RCC文献月评第九期——专家领读肾癌领域最新文献及研究进展

收藏
关键词: 进展
资讯来源:中国医学论坛报
发布时间: 2022-03-25



“肾癌文献月评”第二季再次扬帆起航,中华医学会泌尿外科学分会(CUA)青委点评组将继续围绕肾癌临床诊断、药物治疗,手术,基础研究等相关内容,以专业视角多维度关注、分析肾癌领域学术成果,以期为各位同道带来帮助。本期为肾癌文献月评2021-2022年度第九期。


本期汇总2022年2月-3月发表的肾癌领域文献,精选其中3篇热点高水平研究,包括肾透明细胞癌组织形态学特征及肿瘤血管内皮表达与PBRM1的相关性、单细胞转录组学分析复发性肾癌肿瘤微环境、以及晚期肾透明细胞癌药物治疗前后的基因组景观。由南昌大学第一附属医院傅斌教授、华中科技大学同济医学院附属同济医院管维教授中山大学孙逸仙纪念医院董文教授进行点评。




肾透明细胞癌组织形态学特征及肿瘤血管内皮表达与PBRM1的相关性


PBRM1蛋白缺失可能是肾透明细胞癌(ccRCC)的生物标志物。而PBRM1免疫组化表达水平与ccRCC的组织形态学特征以及肿瘤血管的内皮表达水平的关系仍知之甚少。本研究使用425例非转移性ccRCC患者队列以探索癌细胞PBRM1表达与组织形态结构的相关性。此外,研究者评估了内皮细胞的PBRM1表达,并评估了癌细胞和内皮细胞表达PBRM1的相关性。148例(34.8%)患者存在癌细胞PBRM1蛋白缺失。在组织形态结构与PBRM1表达的相关性分析中,大囊肿/微囊型、管状/腺泡型和致密/小巢型与PBRM1表达呈正相关,而小泡型/大细胞巢型、厚小梁/岛型、乳头状/假乳头状、实性片状和肉瘤样/杆状瘤与PBRM1表达呈负相关。血管内皮细胞中PBRM1的表达与癌细胞PBRM1的表达正相关(相关系数 = 0.834,p < 0.001)。癌细胞和内皮细胞中的PBRM1表达缺失均与较低的无复发生存率相关(p < 0.001)。该结果表明,癌细胞和内皮细胞中的PBRM1表达可能以协同的方式调节。


【专家点评】


肾癌是一种以VHL失活引起的高度血管化为结构特征的肿瘤,当除VHL外驱动基因越多,肿瘤则会呈现出高级别以及高侵袭性,其瘤内异质性也越强。肾癌复杂的结构特征意味着瘤内不同的空间区域存在着不同的分子特征-结构改变,但肾癌驱动基因多为表观遗传学改变相关,先前研究多侧重探索这类基因改变作为治疗预后预测物的作用,对其如何影响ccRCC组织形态学特征的方式知之甚少。本研究以突变率仅次于VHL的PBRM1基因入手,探索PBRM1表达(IHC)与肾癌组织结构的相关性,结果显示以血管网富集为特征的大囊肿/微囊型等结构与PBRM1表达呈正相关,而以广泛间隔的血管网或以无血管网的散在血管分布为特征的小泡/大巢型等结构模式与PBRM1表达呈负相关。这些结果表明,PBRM1表达模式在有或无广泛血管网络的ccRCC的结构模式中存在差异,PBRM1蛋白的缺失在组织层面反映为肾癌异质性和侵袭性结构模式,可能用于解释部分研究中PBRM1突变肾癌患者接受免疫治疗预后佳的原因。但PBRM1突变并不能直接决定相应蛋白或功能的丧失,故PBRM1基因状态与PBRM1蛋白表达水平之间可能存在一些差异,因此可更深入明确包括PBRM1突变、PBRM1蛋白表达和组织形态学特征之间的关系。同时该研究也发现癌细胞及血管内皮细胞中PBRM1表达水平呈正相关,表明血管内皮细胞也可能存在相似的遗传或免疫组织化学异常,但具体在肿瘤发生发展中起到的作用与机制未被阐明,有待进一步研究。


图1:每种组织结构模式和PBRM1免疫组织化学的代表性图像


图2:(A)癌细胞和内皮细胞中PBRM1表达的相关性。按PBRM1表达分层的无复发生存期(RFS)Kaplan-Meier曲线。(B)癌细胞PBRM1表达。(C)内皮细胞PBRM1表达



单细胞转录组学揭示复发性肾细胞癌中成纤维细胞介导的低CD8+T细胞浸润状态


目的复发性肾细胞癌(reRCC)与不良预后相关,其潜在机制尚不明确。全面了解reRCC的肿瘤微环境(TME)可能有助于开发有效的抗癌疗法(包括免疫治疗)。单细胞转录组学对研究TME有巨大的潜力,但这种技术尚未应用于reRCC。本研究旨在探索原发性RCC(pRCC)和reRCC在单细胞水平上TME和基因表达模式的差异。


试验设计对2例pRCC、2例reRCC和3例癌旁正常肾脏样本的32073个细胞进行单细胞RNA测序分析。收集41对pRCC和reRCC样本作为验证队列,以评估在单细胞测序中观察到的差异。研究在47例接受免疫治疗的RCC患者中相关标志物的预后意义。通过体外和体内实验验证相关标志物的功能。


结果:与pRCC相比,reRCC的CD8+T细胞减少,但癌相关成纤维细胞(CAFs)浸润增加。CD8+T细胞减少和CAFs浸润增加与免疫治疗应答低显著相关。值得注意的是,CAFs高表达半乳糖凝集素1(Gal1)。体外试验显示CAFs可通过Gal1诱导CD8+T细胞凋亡。体内实验中,CAFs敲减Gal1可抑制肿瘤生长,增加CD8+T细胞浸润,降低CD8+T凋亡细胞的比例并增强免疫治疗的疗效。


结论:该研究揭示了reRCC的异质性,以及CAFs是通过Gal1来抑制CD8+T细胞这一全新机制。靶向Gal1联合抗PD1治疗RCC显示出有应用前景的疗效。


【专家点评】


单细胞转录组学(scRNA-seq)在构建复杂的肿瘤免疫微环境图谱中展现出重要作用,本研究着力探寻复发性RCC可能存在的TME差异性。通过对原发性(pRCC)、复发性RCC(reRCC)以及癌旁正常组织进行scRNA-seq检测,发现reRCC中CD8+T细胞减少,但CAFs浸润增加。通过敲减Gal1基因,发现造成该差异的原因可能是通过CAFs中半乳糖凝集素1(Gal1)介导CD8+T细胞凋亡实现,并在临床病例中证实了高CAFs与免疫治疗疗效不佳相关。进一步在小鼠模型上证实,与单独抗PD-1药物给药相比,联合OTX008(gal-1特异性抑制剂)治疗可以进一步抑制肿瘤生长。靶向gal-1联合免疫治疗策略可能会提高肾癌免疫治疗的应答,且已有相关临床研究在开展中,未来具有一定的临床应用转化前景。


半乳糖凝集素家族在细胞凋亡、炎症反应、肿瘤转移等生理病理行为中都发挥重要作用,抑制半乳糖凝集素可帮助改变肿瘤抑制微环境,从而增强免疫治疗疗效。去年公布的一项gal-3单抗联合抗PD-1药物治疗难治性/进展性黑色素瘤的研究显示其疾病控制率达56%,治疗头颈癌患者的疾病控制率达40%。对于入组的这些预期生存极差的患者,这个结果无疑是令人兴奋的,也支持进一步开展与免疫单药的随机对照研究以验证联合治疗的获益。结合本研究结果,对于多种免疫抑制型的“冷肿瘤”,免疫药物联合靶向半乳糖凝集素的治疗策略有可能通过改变肿瘤微环境来有效的增强免疫治疗疗效,不过尚需更多的临床研究以进一步确认。


图1:(E)RCC生态系统中各细胞类型的注释和颜色代码,(E)t-SNE图,按颜色、组来源和患者来源显示细胞起源。


图2:原代CAF和人RCC细胞系(Caki-1、ACHN、786-O和NC65)、静脉内皮细胞系HUVEC、人肾皮质/近曲小管细胞(HK2)中α-SMA和Gal-1的蛋白质印迹分析。129例RCC患者Gal1和CD8aIHC染色的相关性。


图3:在BALB/c小鼠中,与Gal1敲减(shGal1)NIH/3T3成纤维细胞共培养的Renca-luc细胞或与阴性对照NIH/3T3(shNC)成纤维细胞共培养的Renca-luc细胞的原位肾肿瘤的IVIS成像。肿瘤体积对照图(右)


系统性治疗后转移性透明细胞肾细胞癌的基因组景观


透明细胞肾细胞癌(ccRCC)原发灶的基因特征已被表征,但转移性ccRCC的基因组景观仍很大程度未知。对44例ccRCC患者的68份样本进行了全外显子组测序(WES),包括来自转移部位的52份样本。SETD2、PBRM1、APC和VHL是转移性ccRCC队列中最常见的突变基因。RBM10和FBXW7也是转移灶中10个最常见的突变基因。除了先前研究发现的染色体区域3p25、9p21和14q25观察到重现性体细胞拷贝数变异(CNV)外,在6p21(CDKN1a)和13q14(RB1)处也观察到CNV。初治患者与接受过系统性治疗患者的样本间未发现统计学显著差异。对13例患者的多个样本进行克隆演变分析,3p25、9p21和14q25早期出现CNVs可能与快速的疾病进展有关。原发性和转移性ccRCC的基因组似乎在3p25、9p21和14q25共同具有高频CNVs。未来研究将阐明RBM10和FBXW7突变以及6p21和13q14 CNVs在转移性ccRCC中的意义。


【专家点评】


肾癌原发灶以及不同的转移灶间由于组织特性差异,其肿瘤形成的生物驱动因素也存在差异,从本研究结果可以发现总体转移灶常见的基因突变与原发灶突变频率存在一定差异,如本研究对象样本的SETD2突变频率高于TCGA数据,而VHL突变低于TCGA数据,但可能由于样本数量限制,未展现不同转移灶的基因突变情况。从今年ASCO-GU公布的一项关于转移灶间的基因组及转录组差异研究(abstract #287)结果来看,不同转移灶间可能具有固定的分子特征模式,为制定精准的个体化治疗提供了理论支持。虽然统计学结果显示,接受系统性药物治疗前后肾癌的基因组变异无显著差异,但多数突变频率有下降/上调趋势(图2),说明药物选择这类外源性因素影响肾癌病程进化,能“筛选”出药物适应性的肿瘤亚型。同时该研究进行了克隆演变分析,发现3p25、9p21和14q25早期出现拷贝数变异可能与快速的疾病进展有关。但因不同人群在肿瘤演化的不同阶段会受到不同内源性、外源性因素影响,演变模型多数具有较大的空间和时间限制。例如2019年西安交大生物信息计算团队曾基于肾癌大数据,整理出不同于欧美和日本肾癌患者的中国人群的肿瘤克隆结构和演化模式:del(3p)为常见的最早期事件,随后是三个早期的亚克隆事件:VHL和PBRM1突变、del(14q)和其他体细胞拷贝数改变,而本研究所示的与疾病进展的早期事件补充了从早期肿瘤快速演化为晚期肿瘤的重要不良改变,但是其是否具有普适性还需要更大样本量,以及不同地区的人群进一步验证。


图1:本研究肾癌样本基因突变频率(对比TCGA肾癌基因突变数据)


图2:接受系统性药物治疗前后基因变异差异


图3:克隆演变分析图



参考文献:

1.Saiga, K., Ohe, C., Yoshida, T., Ohsugi, H.et al. PBRM1 Immunohistochemical Expression Profile Correlates with Histomorphological Features and Endothelial Expression of Tumor Vasculature for Clear Cell Renal Cell Carcinoma. Cancers 2022, 14, 1062. https://doi.org/10.3390/cancers14041062

2. Peng Y-L, Xiong L-B, Zhou Z-H, et al. Single-cell transcriptomics reveals a low CD8+ T cell infiltrating state mediated by fibroblasts in recurrent renal cell carcinoma. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2022;10:e004206.doi:10.1136/jitc-2021-004206

3.van der Mijn, J.C., Eng, K.W., Chandra, P. et al. The genomic landscape of metastatic clear cell renal cell carcinoma after systemic therapy. Mol Oncol. 2022, https://doi.org/10.1002/1878-0261.13204



点评专家介绍

傅斌  教授

南昌大学第一附属医院


二级主任医师、博士生导师

南昌大学第一附属医院泌尿外科科主任

南昌大学第一附属医院象湖院区

大外科主任

南昌大学第一附属医院达芬奇机器人手术中心主任

江西省泌尿外科研究所 常务副所长

赣江特聘教授、钱江特聘教授

国家科技进步奖获得者

中华医学会泌尿外科分会机器人学组

秘书长

中华医学会泌尿外科分会国际交流委员会委员

中国医师协会泌尿外科分会委员

中国医师协会机器人医师分会委员

中国医师协会内镜医师分会委员

中国抗癌协会腔镜与机器人外科分会常务委员

中国自动化学会医学机器人专业委员会常务委员

中国医促会泌尿健康促进分会委员

江西省医师协会泌尿外科医师分会会长

江西省医学会泌尿外科分会候任主任委员

江西省整合医学学会泌外分会候任主任  委员

江西省泌尿外科专科医联体副理事长兼秘书长

AUA、ISU、ES 国际会员

国家卫健委有突出贡献中青年专家

推荐人选

江西省青年五四奖章获得者

江西省“双千”计划首批科技创新高端人才

江西省青年科学家、江西省卫健委有突出贡献中青年专家

江西省百千万人才工程人选、 江西省高校中青年学科带头人



管维 教授

华中科技大学同济医学院附属同济医院泌尿外科


主任医师

欧洲泌尿外科学会(EAU)会员

美国加州大学洛杉矶分校(UCLA) 访问学者

中华医学会泌尿外科分会(CUA)机器人学组委员

中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专委会 (CACA-GU) 少见类型肾癌协作组副组长

中国临床肿瘤学会(CSCO)肾癌专家委员会委员

武汉医学会机器人与腔镜外科分会委员兼秘书

湖北省医学会泌尿外科分会肿瘤学组委员

湖北省生物医学工程学会泌尿内镜委员会委员

中国自动化学会医学机器人专业委员会常务委员


董文 教授

中山大学孙逸仙纪念医院


副主任医师、 医学博士、 硕士研究生导师

中山大学孙逸仙纪念医院泌尿外科肿瘤亚专科副主任

中山大学孙逸仙纪念医院深汕中心医院泌尿外科副主任

中华医学会泌尿外科学分会机器人学组委员

中华医学会泌尿外科学分会青年学组  委员

广东省医学会泌尿外科分会委员

中国自动化学会医学机器人专业委员会委员

广东省医学会男科学分会前列腺学组 成员

美国、欧洲泌尿外科学会国际会员

美国克利夫兰诊所访问学者




MCC号VOR22032809有效期2023-03-23,资料过期,视同作废。


本文旨在传递医学前沿信息和研究进展,文中所涉及的部分药物尚未在中国获批适应证,相关数据仅供临床医生参考,非商业用途,请自觉保护作品著作权;本资料中引用的公开发表文献仅代表作者的个人观点。