45岁以下与65岁及以上乳腺癌患者临床及转录组年龄相关差异的多队列分析：基于TCGA、METABRIC与SCAN-B的6323例研究

《Current Oncology》：A Multi-Cohort Analysis of Age-Associated Clinical and Transcriptomic Differences in Breast Cancer

　　

乳腺癌发病率随年龄增长而升高，但老年患者所患肿瘤的分子特征仍缺乏充分表征。研究人员利用三个大型队列的临床与基因表达数据，考察了clinicopathologic特征、转录通路及肿瘤微环境（TME）特征随年龄的相关差异。患者被分为⁴⁵岁以下、45–64岁及⁶⁵岁及以上组；最年长组进一步分为65–74岁、75–84岁及⁸⁵岁及以上。在纳入的6323例患者中，⁴⁵岁以下者激素受体（HR）阴性亚型及3级肿瘤比例更高，并富集增殖相关通路。65–74岁与75–84岁患者间的比较未见向侵袭性较低肿瘤生物学标志物的持续偏移。相反，观察到代谢相关差异，如氧化磷酸化、糖酵解及雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）信号传导。免疫细胞特征差异在较年轻的激素受体阳性肿瘤中最为明显。上述发现整体支持在指导未来治疗策略与研究时评估肿瘤生物学而非实际年龄（chronological age）。

**研究背景与问题** 乳腺癌在老年人群中发病率最高，诊断高峰见于70余岁女性，死亡高峰见于80余岁女性。既有证据显示疾病表现与治疗反应随年龄而异：年轻女性侵袭性无病生存与无复发生存较差，而极高龄患者中亦存在预后再度恶化的现象。然而老年人群的治疗证据有限，部分源于临床试验中老年患者代表性不足，以及偏好纳入较健康老年人的选择偏倚。既往研究提示老年患者中雌激素受体（ER）阳性/人表皮生长因子受体2（HER2）阴性乳腺癌更为常见、分期较低且增殖特征较好，故临床上常将老年乳腺癌视为惰性形式，推荐腋窝手术、放疗或化疗降阶梯策略；但≥75岁患者却见乳腺癌特异性结局更差，提示可能存在治疗不足。已有研究识别出⁴⁰岁以下乳腺癌的独特突变谱，但绝经后人群内部各年龄组的分子异质性仍未充分探索。因此，研究人员旨在利用多个独立临床与转录组数据库，比较不同年龄组（⁴⁵岁与⁶⁵岁及以上、65–74岁与75–84岁）的乳腺癌生物学差异，以刻画年龄特异性分子改变。

**关键技术方法** 研究纳入三个队列：癌症基因组图谱（TCGA，n=1084）、乳腺癌国际分子分类联盟（METABRIC，n=1966）及瑞典乳腺癌基因组分析网络（SCAN-B，GSE96058，n=3273），数据分别经cBioPortal与NCBI基因表达综合数据库（GEO）获取；TCGA的RNA测序计数转换为log2标度，METABRIC使用log2标准化微阵列数据。主要方法包括：以Pearson卡方检验比较临床病理变量（Benjamini–Hochberg法校正，报告校正p值），以非参数Mann–Whitney–Wilcoxon检验比较MKI67表达；通过GSEA软件（v4.3.3）结合Hallmark基因集进行基因集富集分析，以错误发现率（FDR）q<0.25为阈值、标准化富集评分（NES）评估相关强度；采用xCell 2.0 R包结合Zaitsev等TME汇编特征推断肿瘤微环境组成，以Wilcoxon检验比较各细胞类型富集评分，FDR 0.05为显著性阈值。

**研究结果** 3.1 患者年龄分组与临床病理特征：共6323例患者纳入；⁴⁵岁以下患者在三个队列中均为少数（TCGA、METABRIC、SCAN-B分别为15%、13%、9%）；≥⁶⁵岁者中65–74岁亚组最大，随年龄递减，≥⁸⁵岁者极少（分别为27、38、145例）。比较⁴⁵岁以下与⁶⁵岁及以上患者，三个队列均见亚型分布显著差异，年轻患者三阴性（TN）亚型比例更高；在具备分级数据的METABRIC与SCAN-B中，年轻患者3级肿瘤比例更高（校正p<0.001）；肿瘤大小、淋巴结受累与组织学亚型未见与年龄组的持续关联。比较65–74岁与75–84岁患者，未见一致的临床病理变量差异；在METABRIC与SCAN-B中，75–84岁患者高级别肿瘤更多，仅SCAN-B达显著（METABRIC校正p=0.3；SCAN-B校正p<0.001）；SCAN-B中75–84岁组肿瘤更大（p<0.001）且阳性淋巴结更多（p=0.001），其他数据库呈类似趋势但无统计学显著性。

3.2 ⁴⁵岁以下患者乳腺癌显示更具侵袭性的肿瘤生物学标志：以Hallmark基因集行通路富集分析，比较⁴⁵岁以下与⁶⁵岁及以上患者，G2M检查点与E2F靶基因等细胞增殖相关通路在三个队列中均于年轻患者显著富集；Myc靶基因v1、v2及有丝分裂纺锤体等其他增殖相关通路亦在年轻患者中富集，各在两个数据集达统计学显著。鉴于亚型分布差异，研究在激素受体阳性（HR-pos）与TN肿瘤中分别重复分析（HER2样本量小未纳入），仍见年轻患者增殖相关通路富集的类似趋势，但并非在所有数据集中均显著。MKI67（编码增殖标志物Ki-67的基因）表达比较显示，⁴⁵岁以下HR-pos肿瘤表达高于⁶⁵岁及以上者，在TCGA与SCAN-B中显著；TN亚型呈类似模式，在样本量较大的METABRIC与SCAN-B中显著；HER2亚型差异不一致且不显著。

3.3 氧化磷酸化在老年HR-pos乳腺癌中富集：比较65–74岁与75–84岁患者，差异集中于代谢相关基因集。氧化磷酸化在三个队列中均于75–84岁人群显著富集；糖酵解与mTORC1信号在三个队列中均呈向高龄组富集的趋势，但未持续达统计学显著；脂肪生成在不同队列间富集方向矛盾，TCGA与METABRIC中于65–74岁显著富集，而SCAN-B中于75–84岁富集。MKI67比较显示，HR-pos肿瘤中65–74岁患者表达并未持续更高，SCAN-B中反而相反（p=0.006）；TN与HER2亚型未见显著差异。

3.4 肿瘤微环境分布：基于xCell算法与Zaitsev等TME基因特征比较各年龄组微环境组成。HR+亚型中，⁴⁵岁以下组在三个队列中均见恶性细胞富集，与年轻患者肿瘤增殖性更强相符；年轻患者整体免疫细胞特征较高，在样本量较大的METABRIC与SCAN-B中多项经多重检验校正后显著。比较65–74岁与75–84岁，免疫细胞在较年轻亚组的富集仅见于SCAN-B，TCGA与METABRIC中趋势不明显。TN亚型中年轻患者亦见免疫细胞富集增加趋势，但缺乏统计学显著性与一致性。HER2+亚型中，≥⁶⁵岁人群相较⁴⁵岁以下组见中性粒细胞、髓系细胞、巨噬细胞、炎性巨噬细胞及替代活化巨噬细胞特征显著增加，但其他队列未一致重现。

**讨论与结论** 讨论指出，多队列转录组分析显示⁴⁵岁以下患者侵袭性亚型比例更高、肿瘤分级更高且增殖基因表达谱富集，与既往关于年轻患者HR阴性、淋巴结阳性、3级病变及生存较差的研究一致；MKI67表达升高且以较大的HR-pos亚型最为一致，与MKI67基因表达和Ki-67蛋白水平正相关的研究相符，挪威人群研究及Osako等对TCGA与METABRIC的分析亦支持年轻患者更具侵袭性生物学及ESR1表达与年龄关联最强的发现。尽管临床常认为晚发乳腺癌更惰性，但Freedman等基于监测、流行病学和最终结果（SEER）数据的分析显示≥75岁患者结局更差，尤其早期HR阳性/HER2阴性者；本研究见65–74岁较75–84岁3级肿瘤比例更高，SCAN-B中75–84岁组肿瘤更大、淋巴结受累更多，提示高龄者可能在诊断时即为生物学或临床上更晚期疾病，部分可由延迟检出或诊断与治疗差异解释，因多数西方医疗体系的指南性筛查通常止于约70–74岁。老年患者中氧化磷酸化、糖酵解及mTORC1信号等代谢通路富集趋势与已知代谢改变介导化疗及内分泌治疗耐药、氧化磷酸化依赖为内分泌耐药HR阳性乳腺癌潜在治疗弱点、mTOR信号与内分泌耐药相关（如BOLERO-2试验中依维莫司联合依西美坦改善无进展生存）等证据相呼应，提示年龄相关代谢重塑可能促成部分极高龄患者的治疗耐药，但通路层面观察仅为探索性。年轻患者肿瘤免疫细胞特征富集趋势与>60岁TN患者肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）密度较低、高TIL与<50岁及更好生存相关、动物研究显示乳腺免疫微环境随衰老向免疫抑制表型转变、Gupta等527例供者单细胞分析显示衰老伴随细胞性与增殖整体下降等报道一致；鉴于帕博利珠单抗等免疫检查点抑制剂在乳腺癌中的应用增加，年龄相关免疫改变对治疗的影响有待进一步研究。讨论强调年龄本身不应脱离生物学决定治疗强度：保乳手术在年轻患者中被证实安全，Oncotype Dx（TailorX）与MammaPrint（MINDACT）等分子检测可识别可安全豁免化疗的年轻低危患者；而基于年龄的腋窝手术降阶梯建议受到质疑，INSEMA与SOUND试验转而以肿瘤病理特征、大小及腋窝超声识别低危患者；CALGB 9343与PRIME 2显示老年低危HR阳性患者省略放疗虽未损害总生存但局部复发增加；人群研究显示老年患者辅助治疗利用减少，>75岁者治疗更少且复发与乳腺癌特异性死亡增加，内分泌治疗 uptake 与依从性随年龄下降。本研究在老年患者中未见显著增殖生物学差异，具假设生成意义，支持未来研究以疾病生物学而非实际年龄指导治疗。局限性包括：≥⁸⁵岁患者因各数据集样本量过小未纳入分析；男性患者代表性不足（TCGA乳腺癌数据集中占1.1%，METABRIC未纳入，SCAN-B元数据缺乏性别信息但男性仅占该队列0.7%，即48/6660）；回顾性数据存在选择偏倚；队列主要来自西方人群，限制向其他种族推广；各队列转录组数据平台不同（METABRIC为微阵列，SCAN-B与TCGA为RNA测序），故分别分析且未跨研究直接比较表达水平；治疗暴露信息有限且异质，未能分析生存结局；缺乏在所有队列中对个体转录组发现的一致性验证；亚型采用基于受体的临床分类，未完全反映分子异质性。结论译文：总之，在多个大型队列中，⁴⁵岁以下患者所诊断的乳腺癌以激素受体阳性疾病患病率较低、肿瘤分级较高以及增殖通路与免疫细胞浸润富集为特征，而⁶⁵岁及以上患者则不然。相反，75–84岁患者相较65–74岁患者并未表现出向侵袭性较低疾病生物学的持续转变，但观察到代谢相关基因表达的明显改变。随着预期寿命延长与老年个体乳腺癌诊断持续增加，这些发现突出表明有必要制定更好地纳入老年乳腺癌人群的治疗策略与临床路径。