基因組分型是肝癌精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的起點(diǎn)[a]

隨著2001年人類基因組計(jì)劃的完成，從基因組維度解析生理和疾病狀態(tài)下的生物學(xué)過程，精準(zhǔn)腫瘤學(xué)和個(gè)體化醫(yī)療概念由此誕生。肝癌的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的多因素多步驟過程，約80%的患者在慢性致病因素(如肝炎、藥物性或酒精性)影響下獲得不同的病理、基因組及微環(huán)境改變，逐步過渡形成硬化結(jié)節(jié)最終發(fā)展為肝癌[24]。高通量基因組分析等技術(shù)的發(fā)展使我們對肝癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制以及患者分子分層有更深入認(rèn)識，也是肝癌精準(zhǔn)治療的基礎(chǔ)和開端。

以基因組、轉(zhuǎn)錄組和臨床特征為核心的肝癌分子分型[a]

肝癌基因組主導(dǎo)腫瘤驅(qū)動模式以及臨床病理特征，目前已有超過千例肝癌患者的基因組被測序和分析[25-32]，發(fā)現(xiàn)肝癌中的高頻突變的驅(qū)動基因包括TERT(44%的肝癌腫瘤中存在突變)、TP53(31%)、CTNNB1(27%)和ARID1A(7%); 拷貝數(shù)分析揭示了28個(gè)高頻局灶性擴(kuò)增，包括已知的癌基因CCND1、FGF19、MYC、MET、VEGFA和MCL1[33]。通過整合病因、突變譜、表達(dá)譜、臨床特征等信息，多項(xiàng)研究中提出了將肝癌患者分為增殖型和非增殖型[24, 34-35]，其中增殖型與HBV感染相關(guān)且預(yù)后較差，表現(xiàn)為細(xì)胞增殖和生存相關(guān)通路的激活，如PI3K-AKT-mTOR、MAPK和MET級聯(lián)通路等，進(jìn)一步可將增殖型肝癌細(xì)分為2個(gè)亞型: S1類表現(xiàn)為WNT-TNFβ激活; S2類表現(xiàn)為WNT的非經(jīng)典激活以及高表達(dá)EPCAM和AFP。非增殖型患者侵襲性相對較低預(yù)后更好，主要富集了丙型肝炎病毒感染及酒精代謝相關(guān)的肝癌。2017年TCGA肝癌研究[33]進(jìn)一步完善了該分型，通過對363例患者的基因突變、DNA拷貝數(shù)變化、DNA甲基化水平、mRNA表達(dá)、microRNA表達(dá)和反相蛋白陣列(RPPA)數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督聚類(iCluster)，揭示了3種具有獨(dú)特分子特征的亞型以及亞型對應(yīng)的治療策略，其中iClust1亞型與增殖-S2具有相似的祖細(xì)胞(表達(dá)EPCAM)等特征; iClust2與非增殖型具有共同的分子和病理特征，包括CTNNB1突變以及較少的微血管侵襲; iClust3則是TCGA鑒定的新亞型，主要具有染色體不穩(wěn)定性和TP53突變等增殖型S1的部分特征，同時(shí)具有M2巨噬細(xì)胞浸潤以及免疫耗竭等特征，是預(yù)后最差的一個(gè)亞型。肝癌是一種典型的炎癥相關(guān)癌癥，病毒性肝炎或者脂肪性肝炎等是重要的慢性病因，因此肝癌微環(huán)境中存在多種免疫細(xì)胞與癌細(xì)胞的復(fù)雜相互作用[36]。通過對炎癥相關(guān)基因表達(dá)、免疫細(xì)胞浸潤以及免疫調(diào)控配體等對肝癌進(jìn)行基于免疫狀態(tài)的分子分型[37]，發(fā)現(xiàn)僅30%的肝癌患者具有較高免疫水平（免疫型，Immune class；可再分為兩個(gè)亞型：適應(yīng)性T細(xì)胞免疫應(yīng)答亞型和免疫衰竭亞型），具體表現(xiàn)為高免疫細(xì)胞浸潤、IFNγ信號激活、顆粒酶B和穿孔素等細(xì)胞溶解標(biāo)志物的高表達(dá); 另有25%患者肝癌表現(xiàn)為“免疫荒漠”型（老編發(fā)現(xiàn)，兩種類型的比例跟參考文獻(xiàn)中有出入，研究這方面的朋友們請自行查看參考文獻(xiàn)b），缺乏多種免疫細(xì)胞浸潤，有趣的是該亞型與上述CTNNB1突變的非增殖亞型高度重合。

與臨床結(jié)果和基因組表型相關(guān)的肝細(xì)胞癌共識亞型[c]

盡管許多研究揭示了 HCC 的轉(zhuǎn)錄組亞型，但尚未充分檢查亞型的一致性。該研究的目標(biāo)是檢查轉(zhuǎn)錄組亞型的共識，并將它們與臨床結(jié)果相關(guān)聯(lián)。

通過整合 16 種先前建立的 HCC 亞型基因組特征，Lee 等人確定了 5 種臨床和分子上不同的共有亞型[c]（圖1）。A. STM (STeM) 的特點(diǎn)是高干細(xì)胞特征、血管侵犯和預(yù)后不良。B. CIN（染色體不穩(wěn)定）具有中等干細(xì)胞特征，但基因組不穩(wěn)定性高且免疫活性低。C. IMH (IMmune High) 的特點(diǎn)是免疫活性高。D. BCM（具有高男性傾向的 β-連環(huán)蛋白）的特點(diǎn)是顯著的 β-連環(huán)蛋白活化、低 miRNA 表達(dá)、低甲基化和對索拉非尼的高敏感性。E. DLP（分化和低增殖）具有高肝細(xì)胞核因子 4A 活性。研究者還開發(fā)并驗(yàn)證了具有 100 個(gè)基因的一致亞型的穩(wěn)健預(yù)測因子，并證明在患者衍生的異種移植模型和細(xì)胞系中，有五個(gè)亞型具有很好的保守性。通過分析來自相同患者的血清蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定了可以將患者分層為上述亞型的潛在血清生物標(biāo)志物。

五種 HCC 亞型與基因組表型和臨床結(jié)果相關(guān)，在臨床前模型中高度保守，為選擇最合適的臨床前研究模型提供了框架。

圖1 肝細(xì)胞癌五種共識亞型▲

以Samsung HCC隊(duì)列為例，各亞型患者比例如下：

如圖2所示，DLP亞型（subtype E）肝癌患者比例最多，所以理論上更容易獲得，但該類患者預(yù)后在5種亞型中最好，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)也極低，僅次于Subtype D。而STM亞型（Subtype A）雖然比例不高，但患者預(yù)后最差，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)最高。再結(jié)合STM型的干性最強(qiáng)這一特點(diǎn)，老編覺得，如果利用腫瘤類器官模型來研究肝癌，選擇STM型可能也更容易成功。如果樣本量不太夠，可以考慮把CIN型（Subtype B）樣本也同時(shí)收集起來。

圖2 五種共識亞型肝細(xì)胞癌患者的生存和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)▲

STM亞型的特征是高干性和高甲基化。與先前的一項(xiàng)研究一致表明，HCC 的干細(xì)胞亞型具有高激活蛋白 1（FOS 和 JUN）轉(zhuǎn)錄復(fù)合物活性，基因網(wǎng)絡(luò)分析表明 STM亞型具有最強(qiáng)的 FOS 和 JUN 通路激活。STM亞型的侵襲性表型也很好地反映在其蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)中：SYK、MAPK1、LCK、GSK3、MAPK14、SRC 和 BCL2L1 高表達(dá)。在篩選共識亞型的血清標(biāo)志物時(shí)，CA9 被鑒定為STM亞型的潛在血清標(biāo)志物。對于 BAP1 調(diào)節(jié)細(xì)胞，該亞型還富含 BAP1（一種具有去泛素化酶活性的腫瘤抑制因子）的突變增殖和分化。

其它亞型先不關(guān)心了，不翻譯了

拜了個(gè)拜！