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摘要
客观的最近,微卫星不稳定性(MSI)/缺陷DNA错配修复(dMMR)肿瘤由于在这种分子环境下的免疫治疗的成功而获得了相当大的兴趣。在此,我们的目的是通过系统综述和与现有数据库的比较分析,阐明该肿瘤亚群的临床病理和/或分子特征,并为MSI/dMMR胰导管腺癌(PDAC)的临床识别提供正确的方法。
设计检索了截至2019年11月30日PDAC中报告MSI/dMMR数据的PubMed、SCOPUS和Embase。将MSI/dMMR PDAC的组织学和分子数据与非MSI/dMMR PDAC和PDAC参考队列(包括SEER数据库和癌症基因组图谱研究网络- TCGA项目)进行比较。
结果总的来说,系统综述纳入了34项涉及8323名PDAC患者的研究。MSI/dMMR在PDAC中的患病率非常低(约1%-2%)。与常规PDAC相比,MSI/dMMR PDAC与髓质和粘液/胶体组织学密切相关(p<0.01)喀斯特/TP53野生型分子背景(p<0.01),以多见木菠萝基因突变。存活率的数据仍不清楚。
结论PDAC表现为典型的髓质或粘液/胶体组织学,应常规检查MSI/dMMR状态,使用特异性试验(免疫组化,在结果可疑的情况下进行MSI- pcr)。下一代测序(NGS)应该被采用,无论是在组织有限的情况下,还是在精确肿瘤学背景下作为NGS肿瘤分析的一部分,承认PDAC的传统组织学可能很少包含MSI/dMMR。
- 微卫星不稳定
- 胰腺癌
- 免疫疗法
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统计数据来自Altmetric.com
本研究的意义
关于这个问题,我们已经知道了什么?
微卫星不稳定性(MSI)最近由于在这种分子环境下的免疫治疗的成功而引起了相当大的兴趣。
MSI在胰腺导管腺癌(PDAC)是一种分子改变,有不同的报道频率。
MSI肿瘤可能有更好的预后,通常对免疫治疗有良好的反应。
新的发现是什么?
PDAC的MSI非常罕见(约1%-2%的病例)。
MSI PDAC与髓质和粘液/胶体组织学密切相关KRAS-TP53野生型。
木菠萝而且KMT2基因突变在这种肿瘤中更为常见。
MSI PDAC的生存数据仍不清楚。
在可预见的未来,它会对临床实践产生怎样的影响?
本研究结果表明MSI应作为一线常规分析(免疫组化;MSI-PCR检测可疑结果;具有典型组织学的PDAC的下一代测序(NGS)。
在精确肿瘤的背景下,对于传统的PDAC,应该使用NGS来评估MSI,以分析所有潜在的治疗靶点。
简介
胰腺癌是一种高度恶性的疾病,预计将在未来十年成为全球癌症相关死亡的第二大常见原因。1胰腺导管腺癌(PDAC)是最常见的胰腺恶性肿瘤类型,95%的胰腺癌死亡是由它造成的。1在诊断时,很大一部分PDAC患者(> 75%-80%)表现为局部晚期或转移性疾病,因此不可能进行有治愈目的的手术切除。即使进行根治性切除和辅助化疗,5年生存率仍然很低(约20%)。1为了提高PDAC患者的生存期,迫切需要新的治疗策略。目前该领域的主要研究重点之一是确定可能从个性化治疗中受益的新的分子靶点和PDAC亚群,为所谓的“精确肿瘤”开辟新的前景。2
在这种背景下,微卫星不稳定性(MSI)/缺陷DNA错配修复(dMMR)肿瘤代表了恶性肿瘤的一个分子亚群,鉴于最近在该背景下报道的免疫治疗的显著结果,具有新的治疗机会。3 4错配修复系统是一种识别和修复碱基错误插入、删除和错误结合的机制,这些错误插入、删除和错误结合可能发生在DNA复制和重组过程中,以及在DNA损伤的某些情况下。3 4影响这种机制的改变被定义为dMMR。微卫星是在整个基因组中发现的1-6个DNA碱基对的短而非常重复的序列。由于重复性,它们的改变通常出现在dMMR病例中,被定义为MSI。3 4MSI/dMMR肿瘤通常会积累数千个突变,并以高突变基因组为特征。有趣的是,这种情况可以通过免疫组化(IHC)和分子检测进行检测,包括经典的(PCR)微卫星检测和新型的下一代测序(NGS)方法。4
MSI/dMMR在结直肠癌中出现的比例相当高(约15%),与不同的生物学行为和对不同治疗的不同反应有关,因此指南中提倡常规筛查。4然而,对于PDAC,其频率在不同的研究中差异很大,MSI/dMMR PDAC仍然缺乏完整的定义。因此,通过这篇系统综述,加上与现有数据库的比较分析,我们的目标是澄清PDAC中MSI/dMMR的真实频率,并强调该肿瘤亚型的具体组织学、免疫组化和分子特征。
材料与方法
该系统综述遵循了流行病学观察性研究meta分析(MOOSE)指南和系统综述与meta分析(PRISMA)首选报告项目声明,5个6遵循预定的协议。
纳入和排除标准
符合以下标准的研究符合资格:(1)对人类胰腺癌的原始和完整的研究;(2)明确描述用于MSI/dMMR测试的方法;(3)明确报告胰腺癌总病例数和MSI/dMMR胰腺癌病例数;(4)在英文同行评审期刊上发表论文。排除标准为:(1)胰腺以外器官的癌症;(2)无浸润性肿瘤(如导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMN)),(3)无MSI/dMMR分析数据;(四)病例报告、摘要和体外或动物研究。
数据来源和文献检索策略
截至2019年11月30日,两名调查人员(CL, AS)独立搜查了PubMed、SCOPUS和Embase。PubMed中使用的搜索词包括以下关键词的组合:(' MSI '或'微卫星'或' dMMR '或' mismatch ')和('胰'或'胰腺')。SCOPUS和Embase也进行了类似的搜索。我们还考虑了所有纳入的文章的参考书目和以前的相关评论。
研究选择
按照上面列出的搜索,在删除重复的内容后,由两个独立的审稿人(CL, as)筛选所有可能符合条件的文章的标题和摘要。两位作者应用了资格标准,审查了全文,并通过与第三位作者(RTL)的协商一致达成了选定文章的最终清单。在双队列的情况下,我们选择了较大的队列和最近的论文。
数据提取、综合和统计分析
两位作者参与了标准化Microsoft Excel数据库中的数据提取。具体来说,一个作者(CL)从纳入的文章中提取数据,另一个独立作者(AS)验证数据。对于每一篇文章,提取了关于作者、发表年份、分析队列的原产国、患者数量、MSI/dMMR肿瘤数量、MSI/dMMR肿瘤的组织学和分子数据、MSI/dMMR检测方法、是否存在Lynch综合征和生存结局的信息。最后,对所有提取的数据进行报告和总结表1,然后由所有作者进行分析、解释和讨论。为了评估未选择的PDAC患者与dMMR/MSI患者在组织学特征上的差异,我们使用Fisher确切检验将我们的结果与已发表的大型队列进行比较,特别报道了家族性和散发性胰腺癌患者的组织学亚型。7这种方法最近也被赫鲁班所使用等比较原始队列的组织学自动取款机-突变的PDAC与传统PDAC。8为了进一步证实我们的结果,我们还将来自SEER数据库的患者作为另一个验证队列进行了比较。9为了评估未选择的PDAC患者与dMMR/MSI患者之间附加分子特征的差异,我们使用Fisher确切检验将我们的结果与癌症基因组图谱研究网络(TCGA)发表的数据进行比较,我们将TCGA作为参考队列。10此外,利用本系统综述中选择的手稿来评估生存方面的差异,使用“综合荟萃分析”和“RevMan 5”(http://www.meta-analysis.com,最后访问2020年3月9日)。最后,为了确定MSI/dMMR PDAC中存在任何潜在的特定驱动基因,我们分析了MSI/dMMR肿瘤中遗传驱动基因的现有文献,并使用线性比较,回顾了我们系统综述中所有可用的测序数据。
结果
在1712项潜在的合格研究中,检索到54篇全文文章。其中,34项研究符合本次系统评审的条件(表1).11-44正如在表1在美国,34项合格研究共包括8323名患者。其中,报告的MSI/dMMR PDAC总数为218例,占所有PDAC患者的2.61%。这个百分比代表了对MSI/dMMR PDAC实际患病率的轻微高估,因为一些研究关注的是这种分子改变明显丰富的PDAC亚型。剔除这些研究后,MSI/dMMR肿瘤的真实患病率为2.53%。关于PDAC中MSI/dMMR的评估方法,23项研究使用PCR, 13项使用IHC和8项NGS(一些研究使用多种方法评估MSI/dMMR;表1).但是,在不同的研究中所采用的方法有很大的不同,即使是在同一类分析的情况下。事实上,我们描述了14种不同的PCR,只有6项研究(所有基于PCR的研究的26%)使用了标准化NCI/MSI PCR标记。4在免疫组化中也观察到类似的情况,有4种不同类型的分析,只有7项研究(53.8%)使用了标准化抗体。
考虑到基于MSI/dMMR改变的测定方法的患病率,与使用PCR和/或免疫组化(150/2293,6.5%)的研究相比,单独使用NGS或联合使用NGS的研究(68/6030,1.1%)的患病率较低,达到统计学显著值(Fisher确切检验;p < 0.01)。
考虑到组织病理学数据,要分析的第一个方面是MSI/dMMR肿瘤发生的胰腺部位。根据已报道的胰腺肿瘤位置的数据,绝大多数MSI/dMMR pdac(78%)在胰腺头部被描述。MSI/dMMR肿瘤中肿瘤位置的患病率与家族性和散发性PDACs的参考队列以及SEER数据库的差异无统计学意义。接下来,关于MSI/dMMR肿瘤的组织学,传统PDAC占整个队列的67.9%,而18.9%为髓质PDAC, 11.3%为黏液/胶体PDAC, 1.9为印戒变体PDAC。在Singhi的参考队列中,PDAC的髓质和黏液/胶体变异的患病率高于观察到的家族性和散发型PDAC患者等7在SEER数据库中(p<0.01),9表明这些亚型更典型地出现在MSI/dMMR分子背景中。
除了MSI/dMMR状态外,一些研究还报告了分子数据。绝大多数的PDAC亚群为野生型喀斯特(22/33, 66.6%)和TP53(14/ 21,66.6%):这些值与通常的PDAC分子谱差异有统计学意义,与TCGA队列数据比较(p<0.01)。关于评估肿瘤突变负担(TMB)的研究,36 40 4485.7%的MSI/dMMR PDAC也表现出高TMB。Singhi等还报道了一个大型PDAC队列(3594例)的NGS结果:有趣的是,在三个检测到的MSI/dMMR PDAC中有一个病例含有可药物FGFR2-POC1B融合。44
关于MSI/dMMR PDAC中存在的任何潜在的特定驱动基因,我们发现了属于JAK/STAT通路的基因和属于KMT2家庭。事实上,在不同的胰腺外部位的MSI/dMMR癌症中,这些被描述为频繁突变45 46;对MSI/dMMR PDAC的所有分子数据的回顾表明JAK/STAT途径也参与了MSI/dMMR PDAC,鉴于Wartenberg的论文等,39报告了较高的突变率JAK3特别是在这个基因亚组中(3/5 MSI/dMMR病例vs 4/105微卫星稳定PDAC, p<0.01, Fisher确切检验;所有这些案例喀斯特变异),并发表在辛格的论文中等,三个报告中的两个MSI/dMMR PDAC含有aJAK1突变(2/3 MSI/dMMR PDAC vs 0/608微卫星稳定PDAC具有可操作目标,p<0.01, Fisher确切检验)。44此外,我们发现改变影响KMT2自Singhi描述的3/3 MSI/dMMR病例以来,家庭也参与其中等怀有KMT2突变(2例KMT2D有一种情况KMT2C突变;3/3KMT2突变MSI/dMMR PDAC vs 32/608KMT2具有可操作目标的突变微卫星稳定PDAC, p<0.01, Fisher确切检验;MSI/dMMR和KMT2突变病例为喀斯特野生型)。
关于MSI/dMMR胰腺癌与Lynch综合征的相关性,共有27例报告为这种遗传条件的背景。综合原始文献中的组织学数据(18例),9/18(50%)为常规组织学,4/18(22.2%)为髓质,5/18(27.7%)为粘液/胶质。与所有非遗传性MSI/dMMR pacs的患病率相比,两组之间没有统计学上的显著差异。
最后一个需要分析的重要方面是关于MSI/dMMR PDAC患者的生存。我们进行了一项meta分析,计算总体生存期(OS)、疾病特异性生存期(DSS)以及“所有类型”生存期(ATS,综合OS和无病生存期)的相对风险,以寻找MSI/dMMR与PDAC预后之间的任何潜在关联。没有可供计算人力资源比率的数据。风险比结果显示,PDAC中MSI/dMMR对生存率无显著影响(OS: p=0.36;DSS: p = 0.50;ATS: p=0.16;在线补充图1-3).同时,强调研究结果的高度异质性也很重要(I2OS、DSS和ATS分别为86%、88%和63%),而且数据太少(只有5篇稿件),无法得出明确的结论。
讨论
通过这项基于系统综述的研究,我们明确了PDAC中的MSI/dMMR: i)患病率非常低(1%-2%);Ii)与髓质和粘液/胶体组织学密切相关;Iii)与a相关喀斯特/TP53野生型分子背景多见木菠萝(JAK1而且JAK3),KMT2(KMT2C而且KMT2D)基因突变和iv)没有显示明显的生存益处,例如在结直肠癌中。
考虑到所有已发表的数据,PDAC中MSI/dMMR的患病率约为2.5%,但如果只考虑使用最近开发的、标准化和验证的NGS技术的研究,这个值显著下降到1.1%。因此,2.5%的百分比似乎高估了PDAC中MSI/dMMR的实际患病率。这可能是由于,至少在一定程度上,不同的和未经验证的方法在过去用于MSI/dMMR评估。事实上,考虑到本次系统综述所选择的所有研究,15种不同的PCR检测和4种不同的免疫组化板已经被使用。然而,只有6项基于IHC/PCR的研究使用了建议的和标准化的IHC抗体和/或NCI/MSI PCR标记。9 47 48同样重要的是要承认NCI关于MSI测试的指南首次发表于1998年,47因此,迄今为止发表的论文不可能采用NCI小组。在最初的NCI指南中,最重要的MSI标志物是BAT26,这是一种高度敏感和特异性的MSI标志物。一些早期手稿报告了高水平的微细细胞-可能,但这可能是由于不适当的微卫星标记。与此相反,所有基于NGS的研究似乎更可靠:他们使用了NGS和验证工具,分析了更大的队列,并给出了更均匀的结果,MSI/dMMR患病率的范围从0%到1.6%(平均值为1.1%)。基于这些考虑,PDAC中MSI/dMMR的实际患病率可以合理地认为在1% - 2%左右,甚至更低(<1%)。此外,按照这些原则,显然必须使用可靠和标准化的程序。
重要的一点是关于胰腺内的肿瘤部位。常规PDAC与MSI/dMMR PDAC之间无统计学差异,胰头也被确认为该PDAC亚组的选择性位置。然而,这个肿瘤位置也可能是PDAC中MSI/dMMR真实患病率被高估的原因。事实上,伴有胰腺浸润的大型壶腹/壶腹周围-十二指肠癌可能被误诊为PDAC(在这种情况下,可能很难确定真正的起源部位),MSI/dMMR是一种分子改变,更典型的是具有肠道分化的肿瘤。9点49
关于MSI/dMMR PDAC的组织学,PDAC的髓样和粘液样/胶体样变异在该PDAC亚组中明显更常见(两个代表性病例,包括免疫组化模式,见图1及2).然而,这些组织学亚型并不总是与MSI/dMMR相关。事实上,在微卫星稳定的PDAC中可以发现髓质组织学,例如,与eb病毒(EBV)感染相关。20.类似地,黏液/胶体特征可以在微卫星稳定的PDAC中找到,例如,与玲娜(也与已有的IPMN有关)或种系-自动取款机突变。8 38 50这里需要重申的是,壶腹部的髓样癌和胶质癌比胰腺的髓样癌更常见,考虑到众所周知壶腹部癌容易被误诊为胰腺起源,51在这种诊断的情况下,应该小心地排除壶腹部继发侵袭的可能性,甚至结肠转移的可能性。52然而,由于这两种PDAC变体与MSI/dMMR有强烈关联,对于髓质和粘液/胶体组织学的病例,最终的病理报告应与MSI/dMMR状态的评估结合起来。这应该使用免疫组化作为一线分析,同时遵循现有的指南,4只有在IHC结果可疑或不可靠的情况下,才应进行MSI-based PCR。考虑到PDAC中MSI测试方法的不同优势和局限性(已在表2), NGS被推荐作为有限组织的情况下的一线分析,在精确肿瘤学的背景下。
考虑到MSI/dMMR PDAC的遗传特征,这一系统综述强调了这一分子亚群的绝大多数是喀斯特而且TP53野生型。这是一个非常不寻常的PDAC的概况,这需要进一步的遗传分析来选择治疗策略。的确,喀斯特野生型PDAC虽然不常见,但包括一组异质性肿瘤,可能有精确医学的潜在靶点。这些包括MSI/dMMR和其他重要的基因改变,如涉及BRAF基因和激酶融合基因(如,FGFR2而且NTRK融合)。44 53值得注意的是,有一种情况FGFR2在MSI/dMMR的背景下已经描述了核聚变。44此外,TMB在大多数MSI/dMMR PDAC中表现较高,这是与免疫治疗的好处严格相关的另一个变量。PDAC的进一步研究还应解决在MSI/dMMR和高TMB并存的情况下,如结直肠癌,是否能获得更好的免疫治疗反应。54我们还发现了MSI/dMMR PDAC中通常涉及的其他潜在驱动基因:木菠萝(JAK1而且JAK3),KMT2(KMT2C而且KMT2D).木菠萝基因编码一个同名激酶家族,这是肿瘤、基质细胞和免疫细胞中大量免疫调节剂的信号传递所必需的;这个家族的改变与肿瘤细胞的免疫逃避有关。45KMT2甲基转移酶是组蛋白H3甲基化的效应器,是调控基因转录的表观遗传机制之一。46在突变的情况下,两者都有木菠萝而且KMT2基因已经被描述为其他部位MSI/dMMR肿瘤的潜在驱动因素,45 46我们强调了它们在MSI/dMMR PDAC中的潜在参与,进一步完善了这种肿瘤实体的遗传景观知识。
关于伴有PDAC的MSI/dMMR患者的生存,本系统综述显示,该亚组患者的生存结局没有显著改善。然而,对于这一点,我们的元分析结果不能被认为是确定的,因为这方面的现有数据仍然有限,也因为它们的异质性很高;这一重要问题需要进一步研究。的确,虽然MSI/dMMR是一些癌症的公认预后调节因子,与更好的预后密切相关,如结直肠癌、胃癌、十二指肠癌和壶腹癌,4在PDAC中,这种生存改善并不明显。这种肿瘤类型的形态和遗传复杂性及其高侵袭性可能只能部分解释这些发现,表明在这方面可能存在其他未知但重要的因素。然而,针对MSI/dMMR肿瘤的免疫治疗的新机会可能为具有这种分子改变的PDAC患者的预后开辟新的重要视野。
关于与MSI/dMMR PDAC相关的临床/治疗方面,值得注意的是,美国食品和药物管理局(FDA)最近批准了PD-1免疫检查点抑制剂pembrolizumab用于MSI/dMMR肿瘤的“位点不可知”治疗。55毫无疑问,这一决定是基于对一个队列的初步观察得出的科学证据,主要包括直肠癌,3.在对非肠道MSI肿瘤的II期篮子试验KEYNOTE-158的结果进一步确认之后。56最初,在8例MSI/dMMR PDAC患者中,5例患者表现出客观应答(2例完全应答,3例部分应答)。然而,一项包括22例MSI/dMMR合并PDAC患者的最新试验显示,22例患者中只有4例有客观反应(1例完全,3例部分),这是在不同调查的癌症中客观反应最低的。57这些发现指出了基于肿瘤部位的MSI/dMMR肿瘤免疫治疗应答率的潜在差异,并证实了PDAC复杂的生物学和临床性质。
总之,通过这一系统综述以及与现有数据库的比较分析,我们明确了PDAC中MSI/dMMR患病率极低的原因;这种类型的分子改变与髓质和黏液/胶体组织学密切相关喀斯特/TP53-野生型分子背景,以多见木菠萝而且KMT2基因突变及其与长寿的关系是有争议的。由于MSI/dMMR的患病率非常低,同时也基于这个系统的审查,应该确定为一线分析,并进行特定的检测(只有在结果可疑的情况下,才进行免疫组化,然后基于MSI的PCR;只有在典型组织学(髓质或粘液/胶质)的情况下,PDAC常规诊断活动中才会出现NGS。相反,为了寻找新的潜在靶点的精确肿瘤(如FGFR-POC1BMSI/dMMR PDAC中描述的融合或非MSI/dMMR PDAC中的其他靶点),MSI应被评估为二线作用,理想情况下使用NGS,以允许额外的同时分析,并可能提供更多的治疗选择。
致谢
谨以此篇文章献给全世界所有面临癌症和冠状病毒紧急情况的医护人员和所有受害者。
参考文献
脚注
贡献者CL和AS构思了这项研究。CL、LAAB、RTL、VA、AS:研究设计。CL, AS和RTL:数据提取和细化。CL:统计分析。所有作者:数据解读和讨论。CL和AS:手稿写作。所有作者:稿件编辑和最终审稿。
资金本研究得到意大利sul Ricerca association (AIRC 5x1000 n. 12182)和Cariverona基金会:肿瘤生物库项目Antonio Schiavi (prot. Schiavi)的支持。203885/2017)。VK由荷兰癌症协会(KWF赠款2016,10289)支持。
相互竞争的利益LDW一直是PGDx(个人基因组诊断,巴尔的摩,马里兰州,美国)的付费顾问。CL是生物科学通信公司(纽约,纽约,美国)微卫星不稳定性方面的有偿专家顾问。
患者和公众的参与患者和/或公众未参与本研究的设计、实施、报告或传播计划。
病人同意发表不是必需的。
来源和同行评审不是委托;外部同行评审。
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