MTAP在肿瘤诊疗中的多维角色：从间皮瘤诊断生物标志物到精准治疗靶点——MTAP缺失的病理学评估与治疗前景

《International Journal of Molecular Sciences》：Beyond Mesothelioma: From Diagnostic Biomarker to Therapeutic Opportunity—The Emerging Role of MTAP in Cancer

摘要专业翻译 甲硫腺苷磷酸化酶（MTAP）缺失是多种人类恶性肿瘤中新兴的生物标志物，主要归因于其与9p21染色体上的CDKN2A基因频繁发生共缺失。除诊断价值外，MTAP缺陷还具有重要的生物学后果，包括代谢重编程、免疫微环境调节以及对PRMT5相关通路的依赖性增强。本综述总结了目前关于不同肿瘤类型中MTAP改变的证据。研究人员探讨了MTAP免疫组织化学作为CDKN2A纯合性缺失的实用替代标志物的作用，及其优势和判读局限性。此外，本综述还探讨了MTAP缺失对于免疫治疗、抗叶酸类治疗方案以及新型PRMT5靶向策略的潜在预测相关性。总体而言，MTAP评估代表了现代诊断病理学和精准肿瘤学中一个有前景的工具，连接了形态学、分子改变和治疗决策。

论文主体内容学术总结

1. 引言

MTAP基因定位于9p21染色体区域，与肿瘤抑制基因CDKN2A及一组干扰素基因紧密相邻。由于这种基因组邻近性，MTAP纯合性缺失常与CDKN2A缺失同时发生，在人类癌症中总体发生率约为10%。MTAP缺失在特定恶性肿瘤中尤其常见，包括胶质母细胞瘤（约45%）、间皮瘤（约36%）、尿路上皮癌（约26%）、恶性外周神经鞘瘤（约25%）、胰腺导管腺癌（约22%）以及非小细胞肺癌（约15%）。MTAP功能缺失通过基因缺失和/或蛋白表达缺失，产生广泛的生物学后果，影响代谢稳态、表观遗传调控、免疫相关信号通路以及细胞运动和侵袭性机制。越来越多的证据支持MTAP的肿瘤抑制作用，其缺失促进肿瘤发生和进展、侵袭性肿瘤行为及不良临床结局。机制上，MTAP缺陷与关键致癌驱动因子的失调相关，如干性相关标志物PROM1/CD133和激酶RIOK1的上调，分别促进胶质母细胞瘤和胰腺癌的肿瘤细胞增殖。

2. 间皮瘤

间皮瘤是起源于浆膜表面的罕见恶性肿瘤，以胸膜为主要发生部位。间皮瘤的组织病理学诊断高度复杂，目前诊断恶性间皮增殖的金标准是向邻近组织的侵袭和/或结节性肿瘤形成生长模式。然而，这些诊断特征在大活检标本中难以可靠捕获，在小芯针活检和细胞学标本中更难识别。虽然BAP1和CDKN2A改变均不具备诊断恶性间皮瘤的绝对特异性，但辅助研究可显著辅助鉴别诊断。BAP1免疫组织化学缺失在区分恶性间皮瘤与良性间皮增殖方面具有高度特异性，但仅约55%的胸膜间皮瘤整体表现为BAP1免疫组化缺失。

CDKN2A纯合性缺失在间皮增殖中具有诊断恶性意义。CDKN2A基因座编码p16蛋白，但p16及相关蛋白p14和p15的免疫组化缺失对CDKN2A纯合性缺失不具有特异性。该基因的缺失通过荧光原位杂交（FISH）技术评估，但据报道FISH仅在52%至68%的间皮瘤中检测到CDKN2A缺失/改变。与免疫组织化学相比，FISH周转时间更长、成本更高且可及性有限，这推动了寻找CDKN2A FISH可靠免疫组化替代标志物的研究。CDKN2A和MTAP两个基因在包括恶性间皮瘤在内的多种恶性肿瘤中被报道共缺失。

早期基于FISH的研究表明，高达90%携带CDKN2A纯合性缺失的胸膜和腹膜间皮瘤同时伴有MTAP缺失。Krasinskas等人在腹膜间皮瘤系列中显示，MTAP与CDKN2A缺失的相关性为100%。Illei等人早在2003年即证实，74%的胸膜间皮瘤存在CDKN2A纯合性缺失，其中91%伴有MTAP共缺失，且无任何病例在无CDKN2A缺失的情况下单独出现MTAP缺失。

在方法学上需注意，临床实践中使用的CDKN2A特异性FISH试剂盒探针组覆盖约50kb基因组区域，从MTAP基因延伸至CDKN2A基因。多数研究依赖Vysis LSI CDKN2A/CEP 9探针或其商业等效产品，这种长探针（约222kb）信号强且稳定，但由于其尺寸较大，可能无法检测9p21区域内局灶性小规模纯合性缺失或特定断点。

近年来，多项研究采用单克隆抗MTAP一抗进行免疫组化检测，结果令人鼓舞。Chapel等人研究了超过100例胸膜间皮瘤（包括恶性和良性病变），证明MTAP免疫组化在检测CDKN2A纯合性缺失方面的敏感性和特异性以及MTAP评分的一致性在不同标本类型（细胞块、活检和手术切除标本）中具有可比性。MTAP缺失检测CDKN2A纯合性缺失的敏感性约为80%，特异性接近100%。值得注意的是，有罕见病例在免疫组化中显示MTAP缺失但FISH显示CDKN2A拷贝数正常，可能反映MTAP基因的表观遗传沉默或MTAP基因座的选择性缺失。良性间皮增殖中尚未有MTAP缺失的报道。

Churg等人评估了MTAP和BAP1免疫组化联合用于区分上皮样和肉瘤样恶性胸膜间皮瘤与反应性间皮增殖的效果。MTAP免疫组化单独对肉瘤样MPM的敏感性为80%，略低于9p21 FISH（93%）。在细胞块标本中，BAP1和MTAP免疫组化联合在上皮样MPM与反应性间皮细胞的鉴别中敏感性达89%，优于任一单独检测，而BAP1免疫组化与9p21 FISH联合的敏感性最高（91.3%）。Hida等人报道MTAP和BAP1免疫组化联合在区分MPM与反应性间皮增生中的敏感性为76.5%，且MTAP免疫组化在BAP1表达保留的病例中可能尤为有用。Kinoshita等人在胸膜液细胞学标本中证明，MTAP免疫组化可作为9p21 FISH的替代检测方法，MTAP缺失预测FISH检测的9p21纯合性缺失的特异性为100%，但约32.1%的FISH阳性病例未显示MTAP表达缺失，因此建议在免疫组化未检出MTAP缺失但临床高度怀疑间皮瘤的病例中进行9p21 FISH检测。

MTAP免疫组化作为FISH替代方法的主要挑战在于缺乏普遍接受的阳性和阴性判读标准。多数研究将肿瘤细胞染色视为阳性，而在存在内部阳性对照的情况下肿瘤细胞无染色则判读为阴性。Maragkou等人将MTAP、p16和ATRX表达在肿瘤细胞完全缺乏染色且存在适当内部阳性对照时视为缺失。Chapel等人强调，肿瘤细胞中弱阳性或阴性MTAP染色的判读依赖于明确的内部阳性对照，以避免因固定不佳或免疫组化染色程序失败等分析前问题导致的假性MTAP缺失而高估CDKN2A缺失。Terra等人提出半定量评估方案：无可见染色为阴性，<10%肿瘤细胞阳性为局灶性，10-50%为斑片状，>50%为弥漫性，但最终所有病例均被归类为阴性或>50%肿瘤细胞染色。由于缺乏金标准，正交分子检测如定量PCR检测CDKN2A缺失可能有助于验证。

3. 黑色素瘤

He等人对痣和黑色素瘤中MTAP缺失的研究表明，CDKN2A纯合性缺失是黑色素瘤中的常见事件，而p16表达缺失并非该改变的可靠指标。在45例痣中，p16表达常呈镶嵌模式，而MTAP表达持续保留；在70例黑色素瘤中，p16缺失常见而MTAP缺失相对罕见。MTAP缺失是CDKN2A纯合性缺失的高度特异性标志物，优于p16（后者存在大量假阳性）。此外，MTAP表达在单拷贝CDKN2A缺失的黑色素瘤中保留，进一步凸显其诊断准确性优势。Behrmann等人分析了9个人黑色素瘤细胞系和原代黑色素细胞，发现黑色素瘤细胞系中MTAP mRNA表达显著下调，并通过38例组织标本的免疫组化分析验证，证明MTAP蛋白表达与黑色素细胞肿瘤进展之间存在显著负相关，从良性色素痣到转移性黑色素瘤MTAP免疫反应性进行性降低。Wild等人分析了315例良性和恶性皮肤黑色素细胞肿瘤的大型队列，原发恶性黑色素瘤和黑色素瘤转移灶中细胞质MTAP表达较良性痣显著降低，而原发黑色素瘤与其配对转移灶之间无显著差异。在MELTUMP（恶性潜能不确定的黑色素细胞肿瘤）中，p16免疫组化因表达模式异质性而特异性有限，而MTAP免疫组化作为CDKN2A纯合性缺失的替代标志物具有很高特异性，但敏感性较低。p16和MTAP的完全一致缺失是CDKN2A/MTAP纯合性缺失最具特异性的免疫组化替代标志物，强烈支持黑色素瘤或高风险黑色素细胞肿瘤的诊断；部分或不一致的染色模式需进一步分子检测。

4. 消化道肿瘤

胰腺病变的EUS-FNA/FNB样本诊断常因材料有限和形态学判读困难而具有挑战性。CDKN2A双等位基因缺失在PDAC中常见，但通过p16评估敏感性有限。在136例胰腺样本队列中，约30%的PDAC病例观察到MTAP表达完全缺失，良性样本中无缺失，提示高特异性。形态学上归类为"不典型"或"可疑"且显示MTAP缺失的病例随后均被证实为PDAC。在有NGS数据的样本中，MTAP缺失与CDKN2A缺失一致相关。Lucà等人分析了29例活检标本，在PDAC病例中25%（6/24）观察到MTAP表达缺失，诊断性能分析显示阳性预测值（PPV）为100%，阴性预测值（NPV）仅为7%，敏感性有限（31.5%），特异性高（100%）。MTAP免疫组化与CDKN2A FISH之间存在一定比例的不一致病例，而NGS结果与免疫组化的一致性更强。Mauri等人研究了胃肠道肿瘤中MTAP缺失的患病率、临床病理特征和预后意义，基因缺失是最常见的MTAP改变（9.4%），几乎总是与CDKN2A/B共缺失（97.7%），且MTAP缺失几乎仅在微卫星稳定（MSS）肿瘤中检出。从分布上看，MTAP缺失在胆胰和胃食管癌中患病率最高（分别为20.5%和12.7%），在结直肠肿瘤中远不常见。

5. 中枢神经系统肿瘤

CDKN2A纯合性缺失是IDH突变型弥漫性胶质瘤的关键预后生物标志物，MTAP染色缺失被提出作为CDKN2A缺失的潜在替代标志物。Satomi等人评估了178例成人弥漫性胶质瘤中MTAP免疫组化（克隆EPR6893）的准确性，MTAP表达缺失在IDH突变型星形细胞瘤中预测CDKN2A纯合性缺失的敏感性为88%、特异性为98%，在IDH野生型胶质母细胞瘤中敏感性为89%、特异性为100%，而在IDH突变型少突胶质细胞瘤中可靠性较低。Maragkou等人在100例弥漫性和局限性胶质瘤中评估了MTAP和p16INK4a免疫组化作为CDKN2A/B基因座纯合性缺失替代标志物的价值，MTAP表达完全缺失检测CDKN2A/B纯合性缺失的敏感性为100%、特异性为97%，而p16的诊断准确性较低。CDKN2A/B基因座纯合性缺失是弥漫性胶质瘤中独立于IDH突变状态的主要不良预后因素。MTAP表达缺失与IDH突变型星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤的总生存期缩短显著相关。总体而言，MTAP免疫组化是胶质瘤中间接识别CDKN2A/B纯合性缺失的可靠、快速且经济有效的工具，而p16INK4a作为替代标志物的使用应谨慎解读。

6. 其他肿瘤类型

Gorbokon等人强调，尽管神经内分泌肿瘤（NETs）和血液系统恶性肿瘤是免疫组化检查中MTAP表达缺失频率最高的肿瘤之一——不同部位NETs中高达80%、霍奇金淋巴瘤中50%、非霍奇金淋巴瘤中高达14%并涉及相当比例T细胞淋巴瘤——但它们几乎完全缺乏9p21基因座染色体缺失。由于这些肿瘤来源的正常前体细胞（如正常淋巴细胞或胰岛细胞）明确表达MTAP蛋白，肿瘤组织中蛋白的缺失既非源于其来源细胞的基础低水平表达，也非基因的物理缺失，而是源于表观遗传机制——MTAP基因启动子的超甲基化，在不改变DNA结构的情况下沉默其表达。在非小细胞肺癌（NSCLC）中，Sandhu等人率先在75例NSCLC标本中评估了免疫组化检测MTAP蛋白缺失的可行性，确立了免疫组化作为识别肿瘤组织中MTAP缺陷的可及替代方法。Su等人在大型NSCLC队列中利用组织微阵列（TMAs）证明，MTAP表达降低或缺失是独立的负性预后标志物，与显著更差的患者结局相关。

7. 预测作用

7.1 MTAP缺失作为免疫治疗反应的预测生物标志物

新兴证据表明MTAP缺失可能与免疫检查点抑制剂（ICI）治疗疗效降低相关，构成潜在阴性预测生物标志物。Han等人证明9p21染色体区域纯合性缺失与接受抗PD-L1单药治疗患者的不良临床结局相关，且独立于PD-L1表达水平和肿瘤突变负荷（TMB）。在NSCLC中，这种关联在接受ICI单药治疗的患者中较联合免疫治疗和化疗的患者更为显著。其生物学机制尚未完全阐明，但积累的证据表明MTAP缺失通过肿瘤微环境中5'-甲硫腺苷（MTA）的积累，抑制蛋白精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）并激活腺苷受体，从而抑制CD8⁺和CD4⁺ T淋巴细胞功能，促进免疫"冷"肿瘤微环境的形成。另一可能机制涉及I型干扰素（IFN）基因簇的共缺失，约半数9p21.3缺失中发生，I型干扰素的缺失可能进一步促进免疫逃逸和ICI治疗耐药。

7.2 MTAP缺陷与抗叶酸类化疗

MTAP在腺嘌呤补救途径中发挥重要作用，携带MTAP缺失的肿瘤对靶向从头嘌呤生物合成（特别是腺嘌呤合成）的合成致死策略表现出更高的敏感性。回顾性分析显示，MTAP缺陷的肺腺癌患者接受培美曲塞和卡铂联合治疗的反应显著优于MTAP完整肿瘤患者。在一项小型II期临床试验（NCT02693717）中，MTAP缺陷的转移性尿路上皮癌患者对培美曲塞的总缓解率高于MTAP阳性肿瘤患者。历史队列中，所有MTAP缺陷患者均达到客观缓解率（ORR）100%（4/4），而MTAP完整患者仅为10%（1/10）。前瞻性队列中仅纳入MTAP缺陷患者，ORR（主要终点）为42%（3/7）。

7.3 靶向MTAP相关脆弱性的治疗策略

MTAP缺陷的癌细胞高度依赖残余PRMT5活性，细胞内5'-甲硫腺苷（MTA）的进一步积累选择性损害MTAP缺陷肿瘤细胞的活力。这种代谢脆弱性使MTAP缺陷肿瘤成为基于合成致死的治疗策略的理想候选。新一代MTA依赖性PRMT5协同抑制剂在MTA升高的条件下选择性靶向该酶，增强抗肿瘤活性同时保护MTAP完整的正常细胞。MRTX1719在鼠模型、人肿瘤细胞系和首次人体临床研究中显示出对PRMT5的高选择性。AMG 193（另一种MTA依赖性PRMT5协同抑制剂）已在携带MTAP缺失的晚期实体瘤患者中进行了首次人体临床试验（NCT05094336）评估，初步数据显示其安全性良好。目前多项临床试验正在评估新型PRMT5抑制剂在广泛晚期实体恶性肿瘤中的应用。这些MTAP靶向治疗的进展凸显了对可靠、易于实施且经济有效的MTAP检测诊断策略日益增长的需求。