STK11突变和缺失定义宫颈腺癌的侵袭性分子亚组

《Cancer Medicine》：STK11 Mutations and Deletions Define an Aggressive Molecular Subgroup of Cervical Adenocarcinoma

　　

宫颈腺癌占宫颈癌的15%–20%，与鳞状细胞癌（SCC）相比，其生存率较低，对筛查和免疫治疗的响应较差。该分子亚组背后的基因组驱动因素仍未完全阐明。研究人员对来自危地马拉和委内瑞拉的302例侵袭性宫颈癌进行了全外显子测序（WES）。使用SNP阵列和全基因组测序数据进行了结构变异分析。研究结果在来自TCGA、AACR Project GENIE、MSKCC和Caris数据集的超过4600例额外宫颈癌样本中得到了重复验证。TP53突变在腺癌中比SCC更频繁，尤其是在HPV阴性肿瘤中。与SCC相比，STK11改变（包括突变和局灶性缺失）在HPV阳性腺癌中显著富集，影响总体23%的腺癌。全基因组分析确定了涉及染色体19p和STK11的复发性局灶性缺失、倒位、染色体重排和断裂-融合-桥（BFB）事件，这些事件仅通过外显子测序无法检测到。STK11改变与诊断时年龄较小、总生存期较差以及免疫检查点抑制剂（ICI）治疗后结局较差相关。STK11改变与YAP1扩增显著共存，但与PIK3CA突变基本互斥。宫颈腺癌还表现出显著低于SCC的CD274（PD-L1）表达。STK11改变定义了宫颈腺癌的一个独特分子亚组，其特征是染色体19p的结构破坏、发病年龄较小和临床结局较差。这些发现对宫颈癌的分子分类和未来靶向治疗方法具有重要意义。

**STK11改变定义宫颈腺癌侵袭性分子亚组的研究解读**

宫颈癌是全球女性常见恶性肿瘤，每年新发病例超过60万，死亡超过34万，其中90%以上发生在低收入和中等收入国家（LMICs）。宫颈癌主要分为两种组织学类型：腺癌（AD）和鳞状细胞癌（SCC）。腺癌约占宫颈癌的15%–20%，与SCC相比，患者确诊年龄更小、分期更晚、5年生存率更低且复发率更高。此外，细胞学筛查对腺癌的检出率低于SCC，且腺癌对免疫治疗的反应较差。尽管存在这些差异，目前对腺癌的基因组驱动因素了解尚不充分。为此，研究人员对来自危地马拉和委内瑞拉的302例侵袭性宫颈癌进行了全外显子测序（WES），并结合SNP阵列和全基因组测序（WGS）分析结构变异，在多个独立队列中进行了重复验证，旨在鉴定腺癌特有的分子改变。

研究人员发现，TP53突变在腺癌中显著高于SCC，尤其是在HPV阴性肿瘤中；而STK11改变（包括突变和局灶性缺失）在HPV阳性腺癌中显著富集，影响约23%的腺癌，成为该队列中腺癌最常见的癌症基因改变。全基因组分析还鉴定出涉及19p和STK11的复发性局灶性缺失、倒位、染色体重排和断裂-融合-桥（BFB）事件，这些改变无法通过外显子测序单独检测。STK11改变与确诊年龄更小、总生存期更差以及免疫检查点抑制剂（ICI）治疗结局不良相关。STK11改变与YAP1扩增显著共存，而与PIK3CA突变基本互斥。此外，腺癌的CD274（PD-L1）表达显著低于SCC。这些结果定义了宫颈腺癌的一个独特分子亚组，为分子分类和靶向治疗提供了新依据。

**主要技术方法**：研究人员收集了来自危地马拉INCAN和委内瑞拉Hospital Central Universitario的302例治疗前肿瘤活检及匹配血样（2011–2015年），提取DNA后进行全外显子测序，平均覆盖度肿瘤样本500X，正常样本50X–100X；使用Manta、Mutect2等多种工具进行变异检出，并利用ASCAT、GISTIC和MoChA分析拷贝数变异和结构变异。对部分样本进行了全基因组测序和SNP阵列分析，以鉴定局灶性缺失和复杂结构重排。HPV分型采用GP5+/6+引物PCR和Sanger测序，并结合外显子测序reads比对65种HPV类型。突变特征分析使用SigProfiler提取SBS96特征。公共数据集的重复验证包括TCGA（271例）、AACR Project GENIE（670例）、MSKCC（140例）、Caris（3208例）以及日本Hirose队列（146例）。统计方法包括卡方检验、Fisher精确检验和Wilcoxon检验，生存分析采用Cox回归并校正年龄和遗传祖先。

**研究结果**：

**3.1 人口学特征**：在可获得组织学数据的222例中，SCC占77%，AD占22%（含腺鳞癌）。中位年龄51.5岁。HPV16最常见（32%），其次HPV18（22%）、HPV45（14%）。与SCC相比，AD中HPV16比例较低（18% vs 34%），HPV18/45比例较高（31% vs 24%；24% vs 12%）。

**3.2 癌症基因突变分析**：全外显子测序显示最常见的突变基因为PIK3CA（35%），其他包括FAT1（18%）、FBXW7（12%）和STK11（10%）。拷贝数变异包括3q、7p11、9p24、11q、17q12扩增及19p缺失。14%的肿瘤存在STK11缺失。

**3.3 宫颈AD与SCC的基因变异比较**：TP53和STK11突变在AD中显著高于SCC。AD中TP53突变率21% vs SCC 6%（p=0.0037）；STK11突变率30% vs 9%（p=0.0002）。STK11缺失在AD中为20%，SCC中为12%。总体23%的宫颈癌存在STK11改变，AD中35% vs SCC 19%（p=0.026）。多个外部数据集（AACR、Caris）重复验证了STK11突变在AD中更频繁。WGS和SNP阵列分析鉴定了WES未检测到的局灶性缺失，包括细胞系和TCGA样本。STK11突变的82%为功能缺失或复发突变，其中S216F突变与APOBEC特征一致。在危地马拉队列中，STK11突变型AD患者平均年龄42岁，显著低于野生型54岁（p=0.0083），并在AACR中重复。STK11改变在HPV16阳性肿瘤中较少，在HPV45阳性肿瘤中较多。HPV阴性肿瘤未观察到STK11改变。

**3.4 STK11改变与其他特征的相关性**：STK11改变与YAP1扩增显著共存（TCGA中32% vs 9%，p=0.004），而与PIK3CA突变互斥（Caris中p<0.00001）。在Caris队列中，STK11改变的腺癌患者总生存更差（HR=1.54，95%CI 1.11–2.15，p=0.011）；接受ICI治疗的患者中，STK11改变的腺癌患者生存更差（HR=2.35，95%CI 1.3–4.2，p=0.003）。STK11改变与突变负荷或微卫星不稳定性无关。

**3.5 免疫逃逸突变**：16%的样本存在HLA-A/B/C、B2M、CASP8的突变或缺失，或CD274扩增。CASP8是最常突变的免疫基因（7%）。免疫逃逸突变频率在AD和SCC间无显著差异，但TCGA中AD的CD274表达显著低于SCC（p=0.0001）。

**讨论与结论**：STK11是已知的肿瘤抑制基因，其胚系突变导致Peutz-Jeghers综合征，女性患者中宫颈腺癌是最常见的妇科肿瘤。STK11/AMPK通路抑制mTOR，STK11功能缺失可能影响细胞代谢和免疫微环境。在肺癌中，STK11突变与免疫治疗耐药相关。本研究中STK11改变与PD-L1低表达及ICI治疗不良结局一致。HPV阴性宫颈癌主要为腺癌且常伴TP53突变，本研究中STK11改变仅见于HPV阳性肿瘤。研究存在局限性，如组织学信息不全、无法进行集中病理复核、缺乏生存随访等，但该研究是拉丁美洲最大规模的宫颈癌基因组研究，并利用近7000例外部样本验证。结论：STK11改变（突变和缺失）定义了宫颈腺癌中一个独特的侵袭性分子亚组，与年轻发病、较差生存和免疫治疗抵抗相关，为宫颈癌的分子分类和靶向治疗策略提供了重要依据。