建立用于预测口腔白斑恶性转化的基因突变检测 panel：一项前瞻性队列研究

《Oral Oncology》：Establishing a genetic mutation panel for predicting malignant transformation of oral leukoplakia: A prospective cohort study

　　

摘要

研究目的

本研究旨在检测口腔白斑病（OLK）患者组织样本中所有基因的体细胞突变，口腔白斑病是口腔癌最常见的前体疾病；同时确定特定基因，构建突变谱用于预测OLK的恶性转化风险。

研究方法

本研究前瞻性纳入了123例经过长期随访（中位数73个月）的OLK患者，根据纳入时间顺序将其分为训练组（n=92）和独立测试组（n=31）。从新鲜冷冻的活检组织中提取基因组DNA，通过全外显子测序检测所有基因的体细胞突变。

研究结果

我们构建了一个包含3个基因（TP53、CASP8和< />）的突变谱，用于对OLK的恶性转化风险进行分层（有突变与无突变）。卡普兰-迈尔分析显示，在训练组和测试组中，该3基因突变谱在预测恶性进展风险方面的作用优于病理分级。多变量Cox回归分析表明，该突变谱在训练组（危险比HR=8.05，P<0.001）和测试组（HR=11.26，P=0.0421）中均为与疾病进展相关的独立风险因素。在预测OLK患者的恶性转化方面，该突变谱在训练组中的曲线下面积及95%置信区间为0.770（0.648–0.892），在测试组中为0.877（0.705–1.000）。

结论

我们建立的这个包含3个基因的突变谱可作为风险分层模型，有效预测OLK的恶性转化，其预测效果优于基于病理分级的评估方法。这类遗传标记有望为制定个性化治疗方案提供依据。

引言

口腔鳞状细胞癌占口腔恶性肿瘤的90%以上，是全球范围内导致恶性肿瘤相关死亡的主要病因[1]。早期发现并诊断高风险潜在恶性病变对于降低口腔鳞状细胞癌导致的死亡具有至关重要的意义[2]、[3]。口腔白斑病被认为是口腔鳞状细胞癌最典型且最为人熟知的 precursor疾病[4]，其每年恶性转化率为1–5%[5]、[6]。在诸多临床和组织病理学风险因素中，口腔上皮异型增生的存在及其程度是判断恶性转化风险的最重要指标[4]。然而，现有的组织学检查分类方法存在不足，且可能存在主观性[7]、[8]。实际上，有些异型增生病变可能保持稳定甚至消退，而非异型增生病变也有可能发生恶性转变。口腔癌的发生是一个多步骤过程，涉及遗传和分子层面的改变，而这些改变早在出现组织病理学特征之前就已发生[9]。因此，在恶性转化发生之前探索相关的遗传和分子变化，有助于对口腔白斑病及口腔癌进行风险分层，并实现预防。

下一代测序技术的进步使得人们能够系统地分析与口腔白斑病进展相关的遗传和分子变化。近期，我们有研究总结了关于口腔白斑病基因组及突变测序的相关研究，进一步了解了驱动口腔癌发生的复杂基因组事件[10]。其中，Wils等人[11]开展的一项研究通过靶向测序，分析了89例OLK患者在平均68个月的随访期间12个常见口腔鳞状细胞癌驱动基因的突变情况。尽管已有这些研究，但此前的随访研究多为回顾性设计，使用的是经福尔马林固定、石蜡包埋的组织，可能导致DNA降解[11]、[12]、[13]。正如Wils等人所提出的，应通过全外显子测序等NGS技术对所有基因进行无偏分析。全外显子测序研究通常需要较大的样本量以及较高的测序深度才能检测到罕见突变。总体而言，目前仍缺乏使用新鲜或冷冻组织样本，通过NGS技术研究口腔癌驱动基因突变、识别高恶性转化风险的口腔癌前瞻性队列研究[10]。

为填补这一空白，我们使用新鲜冷冻的活检组织，对123例OLK患者进行了全外显子测序研究，检测其所有基因的突变情况。以长期随访（中位数73个月）及肿瘤发病情况作为主要临床终点，我们从训练组（n=92）中建立了包含3个基因（TP53、CASP8和< />）的突变谱，并在独立测试组（n=31）中对该突变谱进行了验证，以预测OLK的恶性转化风险。相比仅依靠病理分级，该突变谱具有更强的预测能力。我们的研究有望改善OLK的临床管理，帮助识别出高恶性转化风险的OLK患者群体，从而实现早期预警和积极干预，预防口腔鳞状细胞癌的发生。

章节要点

研究人群

本研究方案已获得当地机构审查委员会的批准（编号SH9H-2016-79-T36），并且所有参与者均签署了书面知情同意书。本研究于2016年3月至2018年12月期间，从上海交通大学医学院上海第九人民医院口腔医学科前瞻性招募了连续诊断患有口腔白斑病的患者。口腔白斑病的诊断是通过多种指标综合确定的，可能伴有不同程度的上皮异型增生。

OLK研究人群的临床特征

在这项前瞻性队列研究中，共纳入了123例连续的OLK患者，构成了整个研究人群。其中女性61例，男性62例，活检时的中位年龄为57岁（范围：26–78岁）。整个研究人群的中位随访时间为73个月（范围：3–94个月）。在随访期间，123例患者中有23例（18.7%）在原发病灶处发生了口腔鳞状细胞癌。为确保分析的可靠性，该研究人群被进一步划分。

讨论

如果能在早期发现口腔鳞状细胞癌，其患者的生存率可提升至85%以上[2]，这凸显了早期检测以及早期生物标志物在口腔鳞状细胞癌防治中的重要性[2]、[3]。口腔白斑病虽是口腔鳞状细胞癌最典型的前体疾病，但很难识别出那些未来会发展成口腔鳞状细胞癌的高风险患者。尽管早在多年前就发现了口腔白斑病的潜在恶性风险，但至今在相关生物标志物的研究中，尚无任何一种标志物被证实具有实际应用价值。

结论

总之，本研究首次使用全外显子测序技术，对一组经过充分随访的OLK患者的全基因突变进行了分析。研究结果表明，由3个基因（TP53、CASP8和< />）构成的突变谱可作为风险分层模型，有效预测OLK的恶性转化风险，且与口腔鳞状细胞癌发病风险升高存在显著关联。重要的是，这一遗传学突变谱的预测性能

人类相关研究

本研究是在符合相关法律法规、监管要求及行业指南的前提下开展的。本研究已获得上海交通大学医学院上海第九人民医院伦理委员会的批准（批准编号SH9H-2016-79-T36）。

作者贡献说明

朱宇涵：负责原文撰写、软件使用、研究方法设计、研究实施以及数据整理工作。王子瑞：负责数据可视化、软件使用、研究方法设计、研究实施以及数据整理工作。李晨熙：负责研究实施以及数据相关工作。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关系。

致谢

本研究得到了以下机构的支持：中国国家自然科学基金（项目编号：82474585、82571164）、上海市卫生健康委员会（项目编号：2024ZZ2055）、上海第九人民医院、上海交通大学医学院（项目编号：JYJC202409、2023yxyjxys-lw），以及上海交通大学医学院的“二百人才计划”（项目编号：20221813）。

朱宇涵|王子瑞|李晨熙|施林军|刘伟

上海交通大学医学院上海第九人民医院口腔颌面头颈肿瘤科，中国上海200011