特征方面达成共识。尽管如此,分子分型代表了一条通往个性化和精准医疗的道路,这可能会在不久的将来改变主要医学协会的指导方针。

目录

摘要 介绍 MIBC的新分子分类 NMIBC的新分子分类 讨论 结论 数据可用性 缩写 参考文献 致谢 作者信息 道德声明 搜索 导航 #####

结论

基于基因表达和基因组变化的分类增强了对肿瘤行为的理解,可能有助于定制治疗,从而改善UC患者的预后。分类共识的达成可以为包括分子分型在内的精心设计的前瞻性临床试验铺平道路,这可能会改变UC患者目前的指导方针和治疗方法。

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