相關的肝內膽管癌的臨床病理特徵、腫瘤免疫微環境和基因組景觀

2021-01-08 MedPeer

近幾十年來,ICC的發病率在全球範圍內呈上升趨勢,其病因和發病機制尚不完全清楚。

肝內膽管癌(Intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)是第二常見的肝臟惡性腫瘤,與西方相比,東方世界部分地區的發病率要高得多。近幾十年來,ICC的發病率在全球範圍內呈上升趨勢,其病因和發病機制尚不完全清楚。因為其生物侵襲性、較差的可切除性以及目前有限的治療方法,ICC患者生存率低。目前,大約50%的病例仍然沒有任何可識別的危險因素去診斷。

EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)與多種呼吸道/消化道腫瘤有關,特別是未分化鼻咽癌(Undifferentialnasopharyngeal carcinoma,NPC)和EBV相關胃癌(EBVaGC),但EBV感染與ICC發病的關係尚不清楚。

目前關於EBV相關ICC(EBVaICC)的證據水平僅基於病例報告和小本報導。值得注意的是,以前報告的絕大多數EBVaICC病例發生在亞洲,具有中國血統,顯示出顯著的種族和地理分布特性。到目前為止,對EBVaICC知之甚少,合適的治療方案仍然未知。因此,需要系統和深入的了解,以進一步闡明這一罕見的實體瘤,並提供對於發病機制和治療策略有價值的見解。

因此,研究者旨在全面調查中國南方臨床病理特徵,腫瘤免疫微環境(TIME)和基因組景觀。採用EBV原位雜交技術對303例ICCs進行檢測,比較EBVaICC與nonEBVaICC的臨床病理參數,並採用免疫組化,雙重染色,巢式PCR,多重免疫螢光染色,螢光原位雜交和全外顯子組測序等方法分析EBV感染情況,腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)和EBVaICC的基因組特徵。

並首次報導了一例生存期長達84個月的EBVaICC患者,該患者對包括ICIs在內的綜合治療顯示出顯著的應答。此外,還首次揭示了來自該腫瘤的EBVaICC和EBV的基因組景觀。

Highlights:

EBVaICC佔ICCs的6.6%,以EBV潛伏I型和克隆型EBV分離株形式。

EBVaICC具有獨特的病因學,臨床病理學和分子遺傳學特徵。

在EBVaICC中,腫瘤浸潤淋巴細胞中PD-1和PD-L1以及腫瘤細胞中PD-L1均過表達。

大多數EBVaICC屬於TMIT I型,矛盾的是,患者對ICIs可能呈現良好的應答

EBVaICC的LEL亞型與良好的生存率有關,可能與腫瘤浸潤的B細胞和CD8+T細胞免疫激活有關。

該研究屬於回顧性研究,納入了303例ICC患者,這些患者於2008年4月至2017年5月期間在中國廣州中山大學腫瘤中心進行了首次手術切除。存活患者的中位隨訪期為50個月。

在原發性ICCs中檢測到6.6%(20/303)患者具有EBERs表達,而在其他類型的ICCs中均未觀察到EBERs,如肝門周圍膽管癌(pCCA),遠端膽管癌(dCCA),混合性肝細胞和膽管癌(cHCC-CCA)和肝細胞癌(HCC)。通過雙重染色顯示僅在EBVaICC腫瘤細胞中檢測到EBV,而所有EBVaICCs對EBNA1呈陽性,但對LMP1和EBNA2呈陰性,這表明EBV屬於潛伏I型感染。並通過巢式PCR在所有20個EBVaICC中檢測出克隆性EBV分離株。

EBVaICC患者年齡24~68歲,中位年齡46.5歲。女性佔優勢,男女比例為1:3。所有患者均為中國人。10例患者(50%)顯示HBsAg血清反應陽性,僅1例患者(5%)有組織學證實的肝硬化。19例(95%)患者存在孤立性腫瘤。根據AJCC TNM分期(第8版),14例(70%)患者分為I/II期,6例(30%)患者分為III/IV期。15例可用病例中有2例(13.3%)血清EBV DNA>1000拷貝/毫升。

EBVaICC的病理資料,包括組織學,免疫組化和原位雜交。組織學上,淋巴上皮瘤樣(LEL)亞型和常規型(CT)ICC在EBVaICC中分別佔比45%(9/20)和55%(11/20)。在所有LEL亞型EBVaICC的病例中腫瘤內均發現次級淋巴濾泡,但在任何EBVaICC CTs中均未發現次級淋巴濾泡。所有EBVaICC顯示膽汁型細胞角蛋白(CK7和CK19)的可變表達,並且顯示微衛星不穩定性錯義修復蛋白(MLH1,PMS2,MSH2和MSH6)的免疫陽性。

除HBV外,EBV感染與ICC的任何已知危險因素均無顯著相關。與nonEBVaICC患者相比,EBVaICC主要發生於女性(75.0%對37.8%),年輕患者(中位年齡46.5對57.0歲),HBsAg陽性率較高(50.0%對26.1%),肝硬化背景較低(5.0%對27.2%),膽石症/膽總管結石率較低(0%對16.8%),孤立腫瘤(95.0%對70.7%)和血清CA19-9水平較低(30.0%對58.0%)(p值均<0.05)。組織學上,ICC的LEL亞型在EBVaICC中顯著高於nonEBVaICC(45%對0.7%,P<0.001),表明LEL亞型與EBV感染有密切關係。

儘管EBV感染與ICC中OS和RFS無顯著相關,但EBVaICC(LEL亞型)的2年OS率(89%)明顯優於EBVaICC(CT)(36%)和nonEBVaICC(38%)(P=0.028)。EBVaICC(LEL亞型)的2年RFS率為67%,高於EBVaICC(CT)和nonEBVaICC的分別為27%和30%(P=0.074),但無顯著差異。值得注意的是,EBVaICC的2年OS和RFS率明顯優於HBVaICC和LFaICC。

EBVaICC TIL以CD3+T細胞 (84.4%±3.6%),CD20+B細胞 (9.4%±2.8%)和CD68+TAM(6.1%±1.1%)為主。在T細胞群中,CD8+T細胞佔71.4%±2.9%,Foxp3+T細胞佔15.0%±2.0%,CTLA-4+T細胞佔13.6%±1.9%。在EBVaICC中,HLA-DR+M1 TAM(77.6%±2.9%)明顯高於CD163+M2 TAMs (22.4%±2.9%)。與nonEBVaICC相比,EBVaICC中CD20+B細胞和CD8+T細胞群體的比例顯著增加,而M1/M2 TAMs比例沒有發現差異。

與nonEBVaICC相比,EBVaICC中腫瘤浸潤免疫細胞的密度顯著增加,包括CD20+B細胞,CD3+T細胞,CD68+TAM,CD8+T細胞,FOXP3+T細胞,CTLA-4+T細胞,HLA-DR+M1 TAM和CD163+M2 TAM(所有p值均<0.01)。值得注意的是,EBVaICC的腫瘤免疫微環境明顯比HBVaICC和LFaICC更豐富。

與EBVaICC CT和nonEBVaICC比較,EBVaICC LEL亞型具有明顯高密度的CD20+B細胞,CD3+T細胞和CD8+T細胞(P均<0.05)。值得注意的是,CD20+B細胞和CD8+T細胞密度的增加分別與ICC中較長的OS和RFS顯著相關(所有比較均P<0.05)

EBVaICC中顯著過表達PD-L1-TIL,PD-L1-Tumor和PD-1-TIL。95.0%(19/20)EBVaICCs的腫瘤PDL1陽性(IRS評分≥3),而僅22.3%(63/283)nonEBVaICCs 的腫瘤PDL1陽性(IRS評分≥3) (P<0.0001);PDL1-TILs在EBVaICCs中的陽性率為100%(20/20)(IRS評分≥1),而在nonEBVaICCs中的陽性率僅為56.5%(160/283)(P<0.0001)。

共有95.0%(19/20)的EBVaICCs的PD1-TILs陽性(IRS評分≥1),而nonEBVaICCs的PD1-TILs陽性率僅為64.0%(181/283)(P=0.005)。有趣的是,通過FISH分析,95%(19/20)的EBVaICCs中未觀察到PD-L1基因擴增。

研究者根據免疫組化將每個ICC樣本分為TMIT四種類型(Ⅰ型(PD-L1+/CD8-high),Ⅱ型(PD-L1-/CD8-low),Ⅲ型(PD-L1+/CD8-low)和Ⅳ型(PD-L1-/CD8-high)。結果:Ⅰ型53例(17.5%);Ⅱ型123例(40.6%);Ⅲ型29例(9.6%);Ⅳ型98例(32.3%)。TMIT與ICC中OS顯著相關(P=0.014),但對於RFS不顯著(P=0.059)。

TMIT I亞組生存獲益最好,TMIT III亞組生存獲益最差。值得注意的是,EBVaICC與TMIT I顯著相關,因為90%(18/20)的EBVaICC屬於TMIT I,而nonEBVaICC僅為12.4%(35/283)(P<0.0001)。來自病例4號的患者對包括ICIs治療在內的聯合治療顯示出顯著的反應,生存期長至84個月。有趣的是,與HBVaICC和LFaICC相比,EBVaICC具有顯著不同的TMIT(除了具有顯著升高的TIL和具有高的PD-L1表達之外)。

研究者進一步分析了10個平均復蓋率為100×的EBVaICCs的WES數據,鑑定出3353個體細胞同義和非同義突變(包括單核苷酸突變和小插入和缺失,或InDels)。體細胞突變包括1346個非沉默突變和2007個沉默突變,這揭示了高突變率(中位數:每兆酶4.4個突變)。我們發現7個基因是至少在三個患者中受到非沉默突變的影響,包括MUC4,DNAH1,GLI2,LIPE,MYH7,RP11-766F14.2和WDR36。

體細胞突變類型以C:G>T:A和C:G>A:T為主。然後,鑑定出三個獨立且穩定的突變標記。另外,用MuSigCV軟體預測了22個潛在的EBVaICC的驅動基因。值得注意的是,EBVaICC顯示出與其它EBV相關癌包括EBVaGC,NPC和肺淋巴上皮瘤樣癌(LELC)和其它感染相關CCA(包括HBVaICC和LFaCCA不同的突變模式。

當分析具有從藥物基因相互作用資料庫彙編的信息的Maftools中的可用藥基因組的突變時,在三個病例(30%)中鑑定出PRSS1的缺失,PRSS1被認為是胰腺炎中的疾病原因。CD274的擴增與EBVAGC中PD-L1的表達增高有關,而CD274的擴增與EBVaGC中PD-L1的表達增高有關。用novoBreak算法檢測10例EBVaICC中用分離雙色探針進行FISH分析未發現FGFR2基因融合。

在ICC衍生的EBV中發現的前40個常見非同義突變。所有病例均有BKRF4(H171N),BcRF1(T33A),BKRF4(G169V),BOLF1(D1154E)和BPLF1(S405G)等新的熱點,除BPLF1(S405G)因GC DNA模板過高而導致突變驗證失敗外,其餘的熱點均在腫瘤組織中被成功驗證。

值得注意的是,BOLF1和BRRF2的變異在ICC中顯著富集,而在EBNAs,LMP1,LMP2和BDLF2/3上的變異除外,這些變異在來源於其它癌症的EBV中一致報導。

然而,這項研究在某些方面是有限的。雖然納入了大量的ICC隊列,但EBVaICC和對照組(pCCA,dCCA和cHCC-CCA)的數量仍然較少,部分結果可能需要驗證。

此外,由於新鮮組織標本中RNA質量較差,整個轉錄組測序失敗。此外,根據我們的WES數據,沒有觀察到EBV基因組整合的可靠證據。未進行全基因組測序,EBV是否直接整合到宿主基因組中仍是未知的。

EBVaICC佔ICCs的6.6%,以EBV潛伏I型和克隆性EBV分離株形式。EBVaICC的獨特臨床病理特徵如下:女性多見及年輕患者多見,孤立性腫瘤,具有較高HBV感染率,少有肝硬化背景,增高的淋巴上皮瘤樣(LEL)亞型比例。

EBVaICC的腫瘤免疫微環境比nonEBVaICC更豐富。EBVaICC LEL亞型中CD20+B細胞和CD8+T細胞密度和比例明顯增高,與EBVaICC常規型和nonEBVaICC相比,LEL亞型與2年OS和RFS顯著相關。TIL中PD-1和PD-L1及腫瘤細胞中PD-L1在EBVaICC中均過表達。腫瘤環境免疫類型I型(TMIT) (PD-L1-Tumor+/CD8-high)在EBVaICC中明顯高於nonEBVaICC。在至少三個病例中發現了突變基因,包括MUC4,DNAH1,GLI2,LIPE,MYH7,RP11-766F14.2和WDR36。EBVaICC與已報導的肝吸蟲相關膽管癌和HBVaICC相比具有不同的突變模式。

結論:ICC的亞分類EBVaICC具有獨特的病理學特徵、臨床病理學特徵和顯著增加的腫瘤免疫微環境的分子遺傳學特徵。大多數病例屬於TMIT I型。但自相矛盾的是,EBVaICC患者可能是免疫治療的候選者。

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