求臻醫(yī)學(xué)文章發(fā)表,有胚系BRCA2突變的難治性縱隔卵黃囊瘤對(duì)局部放療敏感
近日,求臻醫(yī)學(xué)與青島市中心醫(yī)院放療科張小濤主任合作,首次報(bào)道了一例有BRCA2胚系移碼突變(NM_000059.3:exon11: c.4563_4564delAT: L1522fs)的難治性轉(zhuǎn)移性縱隔卵黃囊瘤患者對(duì)局部放療有顯著反應(yīng)。目前該案例報(bào)道(case report)已在線(xiàn)發(fā)表于Cancer Biology & Therapy(IF:4.742)。

研究背景
卵黃囊瘤,即內(nèi)胚層竇瘤,是發(fā)生在卵黃囊內(nèi)的高度侵襲性生殖細(xì)胞腫瘤。根據(jù)位置,可分為性腺卵黃囊瘤和性腺外卵黃囊瘤。性腺外卵黃囊瘤相對(duì)少見(jiàn)。它們通常發(fā)生在身體的中軸,如大腦、縱隔和腹膜后??v隔卵黃囊瘤在嬰兒期和青春期后更常見(jiàn)。
目前,卵黃囊瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方案是博萊霉素(Bleomycin)、依托泊苷(Etoposide)和順鉑(Cisplatin)(BEP)化療后進(jìn)行手術(shù)。然而,由于惡性程度高,診斷時(shí)不可能完全切除,原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤的預(yù)后極差,5年生存率為40%-50%,復(fù)發(fā)后僅僅有6個(gè)月的生存期。
過(guò)往研究表明,原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤患者對(duì)化療反應(yīng)良好,但對(duì)放療反應(yīng)較差。據(jù)報(bào)道,某些病例對(duì)放射治療敏感。 然而,目前對(duì)原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤精準(zhǔn)放療的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物尚未被探索。
DNA損傷修復(fù)(DDR)對(duì)惡性和正常細(xì)胞的生存都至關(guān)重要。臨床前數(shù)據(jù)顯示,輻射敏感性與DDR有關(guān)。近期研究表明,DDR基因突變可能預(yù)測(cè)多種實(shí)體瘤患者對(duì)放療敏感性增強(qiáng)。
本案例報(bào)告了一例難治性轉(zhuǎn)移性原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤男性患者。當(dāng)患者接受化療,同時(shí)使用或不使用特瑞普利單抗(Toripalimab, PD-1抗體)時(shí),疾病進(jìn)展迅速。然而,該患者對(duì)局部放療很敏感。通過(guò)全外顯子組測(cè)序(WES)在患者體內(nèi)檢測(cè)到了BRCA2胚系移碼突變。
病例分享
案例情況:
患者,男,29歲。
因干咳、胸痛、活動(dòng)后胸悶、憋氣而入院。
診療經(jīng)過(guò):
2019年3月21日:胸部CT見(jiàn)前縱隔片團(tuán)影,截面約13.2 cm×6.7 cm (圖1)。 血清AFP:2010.4 ng/ml。2019年3月26日:PET/CT顯示前縱隔占位侵及心包,氟代脫氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose, FDG) 代謝不均勻環(huán)狀增高(圖1)。
2019年3月28日:縱隔占位穿刺活檢,病理顯示為卵黃囊瘤。
2019年5月7日至5月31日:患者接受新輔助放療(DT40Gy/20f),1周后前縱隔占位較前減小至12.4 cm×7.2 cm。
2019年6月27日:行縱隔腫瘤R2切除術(shù)。術(shù)后病理:惡性腫瘤伴大片壞死,僅見(jiàn)少量腫瘤成分,考慮為混合型生殖細(xì)胞腫瘤(大部分為卵黃囊瘤,少部分區(qū)域?yàn)榕咛バ园?。最終診斷為IV期原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤,轉(zhuǎn)移至雙側(cè)肺(圖1)。PD-L1-22C3 免疫組化顯示TPS約1%。術(shù)后1個(gè)月復(fù)查AFP:1175 ng/ml。

圖1確診時(shí)的影像學(xué)和顯微鏡下病理形態(tài)學(xué)
CT和PET/CT顯示前縱隔有一個(gè)占位性病變,大小約為13.2 cm×6.7 cm(紅色箭頭)。手術(shù)病理顯示占位性病變?yōu)樵l(fā)性縱隔卵黃囊瘤。
2019年7月30日:胸部CT顯示前上縱隔軟組織團(tuán)塊影及左肺下葉有轉(zhuǎn)移性病變。
2019年8月1日-29日: 患者接受2周期的依托泊苷聯(lián)合順鉑方案一線(xiàn)化療。影像學(xué)評(píng)價(jià)PD(前上縱隔腫塊穩(wěn)定、左肺下葉新發(fā)轉(zhuǎn)移瘤)。
2019年9月26日:患者接受2個(gè)周期的紫杉醇+卡鉑二線(xiàn)化療。AFP升高至5436 ng/ml,影像學(xué)評(píng)價(jià)PD。
2019年11月:行三線(xiàn)治療:肺下葉轉(zhuǎn)移灶行局部放療(DT50Gy/25f)同步順鉑單藥化療1周期,同步PD-1單抗免疫治療(特瑞普利單抗,Toripalimab 240 mg,共2次)。
2020年1月2日:復(fù)查CT示除接受過(guò)放療的左肺下葉轉(zhuǎn)移灶外,其余病灶均較前進(jìn)展,新發(fā)左側(cè)胸膜轉(zhuǎn)移。
2020年2月7日:患者胸悶、憋氣、胸痛加重, CT見(jiàn)左側(cè)大量胸腔積液。胸腔引流液呈現(xiàn)血性胸腔積液,使用貝伐珠單抗500 mg胸腔灌注后積液消失。AFP持續(xù)升高,胸部CT提示胸腔病灶進(jìn)展。
2020年2月28日:左胸腔腫物穿刺活檢,全外顯子測(cè)序:BRCA2 胚系突變(L1522fs Exon11)突變頻率50%, 其IGV如圖2所示。 體系ERBB3移碼突變(exon27:c.3212_3213del:p.V1071fs),突變頻率25%、TP53 突變(exon7:c.T695C:p.I232T)。此外,發(fā)現(xiàn)該患者表現(xiàn)出低微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI-L:5.32%)、中等腫瘤突變負(fù)荷(TMB-M: 2.64 Muts/Mb)、低腫瘤新生抗原負(fù)荷(TNB-L:0.38 Neos/Mb)和人類(lèi)白細(xì)胞抗原(HLA)雜合性丟失(LOH)呈強(qiáng)陽(yáng)性(表1和2)。

圖2 BRCA2 移碼突變的IGV截圖
表1 患者的體系突變 (待續(xù))

表1 患者的體系突變

表2 患者的胚系突變

2020年3月4日至3月21日:行四線(xiàn)治療: 左側(cè)胸腔姑息放療(95% of PGTVinner: 64.8Gy/3.6Gy/18f; 95% of PGTV: 43.2Gy/2.4Gy/18f)。同步口服奧拉帕利 200 mg bid。放療結(jié)束后,患者憋氣明顯緩解,但出現(xiàn)右側(cè)臀部疼痛。
2020年3月25日:骶髂關(guān)節(jié)磁共振見(jiàn)骨盆新發(fā)多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤。
2020年4月1日:AFP升至66880 ng/ml。
2020年4月3日至4月25日:骨盆放療(95% of PGTV: 37.5Gy/2.5Gy/15f)。隨后,右髖疼痛減輕,骨盆轉(zhuǎn)移瘤從10 cm×7 cm縮小到10 cm×5.5 cm?;颊叩呐R床反應(yīng)評(píng)估為疾病穩(wěn)定(SD,圖3)。

圖3胸部放療前后的CT影像
局部放療后,轉(zhuǎn)移至左肺的病灶較局部放療前明顯消退
2020年4月23日:開(kāi)始口服吡咯替尼320 mg qd,奧拉帕利減量至100 mg bid。服用7天后因重癥肺炎停藥。
2020年5月17日:患者突發(fā)左側(cè)肢體癱瘓,顱腦CT提示右額頂葉轉(zhuǎn)移合并瘤內(nèi)出血,對(duì)癥支持治療1月后患者因呼吸循環(huán)衰竭死亡,總生存期為17個(gè)月。時(shí)間線(xiàn)見(jiàn)圖4。

圖4 時(shí)間線(xiàn)
案例討論
放療在縱隔卵黃囊瘤的治療中起著至關(guān)重要的作用。為了最大限度地從放療中獲益,探索與療效相關(guān)的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。以往的研究證明,包括BRCA1/2在內(nèi)的DDR基因突變可能會(huì)增強(qiáng)多種實(shí)體瘤患者的放射敏感性。然而,DDR基因突變作為原發(fā)性縱隔卵黃囊瘤放療的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物尚未被探索。
放射敏感性取決于多種因素,例如腫瘤組織學(xué)、輻射劑量和腫瘤細(xì)胞的固有放射敏感性等。其中腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在放射敏感性是最重要的因素。由于放療主要通過(guò)產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂(DSB)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,DDR無(wú)疑會(huì)影響腫瘤細(xì)胞的放射敏感性。
DDR系統(tǒng)通過(guò)八條途徑修復(fù)多種形式的DNA損傷,以適當(dāng)保護(hù)基因組的完整性。這八條途徑包括錯(cuò)配修復(fù)(MMR)、堿基切除修復(fù)(BER)、核苷酸切除修復(fù)(NER)、同源重組修復(fù)(HRR)、非同源末端連接(NHEJ)、檢查點(diǎn)因子(CPA)、范科尼貧血(FA)和易位DNA合成(TLS)。其中HRR和NHEJ通路負(fù)責(zé)修復(fù)DSB, BER負(fù)責(zé)修復(fù)單鏈斷裂(SSB),MMR通路負(fù)責(zé)修復(fù)DNA插入/缺失。
BRCA1和BRCA2是介導(dǎo)HRR途徑的兩個(gè)關(guān)鍵分子。這兩個(gè)基因的突變可能會(huì)破壞DSB的修復(fù)。由于輻射主要通過(guò)產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂誘導(dǎo)細(xì)胞死亡, BRCA1或BRCA2突變的惡性腫瘤通常會(huì)導(dǎo)致HRR通路的缺陷,因此對(duì)電離輻射反應(yīng)良好。
目前縱隔卵黃囊瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方案是新輔助化療后將殘余腫塊切除術(shù)。由于確診時(shí)腫瘤通常巨大且常與鄰近器官有纖維粘連,化療后殘余腫瘤的完全切除非常困難,也間接導(dǎo)致了本病較差的預(yù)后。新輔助化療是縱隔卵黃囊瘤的主要治療方法,初始治療方案推薦以鉑為基礎(chǔ)的化療,常用方案為4-6個(gè)周期的VIP(順鉑、依托泊苷和異環(huán)磷酰胺)或BEP。含鉑方案化療使高達(dá)50%的患者實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期生存。我們檢索到了許多新輔助化療后R0切除及術(shù)后達(dá)到病理學(xué)完全緩解(PCR)的報(bào)道。對(duì)于化療和手術(shù)后復(fù)發(fā)的縱隔卵黃囊瘤患者,再次化療的效果很差。本例患者對(duì)化療不敏感,原因尚不明確。
此外,患者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICI)治療不耐受??赡芘c患者M(jìn)SI-L、TNB-L和HLA LOH強(qiáng)陽(yáng)性有關(guān)(表1)。HLA LOH強(qiáng)陽(yáng)性意味著HLA-A、B和C三個(gè)基因同時(shí)缺失。HLA LOH是免疫逃逸的常見(jiàn)原因。這是由于抗原提呈細(xì)胞通過(guò)HLA I類(lèi)分子的抗原提呈新抗原在細(xì)胞免疫中起著關(guān)鍵作用。HLA-LOH導(dǎo)致抗原呈遞減少,從而促進(jìn)了免疫逃逸。
此前的研究表明,BRCA1突變的攜帶者患乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加,而B(niǎo)RCA2突變的攜帶者患男性乳腺癌、胰腺癌和前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)更高。目前卵黃囊瘤的發(fā)病機(jī)制尚不清楚。然而,該患者的BRCA2胚系移碼突變應(yīng)該與其病因密切相關(guān)。BRCA2胚系突變導(dǎo)致負(fù)責(zé)DSB修復(fù)的HRR通路缺陷。 PARP抑制劑可能抑制PARP-1介導(dǎo)的SSB修復(fù)(即BER通路),從而增加DNA鏈斷裂的積累,促進(jìn)基因組不穩(wěn)定性和細(xì)胞凋亡。根據(jù)合成致死率的概念,PARP抑制劑可以有效地摧毀BRCA基因缺陷的腫瘤以及同源重組能力較低的睪丸腫瘤細(xì)胞系。迄今為止,F(xiàn)DA已批準(zhǔn)奧拉帕利用于治療BRCA胚系突變的卵巢癌、乳腺癌和前列腺癌。此外,奧拉帕利在治療BRCA胚系突變的胰腺癌和小細(xì)胞肺癌(SCLC)方面也表現(xiàn)出顯著的臨床療效。
此外,Yue Bi等人的一項(xiàng)研究表明,奧拉帕利作為一種有效的放射增敏劑,在BRCA1缺陷型高級(jí)別漿液性卵巢癌的臨床前模型中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。這使我們聯(lián)想到PARP抑制劑可能被用作潛在的放射增敏劑,以提高BRCA2突變患者的放療敏感性。正如所料,本案例中的患者對(duì)局部放療聯(lián)合奧拉帕利治療表現(xiàn)出良好的反應(yīng)。
結(jié)論與啟發(fā)
該病例報(bào)告首次描述了一例BRCA2胚系移碼突變的難治性轉(zhuǎn)移性縱隔卵黃囊瘤患者對(duì)放療具有顯著反應(yīng),可為臨床實(shí)踐中的精確放療提供有見(jiàn)地的線(xiàn)索。
參考文獻(xiàn)
1. Hakem R. DNA-damAGe repair; the good, the bad, and the ugly. The EMBO journal 2008;
27:589-605. DOI: 10.1038/emboj.2008.15. PMID: 18285820
2. Pavlopoulou A, BAGos PG, Koutsandrea V, Georgakilas AG. Molecular determinants of
radiosensitivity in normal and tumor tissue: A bioinformatic approach. Cancer letters 2017;
403:37-47. DOI: 10.1016/j.canlet.2017.05.023. PMID: 28619524
3. van Dijk EL, Auger H, Jaszczyszyn Y, Thermes C. Ten years of next-generation sequencing
technology. Trends in genetics : TIG 2014; 30:418-26. DOI: 10.1016/j.tig.2014.07.001. PMID:
25108476
4. Maranzano E, Bellavita R, Rossi R, De Angelis V, Frattegiani A, BAGnoli R, et al. Short-course
versus split-course radiotherapy in metastatic spinal cord compression: results of a phase III,
randomized, multicenter trial. Journal of clinical oncology : official journal of the American
Society of Clinical Oncology 2005; 23:3358-65. DOI: 10.1200/JCO.2005.08.193. PMID: 15738534
5. Klement RJ, Guckenberger M, Alheid H, Allgauer M, Becker G, Blanck O, et al. Stereotactic body
radiotherapy for oligo-metastatic liver disease - Influence of pre-treatment chemotherapy and
histology on local tumor control. Radiotherapy and oncology : journal of the European Society
for Therapeutic Radiology and Oncology 2017; 123:227-33. DOI: 10.1016/j.radonc.2017.01.013.
PMID: 28274491
6. Rades D, Fehlauer F, Schulte R, Veninga T, Stalpers LJ, Basic H, et al. Prognostic factors for local
control and survival after radiotherapy of metastatic spinal cord compression. Journal of clinical
oncology : official journal of the American Society of Clinical Oncology 2006; 24:3388-93. DOI:
10.1200/JCO.2005.05.0542. PMID: 16849752
7. Gerweck LE, Vijayappa S, Kurimasa A, Ogawa K, Chen DJ. Tumor cell radiosensitivity is a major
determinant of tumor response to radiation. Cancer research 2006; 66:8352-5. DOI:
10.1158/0008-5472.CAN-06-0533. PMID: 16951142
8. Liauw SL, Connell PP, Weichselbaum RR. New paradigms and future challenges in radiation
oncology: an update of biological targets and technology. Science translational medicine 2013;
5:173sr2. DOI: 10.1126/scitranslmed.3005148. PMID: 23427246
9. Brady CA, Jiang D, Mello SS, Johnson TM, Jarvis LA, Kozak MM, et al. Distinct p53
transcriptional programs dictate acute DNA-damAGe responses and tumor suppression. Cell
2011; 145:571-83. DOI: 10.1016/j.cell.2011.03.035. PMID: 21565614
10. Joo W, Xu G, Persky NS, Smogorzewska A, Rudge DG, Buzovetsky O, et al. Structure of the
FANCI-FANCD2 complex: insights into the Fanconi anemia DNA repair pathway. Science 2011;
333:312-6. DOI: 10.1126/science.1205805. DOI: 10.1126/science.1205805. PMID: 21764741
11. Sobol RW, Horton JK, Kuhn R, Gu H, Singhal RK, Prasad R, et al. Requirement of mammalian
DNA polymerase-beta in base-excision repair. Nature 1996; 379:183-6. DOI:
10.1038/379183a0.PMID: 8538772
12. Jiricny J. The multifaceted mismatch-repair system. Nature reviews Molecular cell biology
2006;7:335-46. DOI: 10.1038/nrm1907. PMID: 16612326
13. Prakash R, Zhang Y, Feng W, Jasin M. Homologous recombination and human health: the roles
of BRCA1, BRCA2, and associated proteins. Cold Spring Harbor perspectives in biology 2015;
7:a016600. DOI: 10.1101/cshperspect.a016600. PMID: 25833843
14. Sharan SK, Morimatsu M, Albrecht U, Lim DS, Regel E, Dinh C, et al. Embryonic lethality and
radiation hypersensitivity mediated by Rad51 in mice lacking Brca2. Nature 1997; 386:804-10.
DOI: 10.1038/386804a0. PMID: 9126738
15. Foray N, Randrianarison V, Marot D, Perricaudet M, Lenoir G, Feunteun J. Gamma-rays-
induced death of human cells carrying mutations of BRCA1 or BRCA2. Oncogene 1999;
18:7334-42. DOI: 10.1038/sj.onc.1203165. PMID: 10602489
16. Scully R, Ganesan S, Vlasakova K, Chen J, Socolovsky M, Livingston DM. Genetic analysis of
BRCA1 function in a defined tumor cell line. Molecular cell 1999; 4:1093-9. DOI:
10.1016/s1097-2765(00)80238-5. PMID: 10635334
17. Wang Z, Zhao J, Wang G, Zhang F, Zhang Z, Zhang Y, et al. Comutations in DNA DamAGe
Response Pathways Serve as Potential Biomarkers for Immune Checkpoint Blockade. Cancer
research 2018; 78:6486-96. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-18-1814. PMID: 30171052
18. McGranahan N, Rosenthal R, Hiley CT, Rowan AJ, Watkins TBK, Wilson GA, et al. Allele-Specific
HLA Loss and Immune Escape in Lung Cancer Evolution. Cell 2017; 171:1259-71 e11. DOI:
10.1016/j.cell.2017.10.001. PMID: 29107330
19. Levy-Lahad E, Friedman E. Cancer risks among BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. British
journal of cancer 2007; 96:11-5. DOI: 10.1038/sj.bjc.6603535. PMID: 17213823
20. Slade D. PARP and PARG inhibitors in cancer treatment. Genes & development 2020; 34:360-
94. DOI: 10.1101/gad.334516.119. PMID: 32029455