基因融合在软组织肉瘤中的检测：基于下一代测序技术的研究

《Genes》：Detection of Gene Fusions in Soft Tissue Sarcoma Using Next-Generation Sequencing Piotr Remiszewski, Klaudia Bobak, Jakub Pi?tkowski, Pawe? Golik, Andrzej Tysarowski, Katarzyna Seliga, Mateusz J. Spa?ek, Anna Szumera-Cie?kiewicz, Micha? W?grodzki and Anna M. Czarnecka + 1 author

　　

摘要 引言： 软组织肉瘤（Soft Tissue Sarcoma, STS）以显著的分子异质性为特征，涵盖超过100种已识别的组织学亚型，晚期疾病的五年总生存期（Overall Survival, OS）约为16–25%。存在于33–50%肉瘤中的典型基因融合（Gene Fusions, GFs），可提供诊断和（在特定亚型中）预后信息；然而，其关于常规细胞毒性化疗的预测价值尚未确立。荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization, FISH）和逆转录聚合酶链式反应（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction, RT-PCR）等传统诊断技术受限于预定义的靶基因面板且劳动强度大，而基于RNA的下一代测序（Next-Generation Sequencing, NGS）能够从有限的福尔马林固定石蜡包埋（Formalin-Fixed Paraffin-Embedded, FFPE）材料中同时检测已知和新型重排。在这项纳入9例接受UNRESARC II期试验（NCT03651375）标准化新辅助阿霉素–异环磷酰胺治疗的成人队列研究中，靶向mRNA测序在33.3%（3/9）病例中检测到基因融合，且均局限于G3肿瘤；这些发现并未改变已实施的治疗。检出的重排——SGSH-PRKCA、LINC01133-OGA以及并发的JAZF1-MYH7B/PRKCA相关重排——其功能与临床意义未知，应被视为探索性结果。在得出任何预后或预测推论之前，需要更大规模、具有前瞻性注释并通过正交验证（Orthogonal Validation）的队列研究。 材料与方法： 研究人员在UNRESARC方案下接受术前放化疗的患者队列中，对FFPE空芯针活检标本进行了下一代测序（FusionPlex Sarcoma v2, Archer?）和生物信息学分析（STAR v.2.7, Arriba）。 结果： 分析队列由9例成年患者组成（中位年龄66岁；范围44–73岁），诊断为未分化多形性肉瘤（Undifferentiated Pleomorphic Sarcoma, UPS; n = 3）、恶性外周神经鞘瘤（Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumour, MPNST; n = 3）、黏液纤维肉瘤（Myxofibrosarcoma, MFS; n = 2）和平滑肌肉瘤（Leiomyosarcoma, LMS; n = 1），主要为高级别（G3; 5/9）和肢体定位（6/9）。基因融合在三分之一患者（3/9）中被检出，且仅限于G3肿瘤。具体而言，研究人员在MFS（大腿）中鉴定出SGSH-PRKCA融合，在MPNST（胸部）中鉴定出LINC01133-OGA融合，并在UPS（上背部）中鉴定出并发的JAZF1-MYH7B（chr7:27995037内含子区-chr20:33563203外显子/剪接位点，移码但保留肌球蛋白结构域）与PRKCA相关基因间重排（chr1，保留C1/激酶结构域）。值得注意的是，SGSH-PRKCA和JAZF1-MYH7B组合此前未在文献中针对这些STS亚型进行过描述。融合阳性（F1）病例显示出稳定的放射学疾病（RECIST 1.1 SD）和EORTC C/D级病理反应，残留存活肿瘤（Residual Viable Tumour, RVT）为5–20%，而融合阴性（F0）病例则显示出更广泛的放射学和病理学结果，包括部分缓解、进展和稳定疾病。 结论： 分析表明，在形态学和免疫组织化学不足以确诊的情况下，广义基因组分析可能为专科肉瘤中心管理的诊断挑战性病例提供补充分子信息。然而，在本系列研究中，检出的重排并未改变全身治疗方案，数据亦不支持关于预后、预测或治疗可操作性（Actionability）的主张。

本研究论文题为《Detection of Gene Fusions in Soft Tissue Sarcoma Using Next-Generation Sequencing》，发表于《Genes》期刊。研究人员针对软组织肉瘤（STS）这一具有显著分子异质性的肿瘤类型展开了深入探讨。STS包含超过100种组织学亚型，晚期患者五年总生存期（OS）仅为16–25%。尽管约33–50%的STS存在复发性基因融合（GFs），这些融合在指导组织学亚分类、细化预后及预测特定靶向治疗反应方面具有重要价值，但其对常规细胞毒性化疗（如阿霉素联合异环磷酰胺）的预测价值尚不明确。此外，传统的检测方法如荧光原位杂交（FISH）和逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）受限于预设的基因面板且操作繁琐，而基于RNA的下一代测序（NGS）技术虽能从有限的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本中同时检测已知和新型重排，但在复杂核型实体中的应用及其临床转化价值仍需验证。为此，研究人员开展了一项回顾性病例系列研究，旨在评估靶向mRNA测序在UNRESARC II期临床试验背景下，对接受标准化疗的成人STS患者是否能揭示额外的分子特征。

在研究技术方法方面，研究人员采用了靶向mRNA测序技术（FusionPlex Sarcoma v2 assay, Archer?）在NextSeq500平台上进行文库构建与测序。生物信息学分析流程包括原始读段的质量过滤、使用STAR（v2.7）比对至hg38参考基因组、利用Arriba（v2.4）进行融合基因检测与注释，并对候选融合进行染色体断点坐标、阅读框预测及功能结构域保留情况的人工审核。样本队列来源于一项名为UNRESARC的II期临床试验（NCT03651375），纳入了9例接受新辅助放化疗及随后切除手术的成年STS患者。

研究结果部分，首先，引言章节确立了STS的临床困境及基因融合检测的必要性。材料与方法详细描述了实验设计。结果显示，该队列（n=9）中位年龄为66岁，包含UPS（n=3）、MPNST（n=3）、MFS（n=2）和LMS（n=1），其中55.6%为高级别（G3）肿瘤。靶向RNA测序在33.3%（3/9）的患者中检测到融合阳性（F1），且全部为G3肿瘤。具体融合类型为：MFS中检出SGSH-PRKCA，MPNST中检出LINC01133-OGA，以及UPS中检出并发的JAZF1-MYH7B与PRKCA相关基因间重排。这些融合在既往文献中未见报道于相应亚型。在放射学反应评估中（RECIST 1.1标准），客观缓解率（ORR）为22.2%，仅见于两名融合阴性的中间级别肢体肉瘤患者；稳定疾病（SD）是主要结局。在病理反应评估中（EORTC标准），融合阳性病例均表现为低至中等残留存活肿瘤（RVT 5–20%，EORTC C/D级），而融合阴性的高级别肿瘤则表现出较高的RVT（高达90%）。

讨论部分指出，尽管RNA-based NGS能够识别出经典和非典型的重排以细化分类，但在复杂核型肉瘤中，新检出融合的临床意义在未经验证前仍不确定。本研究检出的SGSH-PRKCA等融合由于缺乏蛋白质水平的验证、存在移码预测且未用于指导治疗决策，因此仅具有描述性和假设生成的价值。研究人员强调，该研究的局限性在于样本量小（n=9）、缺乏正交验证（如FISH或RT-PCR）以及未评估更广泛的基因组背景（如共发体细胞突变）。因此，这些发现不能支持关于预后、预测或治疗可操作性的主张。

综上所述，结论表明，虽然广义基因组分析可能在形态学模棱两可的STS病例中提供补充诊断信息，但在本队列研究中，基于RNA的靶向测序并未改变患者的临床管理。未来需要在更大的、具有前瞻性注释并进行组织学分层验证的队列中，才能得出关于基因融合在STS中临床效用的确切结论。