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今天小編要給大家分享的是2022年7月發(fā)表于《Cancers》（IF：6.575）上的一篇文章，探究的是TP53和LRP1B突變狀態(tài)對(duì)肺鱗狀細(xì)胞癌患者抗PD-L1免疫治療的效果影響。話不多說(shuō)，一起來(lái)看看吧~
TP53和LRP1B Co-Wild預(yù)測(cè)接受抗PD-L1免疫治療的LUSC患者的生存率提高
背景介紹
肺鱗狀細(xì)胞癌（LUSC）是肺癌中最常見(jiàn)的亞型之一，約占非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者的30%。相比于肺腺癌，LUSC的體細(xì)胞突變頻率更高、免疫原性更強(qiáng)，理論上更適合接受免疫治療。多項(xiàng)研究表明，免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）聯(lián)合化療可顯著延長(zhǎng)晚期LUSC患者的無(wú)進(jìn)展生存期（PFS）和總生存期（OS）。然而這種聯(lián)合治療方案的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物在很大程度上仍是未知的。
TP53是最常見(jiàn)的腫瘤抑制基因，在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期停滯、細(xì)胞凋亡和衰老中起重要作用。TP53 的失活與基因組不穩(wěn)定性和新抗原的增加相關(guān)。LRP1B是位于染色體 2q 上的一個(gè)基因，也是多種癌癥類型中的常見(jiàn)突變基因之一。已有研究報(bào)道，LRP1B 突變與肝細(xì)胞癌的不良預(yù)后相關(guān)，但在NSCLC中TMB較高且免疫治療效果較好。
研究思路
作者將收集的525名LUSC患者樣本進(jìn)行靶向測(cè)序，基因組特征分析結(jié)果顯示TP53和LRP1B是突變頻率的基因，并且與較高的腫瘤突變負(fù)荷 (TMB) 相關(guān)。然后作者根據(jù)這兩個(gè)基因的突變情況對(duì)患者進(jìn)行分組，并比較分析這不同組患者的CNV突變情況和染色體不穩(wěn)定性，以評(píng)估TP53和LRP1B突變對(duì)LUSC患者抗 PD-L1 治療的影響。
數(shù)據(jù)組成
結(jié)果
1. LUSC患者的基因組特征
在這項(xiàng)研究中，作者共招募了525 名 LUSC 患者。首先對(duì)LUSC患者的突變特征進(jìn)行分析，圖1A結(jié)果顯示TP53、LRP1B、MLL2、CDKN2A和FAT1是最突變頻率最高的基因。致癌信號(hào)通路分析顯示，TP53和RTK-RAS通路具有高突變率（圖1B），Geneplus隊(duì)列和TCGA研究中的十種致癌信號(hào)通路的突變頻率顯著相關(guān)（圖1C）。接下來(lái)，作者又分析了與TMB和PD-L1表達(dá)相關(guān)的突變或臨床因素，結(jié)果顯示TP53和 LRP1B突變與高TMB顯著相關(guān)（圖1D）。同時(shí)，TP53突變與低PD-L1表達(dá)顯著相關(guān)（圖1E）。
2. TP53/LRP1B Co-Wild型LUSC在接受抗 PD-L1 免疫治療方的效果有所改善
基于上述結(jié)果，作者接下來(lái)開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注TP53和LRP1B基因，并根據(jù)這兩個(gè)基因的突變情況將患者分為TP53/LRP1B Co-Wild（LRP1B和TP53均未發(fā)生突變）和突變型（LRP1B和TP53都發(fā)生突變或其中一個(gè)基因發(fā)生突變）（表1）。圖2A-C結(jié)果顯示，TP53/LRP1B Co-Wild型患者的PFS和OS顯著延長(zhǎng)，DCR（疾病控制率）也有所升高。多變量cox回歸分析表明，TP53/LRP1B Co-Wild與更好的臨床結(jié)果相關(guān)，與年齡、性別、吸煙狀況等評(píng)分無(wú)關(guān)（圖2D和E）
TMB是ICIs治療各種實(shí)體腫瘤療效的候選生物標(biāo)志物，但相當(dāng)大比例的患者無(wú)法提供足夠的組織用于二代測(cè)序（NGS）計(jì)算TMB。利用外周血循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）計(jì)算的血液腫瘤突變負(fù)荷（bTMB），具有簡(jiǎn)便性、無(wú)創(chuàng)性，并且能矯正腫瘤異質(zhì)性或低腫瘤占比帶來(lái)的抽樣偏差，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)早期治療進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，從而成為一種更有潛力的方法。作者根據(jù)bTMB和TP53/LRP1B 突變狀態(tài)進(jìn)一步將患者分成四個(gè)不同的組別：bTMB-H/mutant、bTMB-H/co-wild、bTMB-L/mutant和bTMB-L/co-wild。生存分析結(jié)果顯示，bTMB-L/co-wild組和bTMB-H/mutant組的PFS和OS相似，與bTMB-L/mutant組相比顯著延長(zhǎng)（圖2F和G）。
3.TP53/LRP1B Co-Wild型與突變型LUSC患者相比具有不同的突變特征
為進(jìn)一步探究TP53/LRP1B Co-Wild 型LUSC患者的免疫治療益處的潛在機(jī)制，作者對(duì)POPLAR/OAK 隊(duì)列的突變情況進(jìn)行分析，圖3A結(jié)果顯示除TP53和LRP1B外，TP53/LRP1B突變型患者中最常見(jiàn)的突變基因是的MLL2、NFE2L2、SPTA1、FAT3和 MLL3，TP53/LRP1B Co-Wild患者中主要有DNMT3A、MLL2、EPHA5、NF1、STAG2和TSC1。圖3B結(jié)果顯示基因NFE2L2、CDKN2A和 EPHA6的突變?cè)谕蛔冃突颊咧懈鼮槌Ｒ?jiàn)，而STAG2和NOTCH2的突變主要發(fā)生在Co-Wild患者中。致癌信號(hào)通路分析結(jié)果顯示，細(xì)胞周期、NRF2和TP53等信號(hào)通路在突變型患者中的突變頻率更高（圖3C-D）。
4. 與TP53/LRP1B突變型相比TP53/LRP1B Co-Wild型LUSC患者的染色體穩(wěn)定性更高
接下來(lái)，作者利用TCGA中的患者數(shù)據(jù)進(jìn)一步探討CNV（拷貝數(shù)變異）是否影響TP53/LRP1B Co-Wild 型LUSC患者抗PD-L1治療的結(jié)果。TP53/LRP1B 突變型和Co-Wild型 LUSC 中的全基因組體細(xì)胞拷貝數(shù)變異譜結(jié)果顯示，TP53/LRP1B 突變型體細(xì)胞拷貝數(shù)增加和丟失的頻率顯著高于Co-Wild型（圖4A-C）。作者還根據(jù)拷貝數(shù)改變數(shù)據(jù)計(jì)算了基因組不穩(wěn)定性指數(shù)（GII），結(jié)果表明突變型的GII顯著更高（圖 4D-F）。
5. TP53/LRP1B Co-Wild型LUSC患者具有白細(xì)胞活化和分化的表達(dá)特征
差異分析結(jié)果顯示，與突變型相比，F(xiàn)CRL1基因在Co-Wild型中顯著上調(diào)。與Co-Wild型相比，編碼上皮角蛋白的基因KRT77在突變型中的顯著上調(diào)（圖5A）。分別對(duì)兩種類型患者中顯著差異表達(dá)的基因進(jìn)行GO富集。Co-Wild型中的差異基因主要與免疫調(diào)節(jié)（如白細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)、白細(xì)胞分化、淋巴細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)、體液免疫反應(yīng)和淋巴細(xì)胞增殖）相關(guān)（圖5B）。突變型中的差異基因主要與皮膚發(fā)育、表皮發(fā)育、角質(zhì)形成細(xì)胞分化和表皮細(xì)胞分化等相關(guān)（圖5C）。此外，GSEA分析顯示免疫相關(guān)基因集包括檢查點(diǎn)、趨化因子、免疫刺激、MHC和受體在Co-Wild型中富集 (圖5D)。
6. TP53/LRP1B Co-Wild型LUSC患者與激活的免疫表型相關(guān)
最后，作者利用TCGA中的RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行免疫浸潤(rùn)分析。首先通過(guò)ssGSEA識(shí)別免疫細(xì)胞類型，與突變型相比，Co-Wild型中多種TIL的比例顯著增加（圖 6A）。然后對(duì)抗原呈遞相關(guān)基因和趨化因子相關(guān)基因的表達(dá)水平進(jìn)行評(píng)估，并計(jì)算出每個(gè)樣本的GEP分?jǐn)?shù)以評(píng)估免疫炎癥狀態(tài)。結(jié)果表明，抗原呈遞相關(guān)基因CIITA、TAP2和TAPBP在Co-Wild型中高表達(dá)（圖6B）。兩個(gè)趨化因子相關(guān)基因 CCL25和 CXCL12在Co-Wild型表達(dá)更高（圖6C）。Co-Wild型的GEP評(píng)分略高于突變型，表明存在炎癥表型（圖6D）。之后，作者通過(guò)IHC驗(yàn)證了Geneplus隊(duì)列中PD-L1的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)其與TP53/LRP1B突變無(wú)關(guān)，與TCGA mRNA表達(dá)分析的結(jié)果一致（圖6E，F(xiàn)）。
總結(jié)
本研究通過(guò)分析不同的隊(duì)列的基因組特征發(fā)現(xiàn)TP53 和 LRP1B 是最常見(jiàn)的突變基因，并且與TMB相關(guān)。結(jié)果表明，TP53/LRP1B Co-Wild可作為L(zhǎng)USC患者的ICIs療效預(yù)測(cè)因子和預(yù)后因子。這種新的生物標(biāo)志物可以幫助分類和識(shí)別候選ICIs，對(duì)臨床精準(zhǔn)治療具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
Yu J, Fan Z, Zhou Z, Zhang P, Bai J, Li X, Tang M, Fan N, Wu X, Nie X, Chen X, Ma D, Chen X, Cui L, Xia X, Yang L, Yi X, Li L. TP53 and LRP1B Co-Wild Predicts Improved Survival for Patients with LUSC Receiving Anti-PD-L1 Immunotherapy. Cancers. 2022; 14(14):3382. https://doi.org/10.3390/cancers14143382
