卵巢癌的分子分型及其在臨床應(yīng)用中的研究進展

廉 鑫,范 典，鄭博豪，王 平，周圣濤

(1.四川大學(xué)華西第二醫(yī)院婦科，成都 610041；2.出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點實驗室，成都 610041)

卵巢癌已成為嚴重危害女性身心健康的惡性腫瘤之一。根據(jù)2016年我國癌癥統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)顯示，中國每年卵巢癌的發(fā)生率為52.1/10萬例，每年新增3.6萬例患者[1]。卵巢癌患者在早期階段一般無臨床癥狀，且缺乏有效的篩查手段，70%的患者就診時已是臨床晚期階段，因此治療難度大、死亡率高。2019年統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)顯示，卵巢癌雖然不是女性發(fā)病率最高的前10位癌種，但是死亡率卻位居第五位[2]。盡管隨著醫(yī)療水平的大幅上升，腫瘤細胞減滅術(shù)聯(lián)合鉑類為基礎(chǔ)的化療使患者的臨床癥狀有所緩解，但由于卵巢癌的復(fù)發(fā)率高、鉑耐藥等因素，患者的5年生存率仍不足50%[3]。隨著對惡性腫瘤的研究愈加深入，很多癌種具有高度異質(zhì)性的特點逐漸被發(fā)現(xiàn)，基于此的分子分型和靶向治療已應(yīng)用于結(jié)直腸癌、肝癌等多種腫瘤。目前對卵巢癌分子水平的研究已取得了巨大的進展，并極大地改善了患者的預(yù)后。

1 上皮性卵巢癌的分子分型

卵巢癌的分型系統(tǒng)自2002年開始，歷經(jīng)多位研究者的更新和完善，目前雖尚無統(tǒng)一的結(jié)論，但為日后建立成熟的卵巢癌的分子分型體系做出了巨大的貢獻。Singer等[4]在2002年提出漿液性卵巢癌的兩級分類，即將卵巢漿液性癌分成兩種不同的腫瘤發(fā)生途經(jīng)，一種發(fā)生途徑是從非典型增生性漿液性腫瘤(serous borderline tumors,SBT)進展為非侵襲性的微乳頭狀漿液性癌(micropapillary serous carcinoma,MPSC)，而后進展為侵襲性的MPSC，這種發(fā)生途徑的卵巢癌被認為是低級別漿液性卵巢癌(low-grade serous ovarian carcinoma,LGSOC)，具有低增殖活性、惰性；另一種腫瘤發(fā)生途徑是由卵巢表面上皮或包裹體囊腫轉(zhuǎn)化而來的，無形態(tài)上可識別的中間過渡階段，這種發(fā)生途徑的卵巢癌被認為是高級別漿液性卵巢癌(high-grade serous ovarian carcinoma,HGSOC)，具有高增殖活性、侵襲性。Singer提出的兩級分類將漿液性卵巢癌分成兩個組織病理學(xué)不同的組別。在此之前，人們普遍認為卵巢漿液性癌是由卵巢表面上皮或包裹體囊腫重新轉(zhuǎn)化而來的。然而，Singer所作出的分類僅與漿液性卵巢癌相關(guān)，并未提出上皮性卵巢癌的其他組織學(xué)類型如何分類。基于此，Shih等[5]在2004年提出上皮性卵巢癌的二元論模型，根據(jù)腫瘤發(fā)生的途徑將上皮性卵巢癌分成I型和Ⅱ型。I型的腫瘤發(fā)生途徑具有明顯識別的癌前病變，歷經(jīng)良性腫瘤-交界性腫瘤-惡性腫瘤這一過程[5]。Ⅱ型的腫瘤發(fā)生途徑無形態(tài)上可識別的前期病變，病程早期即發(fā)生轉(zhuǎn)移[5]。I型包括LGSOC、黏液樣癌、子宮內(nèi)膜樣癌、透明細胞癌等，具有惰性、進展緩慢、預(yù)后好(5年生存率55%)、對化療反應(yīng)不良的特點[5]。Ⅱ型包括HGSOC、未分化癌等，具有侵襲性、進展迅速、預(yù)后差(5年生存率30%)、對化療反應(yīng)好但易復(fù)發(fā)的特點[5]。Shih所提出的二元分類模型構(gòu)建了上皮性卵巢癌發(fā)病機制的雛形，但二元分類模型對于上皮性卵巢癌的各個組織學(xué)類型的分子水平的研究尚不透徹。基于此，Tothill、TCGA研究組、Tan、Konecny、Chen等先后在2008年至2018年發(fā)表文章，根據(jù)上皮性卵巢癌分子水平的特征將其分型。

Tothill等[6]在2008年對285例卵巢、腹膜、輸卵管的漿液性癌和子宮內(nèi)膜樣癌進行微陣列基因表達分析，采用K-means方法確定了6個亞型，每個亞型都與特定的分子及組織病理學(xué)特征相關(guān)，也與患者的生存率相關(guān)。C1、C2、C4、C5亞型與HGSOC和子宮內(nèi)膜樣癌相關(guān)，C3亞型與低度惡性潛能的漿液性癌相關(guān)，C6亞型與低級別、早期的子宮內(nèi)膜樣癌相關(guān)[6]。不同亞型具有不同的基因表達特征，如C3亞型的特征是絲裂原活化蛋白激酶途徑的基因(如DUSP4,DUSP6,SERPIN5A,MAP3K5,SPRY2等)的過度表達[6-7]；C5亞型的特征是n-cadherin、p-cadherin的過度表達以及e-cadherin、卵巢腫瘤標(biāo)記物MUC1和MUC16的表達降低[8]；C6亞型的特征是β-catenin/LEF/TCF復(fù)合物的轉(zhuǎn)錄靶點的過度表達[6,9]。每個亞型的免疫細胞的分布和數(shù)量存在顯著差異，免疫細胞的分布對腫瘤預(yù)后有重要意義。相較于其他亞型，瘤內(nèi)CD3+細胞數(shù)量較少的C1和C5亞型預(yù)后更差[6]。每個亞型的無進展生存期(progressive free survival,PFS)和總生存期(overall survival,OS)之間存在著很大的差異，單因素生存分析顯示C3和C6亞型的PFS和OS最長，C1亞型患者的PFS和OS最短，C2和C4亞型的生存率優(yōu)于C1亞型[6]。Tothill提出的6個分子亞型，對卵巢漿液性癌和子宮內(nèi)膜樣癌的預(yù)后有著指導(dǎo)意義。TCGA研究組在2011年對489例HGSOC的信使RNA表達、microRNA表達、啟動子甲基化和DNA拷貝數(shù)進行分析，將HGSOC分為四種亞型，即“免疫反應(yīng)型”、“分化型”、“增殖型”和“間充質(zhì)型”[10]。此四種亞型亦有著不同的基因表達特征。T細胞趨化因子配體CXCL11和CXCL10以及受體CXCR3表達可用于甄別免疫反應(yīng)型和其他亞型；轉(zhuǎn)錄因子HMGA2和SOX11高表達、卵巢腫瘤標(biāo)記物MUC1和MUC16低表達、增殖標(biāo)記物MCM2和PCNA高表達是增殖亞型的特征；分化亞型與MUC16和MUC1高表達相關(guān)；HOX基因的高表達和基質(zhì)成分增加(如肌成纖維細胞和微血管周細胞增加)是間充質(zhì)亞型的特點[10]。此外，TCGA總結(jié)了在HGSOC中存在著5種信號途徑的改變，即RB(發(fā)生率67%)、PI3K/RAS(發(fā)生率45%)、NOTCH(發(fā)生率23%)、HR(發(fā)生率49%)、FOXM1(發(fā)生率87%)信號通路[10]。TCGA所提出的HGSOC的分子分型在臨床應(yīng)用中具有一定的可行性及應(yīng)用價值，為患者的個體化診療提供了新策略。Tan等[11]在2013年基于1538個腫瘤基因的表達將上皮性卵巢癌分為5個亞型，即Epi-A、Epi-B、Mes、Stem-A和Stem-B亞型，每個亞型表現(xiàn)出顯著不同的臨床病理特征和患者預(yù)后。Kaplan-Meier分析中，Epi-B和Stem-B亞型預(yù)后較好，而Mes和Stem-A亞型與較差的預(yù)后相關(guān)，預(yù)后較差的Stem-A表現(xiàn)出升高的微管活性，并對幾種微管抑制劑藥物敏感，如長春新堿和長春瑞濱，這為上皮性卵巢癌的特定亞型的治療提供了新思路[11]。由于TCGA在489例卵巢癌患者中所確定的4個亞型之間的存活時間在統(tǒng)計學(xué)上無顯著差異，Konecny等[12]在2014年對梅奧診所的174例HGSOC患者的基因表達進行研究，根據(jù)TCGA所提出的分子亞型分析患者的預(yù)后，并提出了與TCGA分型類似的新的分子亞型，即免疫反應(yīng)激活樣、分化樣、增殖樣和間充質(zhì)樣，并通過長期隨訪發(fā)現(xiàn)免疫反應(yīng)激活樣的患者存活時間最長，增殖樣和間充質(zhì)樣的患者與免疫反應(yīng)激活樣相比，其預(yù)后較差。隨后，Konecny等[12]再次對Bonome隊列中的185例HGSOC患者進行預(yù)后分析，發(fā)現(xiàn)與梅奧隊列患者的研究結(jié)果一致。因此新的分子分型相較于TCGA分型對卵巢癌患者的預(yù)后提供了更多的指導(dǎo)意義。大多數(shù)卵巢癌的組織學(xué)類型為HGSOC，但其預(yù)后差，分子特征分析有助于對其進行靶向治療。Tothill、TCGA、Konecny雖然提出了HGSOC分類的亞型，但是分類方法的一致性和穩(wěn)健性尚未知。Chen等[13]在2018年對公開平臺基因表達的數(shù)據(jù)進行了薈萃分析，對Tothill、TCGA、Konecny分類的亞型進行了評估，研究發(fā)現(xiàn)盡管在每個分類方法中腫瘤都能匹配到相應(yīng)的亞型中，但仍需提高置信水平，于是提出了新的腫瘤亞型分類算法，該算法可以輸出置信度得分，并且可檢測出不能歸入現(xiàn)有分類的腫瘤[13]。

上述卵巢癌的分子分型體現(xiàn)了卵巢癌具有高度的異質(zhì)性，然而，卵巢癌的異質(zhì)性不僅體現(xiàn)在不同患者具有不同的卵巢癌分子分型，也體現(xiàn)在同一腫瘤內(nèi)部可能有不同的癌細胞種群，而癌細胞種群的占比結(jié)果可能影響患者的預(yù)后。因目前公認大多數(shù)漿液性卵巢癌起源于輸卵管上皮細胞，Hu等[14]在2020年通過對約6000例非卵巢癌患者的輸卵管上皮細胞進行單細胞RNA測序，發(fā)現(xiàn)4種分泌細胞亞型，即細胞周期亞型、分化亞型、KRT17亞型、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)亞型和1種分泌-纖毛中間態(tài)細胞亞型等。而后在TCGA等數(shù)據(jù)庫中對每個癌組織中五種細胞亞型的占比進行分析，發(fā)現(xiàn)EMT亞型占比高的腫瘤能高表達與HGSOC間充質(zhì)亞型相關(guān)的基因，導(dǎo)致患者預(yù)后差[14]。Hu等研究進一步闡述了腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性，并發(fā)現(xiàn)了與預(yù)后差相關(guān)的EMT-high腫瘤亞型。

2 卵巢癌分子分型在臨床上的應(yīng)用

對于卵巢癌不同分子分型特征的研究，有助于個體化和精準化治療，最終改善患者的預(yù)后。Shih等在2004年所提出的上皮性卵巢癌二元分類模型改變了對于卵巢癌的傳統(tǒng)的認識。在二元分類模型中，LGSOC與HGSOC在分子水平上有著不同的疾病發(fā)生機制，與HGSOC相比，LGSOC常伴發(fā)高頻率的MAPK通路的突變。因此，作用于MAPK通路的MEK抑制劑，如司美替尼等，可能成為LGSOC新的治療方向。Farley等[15]在2013年進行了一項Ⅱ期臨床試驗，對司美替尼在復(fù)發(fā)性LGSOC中的療效進行研究。結(jié)果顯示，52例患者中，8例患者在治療后病情得到完全或部分緩解，34例患者病情穩(wěn)定，中位PFS達11.0個月，63%患者的PFS超過6個月。MEK抑制劑的出現(xiàn)可能為罕見的LGSOC的治療提供了新的選擇。

上皮性卵巢癌中，HGSOC是最常見的，TCGA在2011年提出的HGSOC四種分子分型廣泛應(yīng)用于臨床，其中預(yù)后最差的間充質(zhì)亞型分子特征的研究逐漸成為領(lǐng)域內(nèi)的熱點。Zhao等[16]用系統(tǒng)生物學(xué)方法對TCGA所提出的HGSOC四種分子亞型進行研究，發(fā)現(xiàn)與非間充質(zhì)亞型相比，預(yù)后最差的間充質(zhì)亞型中miR-508-3p表達顯著降低。miR-508-3p參與了EMT程序的核心基因的調(diào)節(jié)，miR-508-3p低表達可觸發(fā)EMT[16]。目前，已有研究表明卵巢癌較強的侵襲能力、較差的預(yù)后與EMT密切相關(guān)[17]。Zhao等[16]在中國西部隊列的卵巢癌患者中觀察到miR-508-3p較低表達與OS和PFS較短相關(guān)。因此，miR-508-3p可能成為間充質(zhì)亞型的生物標(biāo)志物，指導(dǎo)患者的預(yù)后。Yang等[18]在2021年對TCGA四種分子亞型的癌組織中免疫細胞的浸潤進行量化，發(fā)現(xiàn)免疫細胞的浸潤與亞型之間有著顯著的相關(guān)性，在HGSOC中預(yù)后最差的間充質(zhì)亞型富含漿細胞。在體外，非間充質(zhì)表型的卵巢癌細胞與漿細胞共同培養(yǎng)后，癌細胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)表型；在HGSOC臨床樣本中，漿細胞豐度與間充質(zhì)細胞密度相關(guān)；在荷瘤小鼠模型中，當(dāng)用硼替佐米特異性抑制漿細胞，可延緩腫瘤的進展，上述研究表明漿細胞在維持間充質(zhì)表型中可能發(fā)揮作用[18]。Yang等[18]進一步研究發(fā)現(xiàn)，漿細胞可轉(zhuǎn)運miR-330-3p至卵巢癌細胞核，與JAM2啟動子區(qū)直接相互作用，增強其基因表達，進而誘導(dǎo)EMT、維持HGSOC的間充質(zhì)表型。因此，miR-330-3p/JAM2軸可能成為HGSOC間充質(zhì)亞型的有效治療靶點[18]。綜上，Yang等研究表明，藥物靶向作用于miR-330-3p可能成為卵巢癌間充質(zhì)亞型的潛在治療靶點，但仍需更充分的臨床試驗加以研究。Tan等在2013年所提出的上皮性卵巢癌的五種分子亞型有著深遠的影響。受體酪氨酸激酶家族成員AXL的異常激活對腫瘤侵襲具有重要作用。已有研究表明，AXL可作為乳腺癌的藥物治療靶點[19]?；诖?，Antony等在2016年對上述五種分子亞型進行研究發(fā)現(xiàn)，Mes亞型的AXL表達水平最高，其他四種分子亞型的AXL表達水平較低[20]。在Mes亞型中，AXL與配體GAS6結(jié)合后可激活自身的酪氨酸激酶活性，從而啟動下游的信號通路，最終促進Mes亞型中卵巢癌細胞的EMT轉(zhuǎn)化[20]。當(dāng)AXL抑制劑R428分別作用于Mes亞型和其他分子亞型的卵巢癌細胞時，Mes亞型展示了更高的藥物敏感性和更明顯的細胞生長抑制作用[20]。Antony等研究結(jié)果表明，藥物靶向作用于AXL有望成為卵巢癌Mes亞型的潛在治療靶點。由于GAS6是AXL的唯一激活配體，而AVB-500對GAS6具有高度親和力，進而破壞AXL所誘導(dǎo)的下游信號通路。Fuh等[21]進行了臨床Ib期試驗，評估了AVB-500聯(lián)合紫杉醇(PAC)或聚乙二醇化脂質(zhì)體阿霉素(PLD)治療鉑耐藥卵巢癌患者的安全性、療效，AVB-500展示了良好的安全性和抗腫瘤活性。

3 總結(jié)

卵巢癌不僅存在著不同的分子亞型，同一分子亞型也存在著異質(zhì)性，如同一分子亞型的癌細胞種群占比可能影響患者的預(yù)后，對卵巢癌異質(zhì)性的探索有利于進行個體化治療、改善卵巢癌患者的PFS和OS。研究表明，卵巢癌的間充質(zhì)亞型可能對硼替佐米敏感，而AXL抑制劑可能改善卵巢癌Mes亞型的預(yù)后，但尚需進一步臨床試驗加以證實。同時，與卵巢癌分子分型相關(guān)的生物標(biāo)志物有助于卵巢癌早期診斷和預(yù)后評估。研究表明，miR-508-3p可能有助于指導(dǎo)HGSOC的間充質(zhì)亞型的診療，但與卵巢癌分子分型的生物標(biāo)志物相關(guān)的研究相對較少，仍需進一步完善?？傮w而言，目前卵巢癌分子分型的研究已取得重要進展，如TCGA等提出的分型已廣泛應(yīng)用于臨床，但卵巢癌的分子亞型的治療仍缺乏臨床試驗研究、處于起步階段。相信不遠的將來，會有分子水平的抗腫瘤藥物相繼問世，為卵巢癌患者帶來希望的曙光。