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问题3
二代测序在淋巴瘤的临床和科研中如何应用
利用二代测序(next-generation sequencing,NGS)高效快速准确的特性,可以对淋巴瘤病理组织进行大规模基因筛查,从中可以得到具有病理亚型特点的重排基因、突变基因、单核苷酸变异及基因遗传突变谱等,帮助我们深入了解此类亚型的本质,筛选有效的治疗靶点,为患者制订个体化治疗方案。
问题详解
NGS即高通量测序,是相对于传统的一代Sanger测序而言的。近年来,NGS凭借其高输出量与高解析度的优势,发展迅速,并广泛应用到淋巴瘤的临床和科研领域,成为研究淋巴瘤生物学和发病机制、实现临床病理精准诊断和分子分型、指导临床治疗及预后评估的重要工具。
一、在淋巴瘤生物学和发病机制研究中的应用
近年来,利用基因组学研究发现了诱导nTFHL-AI潜在发病机制的遗传基因突变谱[1]。nTFHL-AI患者存在表观遗传调控因子突变,其中TET2突变率为47%~83%,DNMT3A突变率为20%~30%,IDH2突变率为20%~45%;且研究发现,60%~70%的nTFHL-AI患者存在RHOA G17V杂合错义突变,与TET2突变及IDH2突变具有较强的突变相关性,这些基因组合突变可协同刺激TCR及下游信号通路磷酸肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/Akt和MAPK等异常活化,共同促进了nTFHL-AI发展[2-3]。结外NK/T细胞淋巴瘤(extranodal NK/T cell lymphoma,ENKTL)的发病与EBV感染相关,对于ENKTL发病机制的研究聚焦于EBV基因组的高通量检测。研究结果显示,EBV引发ENKTL的机制主要包括EBV本身基因组的突变、EBV诱导宿主体细胞的基因突变和EBV片段整合嵌入宿主基因组;而ENKTL患者体细胞突变基因则集中在JAK-STAT通路、肿瘤抑制因子、表观遗传修饰因子及RAS-MAPK通路(如STAT3、TP53、DDX3X及KMT2D突变等)上,这些研究结果为ENKTL的发病机制提供了理论基础。
二、在淋巴瘤临床精准诊断及分子分型上的应用
在临床病理诊断实践中,淋巴瘤的诊断一直是难点和痛点,特别是T细胞淋巴瘤常因肿瘤细胞形态学异形性不大,背景炎症细胞丰富,容易与慢性炎症或T细胞非典型增生的瘤样病变混淆。NGS能检测肿瘤基因遗传学突变谱,这对明确病理诊断有很大的帮助。如在鉴别nTFHL-AI与T细胞非典型增生的瘤样病变或其他淋巴瘤上,测序结果显示典型的TET2、DNMT3A、IDH2、RHOA G17V等的共突变,是诊断nTFHL-AI的有力依据。DLBCL异质性大,给临床治疗及对疾病的认识上带来困惑。在2016年《淋巴造血肿瘤WHO分类》修订版中规定,根据细胞起源(cell of origin,COO)的不同将DLBCL分为GCB亚型和non-GCB亚型[包括活化B细胞(activated B-cell,ABC)亚型和不能分类亚型],GCB亚型预后明显优于non-GCB亚型。近几年,在NGS结合生物信息技术发展的基础上,多项研究报道了DLBCL的分子分型。2018年Schmitz等[4]根据基因突变将DLBCL分为MCD、BN2、N1和EZB四类分子亚型。同年,Chapuy等[5]研究将DLBCL分为C0~C5六类分子亚型。2020年Lacy等[6]将DLBCL分子分型为MYD88、NOTCH2、BCL2、SOCS1/SGK1、TET2/SGK1、NEC六类。而Wright等[7]在2020年根据患者基因特征计算分子亚型的概率,将其归为七类[MCD、BN2、N1、ST2、A53、EZB(MYC+)、EZB(MYC-)]。研究结果均显示,MYD88/CD79B突变分子亚型预后不良,BCL6易位/NOTCH2突变分子亚型预后相对较好。
三、在淋巴瘤临床治疗及预后评估上的应用
近年来,DLBCL的基础研究、诊断标准及治疗等方面已取得巨大进展,特别是随着基因检测技术的日益成熟,可以从分子层面上了解DLBCL的发病机制及其异质性,使个体化精准诊疗成为可能[8]。分子分型对DLBCL预后分层具有一定的指导意义,特别是对COO不可分类患者,可辅助其临床决策及指导个体的精准化治疗。基于BCR-NF-κB信号通路在DLBCL的MCD和BN2分子亚型中显著激活,患者获益于布鲁顿酪氨酸激酶(Bruton's tyrosine kinase,BTK)抑制剂如伊布替尼。基于PI3K/Akt通路在nTFHL-AI及其他外周T细胞淋巴瘤中普遍激活,患者显著获益于PI3K抑制剂。对于CLL患者来说,伴有免疫球蛋白重链可变区(immunoglobulin heavy variable,IGHV)未突变、TP53突变等基因异常的患者,往往在接受了传统的化疗治疗后,生存结局会比较差;而接受如新型靶向制剂BTK抑制剂伊布替尼治疗的患者获益更大。2020年一项国际研究[9]显示,伊布替尼单药治疗IGHV未突变的CLL患者,5年之内有67%患者的疾病没有发生进展。另外一项开放性2期研究[10]也显示,有61%的TP53异常的CLL患者接受伊布替尼单药治疗后,6年内肿瘤未出现增殖或者复发。
淋巴瘤的诊治高度依赖于病理,NGS检测技术无疑为大规模筛选病理特异性指标提供了无限可能,使各种分类错杂的淋巴瘤亚型得到明确鉴别与诊断,进而精准评估患者预后,并实施更加个性化的治疗方案。同时,通过NGS检测数据库可发现更多新的潜在治疗靶点,为新药研发提供数据依据。
(孙鹏、臧盛兵撰写,李志铭审校)
参考文献
[1]Sakata-Yanagimoto M, Enami T, Yoshida K, et al. Somatic RHOA mutation in angioimmunoblastic T cell lymphoma [J]. Nat Genet, 2014, 46 (2): 171-175.
[2]Zang S, Li J, Yang H, et al. Mutations in 5-methylcytosine oxidase TET2 and RhoA cooperatively disrupt T cell homeostasis [J]. J Clin Invest, 2017, 127 (8): 2998-3012.
[3]Cortes JR, Ambesi-Impiombato A, Couronne L, et al. RHOA G17V induces T follicular helper cell specification and promotes lymphomagenesis [J]. Cancer Cell, 2018, 33 (2): 259-e273, e7.
[4]Schmitz R, Wright GW, Huang DW, et al. Genetics and Pathogenesis of Diffuse Large B-Cell Lymphoma [J]. N Engl J Med, 2018, 378 (15): 1396-1407.
[5]Chapuy B, Stewart C, Dunford AJ, et al. Molecular subtypes of diffuse large B cell lymphoma are associated with distinct pathogenic mechanisms and outcomes [J]. Nat Med, 2018, 24 (5): 679-690.
[6]Lacy SE, Barrans SL, Beer PA, et al. Targeted sequencing in DLBCL, molecular subtypes, and outcomes: a haematological malignancy research network report [J]. Blood, 2020, 135 (20): 1759-1771.
[7]Wright GW, Huang DW, Phelan JD, et al. A probabilistic classification tool for genetic subtypes of diffuse large B cell lymphoma with therapeutic implications [J]. Cancer Cell, 2020, 37 (4): 551-568.
[8]Wang L, Li LR, Young KH, et al. New agents and regimens for diffuse large B cell lymphoma [J]. J Hematol Oncol, 2020, 13 (1): 175.
[9]Burger JA, Barr PM, Robak T, et al. Long-term efficacy and safety of first-line ibrutinib treatment for patients with CLL/SLL: 5 years of follow-up from the phase 3 RESONATE-2 study [J]. Leukemia, 2020, 34 (3): 787-798.
[10]Ahn IE, Tian X, Wiestner A, et al. Ibrutinib for chronic lymphocytic leukemia with TP53 alterations [J]. N Engl J Med, 2020, 383 (5): 498-500.