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综述:青少年与年轻成人癌症的基因组学差异:一项全面综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月22日 来源:Cancer Treatment Reviews 10.5
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本综述系统探讨了青少年与年轻成人(AYA,15-39岁)癌症患者的基因组特征,揭示了其与儿童和老年患者(OA)在驱动基因突变、错配修复缺陷(dMMR)、同源重组缺陷(HRD)等关键分子标志上的显著差异。文章强调当前研究存在空白(如甲状腺癌缺乏比较数据),并呼吁采用更全面的测序技术(如WGS、WTS)推动年龄特异性精准肿瘤学发展。
引言
癌症在青少年与年轻成人(Adolescents and Young Adults, AYAs)群体中呈现出独特的生物学特性,其癌种谱既包含典型的儿童肿瘤(如白血病),也包含常见于年长患者的肿瘤类型(如肺癌、结直肠癌),以及该年龄段特有的肿瘤(如睾丸癌、甲状腺癌)。然而,当前的诊断和治疗策略并未针对AYA人群进行量身定制,可能忽略了其年龄特异性的分子特征。本综述旨在深入探讨AYAs与儿童和老年患者(Older Adults, OAs)在癌症基因组学上的差异,重点关注癌症驱动基因的变化趋势,并指出当前限制我们理解AYA癌症生物学的知识空白。
方法
本研究通过半系统性的PubMed检索(时间跨度为2023年12月7日至2025年9月1日),筛选出关注AYA癌症患者分子改变的研究,重点聚焦于遗传和基因组变化。经过两位独立评审员的筛选,最终纳入了104项原始研究和38篇综述进行全文分析和讨论。
结直肠癌
结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)在AYA人群中常被称为早发性结直肠癌(Early-Onset Colorectal Cancer, EOCRC),是本综述中研究最多的癌种之一,共纳入21项比较研究。AYA患者更常表现为晚期(III-IV期)和左半结肠癌,特别是远端结肠和直肠癌。
关键基因组差异主要体现在错配修复功能状态上。错配修复缺陷(Mismatch Repair Deficient, dMMR)的结直肠癌在AYA中更为常见。其中,约18%与林奇综合征相关,这一比例远高于OAs。与林奇综合征相关的致病性胚系变异,如MLH1和MSH2突变,在AYA中发生率更高,且在25岁以下患者中尤为显著。
在dMMR肿瘤中,AYAs相比OAs具有更高的KRAS(49.4% vs. 24.1%)和APC(70.1% vs. 34.4%)突变率,而BRAF V600E突变则极为罕见(0–5% vs. 36–49%)。在错配修复功能正常(pMMR)的肿瘤中,AYAs的KRAS突变率显著低于OAs(45.6% vs. 52.4%),APC突变也更少见,但TP53、SOX9、POLE-exo突变和β-catenin激活则更为常见。
此外,一些分子特征(如DNA损伤修复、PI3K/AKT、Wnt通路和细胞周期调控相关基因的改变)在AYA中是不同的,且与MMR状态无关。全基因组测序(WGS)研究还发现,AYAs的时钟样突变签名(如SBS1, SBS5, ID1)和氧化损伤签名(SBS18)的突变负荷较低,而SBS93签名则与年轻年龄显著相关。
乳腺癌
乳腺癌是女性AYAs中最常见的恶性肿瘤。AYAs更常被诊断出侵袭性更强的HER2阳性和三阴性乳腺癌(TNBC),而激素受体(HR)阳性亚型则较少见。亚型分布也因种族而异,TNBC在黑人AYAs中更常见,而HR阳性癌在亚裔和西班牙裔AYAs中更常见。
across all subtypes, AYAs exhibit a higher frequency of BRCA1, TP53, and GATA3 alterations compared to OAs。在转移性疾病中,AYAs的循环肿瘤DNA中更常出现FGFR1和CCND2突变。相比之下,PIK3CA、CDH1、KMT2C和MAP3K1突变在AYAs中较少见,肿瘤突变负荷(TMB)和肿瘤突变负载(TML)也较低。AYA乳腺癌在细胞生长、分化和DNA修复相关通路上存在更多改变,包括C-KIT、RANK配体和乳腺干细胞祖细胞相关基因集的上调。
在HR阳性、HER2阴性乳腺癌中,AYAs表现出更高的拷贝数变异(包括FGF基因)和同源重组缺陷(HRD)签名富集。尽管PIK3CA突变在AYA中较少见,但其与拷贝数变异共存的不良预后组合在AYAs中更为常见(31% vs. 15%)。
在三阴性乳腺癌(TNBC)中,AYAs有更高的BRCA1启动子超甲基化率和HRD签名,但同时有更多APOBEC相关的颠换和更少的dMMR签名。KMT2C突变在AYA TNBC中显著更少见(1% vs. 26%)。
胚系突变方面,BRCA1/2和TP53的致病性胚系变异在AYA乳腺癌中广泛认为更为常见,尤其是在30岁以下且具有家族史或德系犹太人血统的患者中。
肺癌
肺癌,尤其是非小细胞肺癌(NSCLC),在AYA中的基因组研究较为充分,但多数研究聚焦于亚洲人群。研究使用的“年轻”定义差异很大,一些研究甚至提出基于基因组特征(如可靶向变异比例在45或50岁后下降)来定义年龄分界点。
AYAs更常被诊断为腺癌。其基因组特征与吸烟和环境暴露(如家庭污染物)的差异有关,例如,KRAS和BRAF非V600E突变与吸烟相关,而EGFR突变则与家庭污染物暴露相关。
关键差异体现在可靶向的驱动基因上。ALK重排在AYAs中的发生率远高于OAs(7–41% vs. 1–6%),在晚期疾病、女性和从不吸烟的AYAs中尤为常见。EML4-ALK融合在亚洲AYA人群中很普遍。
EGFR突变在AYAs中也相对更常见(22.6–61.3% vs. 13–32.7%),尤其是外显子19缺失,而外显子20插入和L858R(外显子21)突变则较少见。
相比之下,近半数研究报告AYAs中KRAS突变更少,这很可能反映了AYA队列中吸烟率较低。BRAF突变(外显子11-15)则随年龄增长有轻微增加。
其他变异包括:ERBB2(HER2)突变在AYAs,特别是在三野生型(EGFR/KRAS/ALK-野生型)癌症中更常见;TP53突变率在AYAs中通常更高,且常与EGFR共突变;ROS1和RET重排也在AYAs中更普遍;MET扩增在30-40岁的AYAs中比OAs更常见。
重要的是,AYAs比OAs更常携带已获批靶向治疗的可行动生物标志物(80.5% vs. 58.8%),尽管这些标志物在有吸烟史的AYAs中较少见。
头颈癌
头颈癌(H&N)的研究主要集中在鳞状细胞癌(SCC),特别是口腔舌SCC,这与年轻年龄密切相关。
与OAs相比,AYA头颈癌总体而言与烟草或酒精使用的关联更小,与人乳头瘤病毒(HPV)的关联也更少。其肿瘤突变负荷(TMB)更低,基因组畸变数量随年龄和烟草暴露而增加。
有趣的是,在烟草暴露水平相似的情况下,AYAs中与吸烟相关的特征(如TP53错义突变)也比OAs更少见或缺失,提示了替代性致癌通路的参与。尽管AYA口腔SCC的总TP53突变频率低于OAs(45.2% vs. 63.2%),但截短TP53突变似乎略更频繁。在口腔舌SCC中,p53核稳定化在AYAs中也更常见,提示潜在的遗传易感性和更差的预后。
与OAs的经典口腔SCC模式相反,CDKN2A/B缺失在AYAs中较少见,尤其是在非吸烟者中。一些研究注意到,即使在调整了酒精使用后,AYAs中EGFR扩增率也显著更高。MET拷贝数增益、TERT启动子突变在AYAs中更常见,而PIK3CA和NOTCH1突变则较少见。
中枢神经系统肿瘤
中枢神经系统(CNS)肿瘤在AYAs中呈现出独特的分子、临床和治疗特征,表明其构成了一个不同于儿童和成人胶质瘤的独特群体。
根据2021年世界卫生组织(WHO CNS5)分类,弥漫性胶质瘤分为成人型和儿童型。AYAs横跨这两类,但成人型弥漫性胶质瘤是其最常见亚型。
成人型胶质瘤的关键差异在于IDH突变。IDH突变在年轻AYAs(15-20岁)中罕见,但总体而言,其在AYAs中的突变率高于儿童和OAs,提示其在AYA胶质瘤中起主要作用。非经典IDH突变(包括IDH2)在AYAs中也更常见。由于IDH几乎总是与TP53和ATRX共突变,这些突变在AYAs中也更富集。此外,IDH突变胶质瘤中ALK突变 prevalence 更高,而SETD2、ATM和PRKDC突变则较少见。
儿童型胶质瘤约占AYAs新诊断胶质瘤的三分之一。儿童型弥漫低级别胶质瘤(pLGG)通常由单一的RAS/MAPK通路突变或FGFR改变驱动。儿童型弥漫高级别胶质瘤(pHGG)在AYAs中比在儿童中更普遍(21% vs. 14%)。组蛋白突变(如H3 G34突变和H3 K27改变)的儿科型胶质瘤在年轻AYAs(15-25岁)中最普遍,其中H3 G34突变是AYAs中最特异的亚型,而H3 K27改变是最常见的亚型。
在所有高级别胶质瘤中,错配修复缺陷(dMMR)在AYAs(4-6%)中比在儿童(12-39%)中更少见。对于胶质母细胞瘤(IDH野生型),dMMR在AYAs(12.5%)中比在OAs(<2.6%)中更常见。值得注意的是,儿童和AYAs中的几乎所有dMMR胶质瘤都是由MMR基因的致病性胚系突变引起的。在复发的AYA dMMR胶质瘤中,替莫唑胺(TMZ)签名比OAs更常见。
软组织肉瘤
软组织肉瘤(STS)在AYAs中高度相关,包含70多种组织学亚型。其亚型分布随年龄而变化。
在横纹肌肉瘤(RMS)中,一项研究未发现AYAs和儿童在预后相关的CINSARC签名上存在年龄特异性差异。然而,体细胞TP53突变频率似乎随年龄增长而增加,这可能导致了AYAs比儿童更差的预后。
总体而言,除亚型定义性的融合基因外,尚未发现一致的年龄特异性基因组改变。虽然转录组和蛋白质组差异可能提示生物学变异,但这些目前尚未与可行动的治疗策略相关联。
其他癌症
在急性髓系白血病(AML)中,AYAs的IDH1/2突变率高于儿科患者但低于OAs,而FLT3突变似乎与年龄无关。
在原发性中枢神经系统淋巴瘤中,NF-κB通路相关突变在AYAs中比在儿科患者中更常见。
在肝细胞癌(HCC)中,AYAs比OAs具有更少的CTNNB1突变和PI3K/Akt/mTOR通路改变,但更多的EP300突变和FGFR2融合。
在胃肠道间质瘤(GIST)中,AYAs的KIT和PDGFRA突变频率低于OAs,与儿科GIST模式相似。SDH突变在年轻患者中更常见。
在甲状腺乳头状癌中,RET融合率随年龄增长而下降,而BRAF V600E和TERT启动子突变在AYAs中比在OAs中更不常见。
在黑色素瘤中,30岁以下患者的紫外线(UV)辐射相关签名更少,突变谱更集中于BRAF V600E、PTEN、CDKN2A和TP53。
在高级别浆液性卵巢癌中,AYAs表现出更高频率的HRD签名、SMARCA4和TERT启动子突变,以及更低的TMB和更少的TP53突变。
泛癌分析
三项进行泛癌比较的研究发现,AYAs中最常突变的基因(TP53、KRAS、APC)与OAs相同。然而,显著的差异依然存在。例如,BRCA1突变在AYAs中明显更常见(5.5% vs. 1.6%)。此外,AYA超突变肿瘤中dMMR、HRD和POLE/D超突变签名的更高 prevalence 支持了AYA癌症主要由内源性致突变过程和强驱动基因驱动,而非环境暴露积累的观点。虽然吸烟签名在AYAs中总体较少见,但在肺癌以外的癌症中也有观察到。
总体而言,AYAs的TMB更低(在19种癌症类型中的16种里低1.7倍),基因组不稳定性也更少(在19种癌症类型中的8种里)。较低的TMB与对免疫治疗的反应较差相关。表观调控相关基因的突变率在AYAs中更高。组蛋白突变在OAs中更常见,与年龄相关的突变积累一致,但CNS肿瘤除外,其组蛋白突变随年龄增长而减少。
讨论与未来方向
本综述揭示了AYA基因组学文献中的多个未满足需求:比较研究与AYA癌症发病率之间存在不一致、缺乏年龄分层的基因组数据集,以及AYAs在大型测序联盟和临床试验中的代表性不足。
未来,更广泛和系统进行的基因组分析对于增进我们对AYA癌症生物学的理解至关重要。综合性的NGS panel被推荐为越来越多适应症的标准分子诊断,而WGS也正变得越来越易于AYA患者使用,并越来越多地用于常规癌症诊断。实施此类综合分子策略的未来研究,对于识别年龄特异性的致癌机制至关重要。这样做,我们或许可以超越固定的AYA定义,转向一种更具生物学意义的癌症年龄分层方式,最终帮助确保AYA患者获得与其独特肿瘤生物学相匹配的治疗。
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