直肠鳞状细胞癌进行基因检测有什么意义？

表1. 患者信息

分子检测

HPV检测

所有患者（10/10）高危HPV16阳性，其中1例同时高危HPV18阳性。

NGS检测

每个样本检出0到13个突变。PIK3CA和PTEN基因致病性变异发生率最高（图1）。肿瘤突变负荷（每兆碱基的非同义突变数量）通常较低且具有异质性（范围：0-9 mut/Mb）。

图1. 10例rSCC患者体细胞突变频率和致病性

Oncoscan检测

图2展示了10例患者体细胞拷贝数变异（CNV）检测结果。在rSCC中，染色体3p、10p、10q和16q最常发生缺失，10q23区域包含PTEN基因（已发现杂合和纯合缺失）。染色体1q、3q、5p、8q和20p 最常发生扩增，3q26和3q27区域包含PIK3CA、SOX2、BCL6基因。

图2. 10例rSCC患者体细胞CNV谱

图3展示了Oncoscan检测显示的扩增或缺失频率最高的基因。扩增频率最高的基因是PIK3CA（8/10）、SOX2（9/10）、BCL6（9/10）、TERT（6/10）和BCL2L1（7/10）。缺失频率最高的基因是ATM（7/10）、PTEN（3/10）、RSF1（6/10）和RAF1（5/10）。

图3. 10例rSCC患者变异频率前50高的基因

突变和CNV——通路分析

综合分析体细胞突变和CNV，发现rSCC中PI3K/AKT/mTOR通路基因（PIK3CA、PTEN）变异发生率最高。

比较rSCC与rADC

使用TCGA数据库，获取了rADC中拷贝数变异（CNV）发生率最高的基因。扩增最常见于FLT3、CDX2、GNAS和BCL2L1基因，而缺失最常见于BCL2、SMAD4和MALT1基因。

为了直观地比较rSCC与rADC（图4），我们绘制了这2种肿瘤中缺失或扩增发生率最高的基因。图5比较了rSCC与rADC数据集拷贝数变异。使用R包拷贝数函数图像差绘制rSCC和rADC每个基因组片段的CNV平均值。在两张图中，rSCC中常见的CNV很少见于rADC，而rADC中最常见的CNV在rSCC中不存在。

图4. 比较rADC与10例rSCC变异频率前100高的基因

图5. rSCC与rADC数据集拷贝数变异

由于没有aSCC数据库，我们从文献中获取了数据。几项研究对aSCC进行了全面的基因组分析，显示PIK3CA、FBXW7、TP53、PTEN和ATM基因突变频率较高，与本研究中10例rSCC患者的情况相似。为了比较rSCC与rADC高频突变基因，使用公共rADC突变数据库，发现KRAS、TP53、APC和FBXW7突变频率较高，SMAD4、BRAF、CTNNB1和ERBB2突变频率较低。

讨 论

本研究纳入了根据William标准诊断为rSCC的10例患者，首次全面分析了rSCC的分子特征，包括HPV、基因突变和CNV。本研究数据证明了rSCC的存在，显示其与aSCC具有高度相似性，支持目前rSCC与aSCC类似的治疗方案，采用根治性CRT，局部复发患不用手术治疗。

所有患者均HPV阳性，高危HPV16是最普遍的基因型（10/10），1例（1/10）患者同时高危HPV18阳性。文献显示，88%的aSCC呈HPV阳性，其中HPV16是最常见的HPV亚型（占所有aSCC的75-80%），其次是HPV18（3.5-7%）。此外，2/10例患者携带TP53突变。在不同的研究中（25），aSCC中TP53突变的存在可能与HPV阴性肿瘤有关，提示预后不良以及肿瘤复发。与在aSCC中一样，将HPV视为rSCC风险因素是合理的，而在rADC不是如此。这一结果为rSCC治疗参照aSCC提供了额外的依据。

NGS分析显示，在rSCC中，PIK3CA和PTEN突变发生率最高（30%），其次是ERBB4、KDM6A和NFKBIA（20%）。最近的aSCC靶向测序研究显示，PIK3CA突变频率最高（30%），与本研究结果一致。有趣的是，在其他HPV相关癌症，如头颈癌或宫颈癌中，PIK3CA突变发生率也较高。PTEN突变发生率也为30%，突出了PI3K/Akt/mTOR通路在rSCC发生中的重要作用，与aSCC相似。在其他鳞状细胞癌或HPV相关癌中，PIK3CA和PTEN与靶向该通路的治疗疗效有关。Cacheux等人认为，PIK3CA突变可能在HPV相关SCC（包括肛门癌）中起重要作用，特别是在对CRT的耐药机制中。

在高频突变基因中，PIK3CA、PTEN和ATM突变潜在可靶向治疗。可以使用特异性酪氨酸激酶抑制剂靶向治疗，如阿培利司用于PIK3CA，AKT抑制剂如capivasertib用于PTEN，ATR抑制剂如elimusertib用于ATM。本研究发现rSCC突变谱与rADC突变谱几乎没有重叠。因此，rSCC常规检测KRAS，NRAS和BRAF突变可能没有太大意义。虽然不排除在少数情况下检出这些基因突变，但这些突变不太可能影响转移性rSCC的临床治疗决策。

rSCC中最常见的拷贝数变异包括染色体3p、10p和16q缺失，以及1q、3q、5p、8q和20p扩增。3p缺失和3q扩增是鳞状细胞癌的主要特征，可见于宫颈和肛门鳞状细胞癌、HPV阳性头颈部鳞状细胞癌以及食管鳞状细胞癌。宫颈癌最常见5p扩增，与HPV密切相关。8q扩增，特别8q24区域CSMD3、MYC和ASAP1基因扩增，已在不同类型癌症中被报道。染色体20p11扩增（C20orf3基因）与CRC患者肝脏特异性转移有关。

本研究可能存在几个局限。首先，由于所研究的肿瘤类型的罕见性，纳入的患者数量有限（10例患者），不确定这些患者的分子特征是否代表rSCCs的真实分子特征，特别是对于频率低于10%的变异，不过，相信本研究发现了一些高频变异。此外，与aSCC（已得到较多研究）分子特征的相似性，使我们确信本研究结果是最相关的变异。

另一个重要问题是，本研究中3例患者使用的是CRT后样本进行分子检测，因为这些样本肿瘤细胞比例较高。我们不能排除CRT引起一些基因变异的可能性（RT诱导的DNA双链断裂）。如果是这样，我们无法识别那些分子特征差异，因为没有与未经治疗的原发灶样本进行比较（肿瘤细胞含量低）。值得一提的是，一项研究中，比较aSCC原发灶和（CRT后）复发灶全外显子组测序结果，发现突变和突变负荷结果相同。

上述所有发现支持三个重要结论：首先，rSCC存在，并由特定临床标准定义。既往rSCC相关文献中数据的质量存在争议，因为不确定是否符合所有4个William标准（没有明确提及）。例如，其中一些研究没有说明是否满足了其中一项主要条件，肿瘤中心是否在齿状线上方（至少2 cm），肿瘤是否出现在肛门并延伸到直肠。本研究确保满足所有诊断标准。

此外，rSCC分子谱（基因突变，拷贝数变异）与aSCC相似，与rADC不同。最后，本研究证实rSCC的治疗应类似于aSCC，而不是rADC。针对rSCC患者的大型、多中心、正式、前瞻性临床试验将引起很大兴趣。需要对更大型队列进行全面分子检测，包括甲基化以及转录组学、表观遗传学和蛋白质组学分析，进一步明确rSCC的特征。这些研究还可以额外分析接受过或未接受过CRT治疗的患者突变特征的差异，看DNA损伤药物对分子特征的影响。此外，在rSCC等CRT用作根治性治疗的肿瘤中，识别CRT疗效预测性生物标志物具有意义，如果患者携带提示复发风险较高的预测因子（如PIK3CA突变），临床医生或许可以升级治疗，或加入新药，这可能是一项挑战。本研究强调了罕见癌症进行分子检测的重要性，可以指导临床管理。

参考文献：

Astaras C, De Vito C, Chaskar P, Bornand A, Khanfir K, Sciarra A, Letovanec I, Corro C, Dietrich PY, Tsantoulis P, Koessler T. The first comprehensive genomic characterization of rectal squamous cell carcinoma. J Gastroenterol. 2023 Feb;58(2):125-134. doi: 10.1007/s00535-022-01937-w. Epub 2022 Nov 11. PMID: 36357817; PMCID: PMC9876866.返回搜狐，查看更多