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精准医疗是谁都要独一无二的治疗方法?共识分子分型了解一下!

2022-07-05  本文已影响0人  唯问生物
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结直肠癌的共识分子分型(DOI:10.1016/j.gendis.2019.10.013)

由于不同癌变通路的CRC具有不同的临床病理特征,甚至是不同的预后和治疗反应性,因此随着个体化医学的发展,人们对CRC精准分子分型的需求越来越迫切。从2007年开始,科学家就尝试进行CRC的分子分型。随着基因组学、转录组学及高通量测序等技术的发展,从2012年起,基于不同基因表达谱分析平台和分析方法的多个CRC分型系统相继被报道。不同的分型系统之间有一定的相似性,比如MSI微卫星不稳定性,microsatellite instability)相关的肿瘤和间质基因高表达的肿瘤都被单独的分了出来,但是同样也存在很大的差异,不便于使用。为了规范CRC的基因分子分型,2015年,国际结直肠癌分型协作组(The CRC Subtyping Consortium,CRCSC)综合了六套CRC分型数据,开发了一套基于网络生物学的整合性分型算法,建立了4种CRC分子特征共识分型(consensus molecular subtype,CMS)——CMS1、CMS2、CMS3和CMS4(表1)。四种分型在参与分析的近4000例肿瘤中所占的比例分别是14%、37%、13%和23%,其余的是无共有特征性肿瘤,不具有任何一致性的特征,占到了全部原发性肿瘤的22%。
CMS1型又被称为MSI免疫型,表现为高的MSI和CIMPCpG岛甲基化表型,CpG island methylator phenotype),低的CIN染色体不稳定性,chromosome instability)和强免疫原性。近70%的BRAF突变的患者都集中在这一型中。虽然高MSI的典型特征是高的基因突变率,但是除BRAF之外的其它常见CRC驱动基因,比如APC、TP53、KRAS、PIK3CA等的突变频率并不比其他类型高。这一类型肿瘤中常见的活化通路有JAK-STAT通路、Caspases通路等。肿瘤中常见免疫细胞的弥漫性浸润,主要为Th1细胞、细胞毒T细胞和NK细胞等;而且CTLA4、PD1、PDL1等免疫检测点分子高表达,具有高免疫原性,因此总生存和无进展生存较好,也是免疫检测点药物治疗的适宜人群。但此类患者一旦复发,其预后很差。

CMS2型又被称为经典型,表现为高CIN、低CIMP和MSI特征,因此肿瘤具有典型的上皮分化特征,并存在大量的体细胞拷贝数改变(somatic copy number alterations,SCNAs)。比较特征性的是这一类型中15%的患者都具有HNF4A基因的扩增,而且Wnt和Myc靶基因,以及很多癌基因如EGFR、ERBB2(Her2)、IGF2、IRS2、HNF4A和cyclins等过表达常见的活化通路有EGFR和SRC通路、Wnt和Myc通路等。另外,此类肿瘤的免疫原性较低,但患者整体预后较好,即使是在肿瘤复发以后,其预后也优于其他类型的肿瘤。

CMS3型又被称为代谢型,表现为中等程度的CIN和CIMP,30%的个体还具有MSI特征,KRAS突变的患者也在此型中相对富集。此型患者最突出的特征是细胞代谢谱的改变和代谢重编程,各种糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢均处于活跃状态,尤其是谷氨酰胺分解和脂肪生成通路异常活化。CMS3型肿瘤的免疫原性同样较低,但患者整体预后较好。

CMS4型又被称为间质型,表现为高CIN、低MSI和CIMP,它与CMS2型的主要区别是癌旁组织中有大量的基质细胞,如肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs);肿瘤组织中也有大量的炎症细胞浸润,如Treg细胞、髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)、单核细胞和Th17细胞等。由于CAFs分泌高水平的TGF-β,而炎症细胞产生大量的炎症和免疫抑制因子,如CXCL12、CCL2、IL-23和IL-17等,因此表现出促转移的免疫逃逸微环境。另外,TGF-β信号通路以及上皮间叶转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、整合素通路、VEGF和VEGFR通路、细胞外基质重塑和补体介导的炎症通路等均在此型中处于活化状态,因此患者的预后很差。

此外,这四种分型的CRC也具有较为鲜明的临床病理特征(表1)。CMS1型更常见于女性患者,肿瘤多位于右半结肠,直肠癌罕见,病理上多表现为中、低分化的实性和/或管状或粘液型;CMS2型多位于左半结肠,直肠癌所占比例较高,病理上多表现为中、高分化的复杂管状结构;CMS3型多位于右半结肠,病理上多表现为中、高分化的乳头状肿瘤;CMS4型中直肠癌所占比例较高,患者诊断时多为晚期,病理上多表现为中、低分化,并伴有高间质结缔组织增生反应。值得一提的是,绝大部分的直肠癌均为CMS2和CMS4型。

另外,通过对比管状腺瘤和无蒂锯齿状腺瘤的基因表达谱发现,无蒂锯齿状腺瘤中,TGF-β通路活化,依TGF-β通路活化程度的不同,可分别进展为CMS1和CMS4型肿瘤。通过BRAF激活突变建立的无蒂锯齿状腺瘤类器官体模型中,结合微环境中的高水平TGF-β信号,可直接驱动间质型CMS4样肿瘤的形成。


以上内容均来自文献[1].


其他文献讲的有一点点小差异,比如CMS3型,有文献说的是SCNA低、CIMP低。具体如下:

根据 Guinney 等人的基于转录组学的分类法CMS1(MSI 免疫型)组占 CRC 的 14%,其定义是肿瘤表现出 MSI、CIMP 高表型、BRAF 基因突变疫浸润由T助1细胞和细胞毒性T淋巴细胞,并强烈激活免疫逃避途径。CMS2(经典型)组是最大的组,占 CRC 的 37%。CMS2 组由特征为体细胞拷贝数改变 (SCNA) 高、WNT 和 MYC 激活的肿瘤组成。CMS3(代谢型)组代表 13% 的 CRC,描述了混合 MSI 状态的肿瘤,通常是 SCNA 低和 CIMP 低,具有 KRAS 基因突变和代谢失调。CMS4(间充质)组占 CRC 的 23%,这些肿瘤通常被定义为 SCNA 高、TGF-β 激活并具有间质浸润和血管生成能力。


所以,如果要深究,大家可能还是得看最权威的那篇文献[3]。

参考文献

1. 孙玉琳, 赵晓航. 结直肠癌的分子分型及精准医学时代展望. 中华结直肠疾病电子杂志,2018,7 (5): 412-419;

2. Li X, Larsson P, Ljuslinder I, et al. A modified protein marker panel to identify four consensus molecular subtypes in colorectal cancer using immunohistochemistry[J]. Pathology-Research and Practice, 2021, 220: 153379.

3. GuinneyJ, DienstmannR, WangX, et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer [J]. Nat Med, 2015, 21(11):1350-1356.



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