《Human Pathology》:Gene Expression and Immunohistochemical Phenotypes of High-Grade Epithelioid Mesothelioma
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间皮瘤分级与RNA表达及IHC标志物相关性研究显示,EM-HG病例RNA表达异质性更高,部分接近SM/BM,且IHC特征(BAP1缺失率86% vs 25%、PD-L1表达均值1.3% vs 30.1%、EZH2评分57.1 vs 88.3)与EM-LG存在显著差异,支持WHO分级体系,但提示EM-HG需进一步分子分型探索。
玛丽-弗朗斯·加尼翁(Marie-France Gagnon)| 克拉西米拉·罗泽诺娃(Krasimira Rozenova)| 钱璐(Chien Lu)| 卡洛斯·索萨(Carlos Sosa)| 贝丝·皮特尔(Beth Pitel)| 马修·彼得森(Matthew Petersen)| 悉尼·克劳森(Sydney Clausen)| 安雅·C·罗登(Anja C. Roden)| 凯文·C·霍林(Kevin C. Halling)| 洛英春(Ying-Chun Lo)
明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所(Mayo Clinic, Rochester, MN)实验室医学与病理学部门(Department of Laboratory Medicine and Pathology, Mayo Clinic, Rochester, MN)
摘要
最近有研究指出,上皮样间皮瘤(epithelioid mesothelioma, EM)的分级可以预测患者的生存期。我们研究了RNA表达谱和免疫组化(IHC)标志物是否能够更精确地划分EM的级别,并可能识别出治疗靶点。共分析了47例胸膜间皮瘤活检样本,其中包括6例肉瘤样/纤维化间皮瘤(sarcomatoid/desmoplastic mesothelioma, SM)、6例双相间皮瘤(biphasic mesothelioma, BM)和35例EM。根据世界卫生组织(WHO)的分类标准,我们将EM病例分为低级别(low-grade, LG)和高级别(high-grade, HG)。使用福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)切片进行RNA表达和IHC(BAP1、EZH2和PD-L1)检测。RNA表达通过nCounter PanCancer Pathways Panel(NanoString,770个基因)进行分析。在35例EM中,14例被归类为EM-HG,21例为EM-LG。RNA表达热图显示,EM-LG病例主要聚集在一起,而EM-HG病例表现出更大的异质性,部分病例与SM/BM有相似特征。SM/BM的IHC表达谱与EM-LG有明显差异:BAP1缺失比例较低(25% vs 86%),PD-L1表达较高(平均30.1%,范围0-80% vs 平均1.3%,0-10%),EZH2表达也较高(平均H评分136.3,范围10-250 vs 平均57.1,5-150)。与EM-LG类似,EM-HG的PD-L1表达也较低,平均TPS为1.2%,这表明PD-L1 IHC在EM-LG和EM-HG的临床应用中作用有限。此外,EM-HG的EZH2表达水平略高(平均H评分88.3,范围60-140),但这种差异不具有统计学意义。总之,除了支持EM的组织学分级外,我们的研究还表明EM-HG病例的表达谱更为异质,部分特征介于EM-LG和SM/BM之间。需要进一步的数据来探索EZH2 IHC在胸膜间皮瘤临床管理中的潜在应用。
引言
胸膜间皮瘤是一种罕见的间皮细胞恶性肿瘤,通常由职业性石棉暴露或辐射引起(1)。该疾病的预后较差(2, 3, 4)。目前胸膜间皮瘤分为三种组织学类型:上皮样、双相和肉瘤样(1)。这种分类有助于将病例分为预后不同的组别,其中上皮样间皮瘤预后较好,双相间皮瘤预后中等,而肉瘤样间皮瘤预后较差。上皮样间皮瘤适合采用多学科团队进行手术治疗。相比之下,肉瘤样间皮瘤主要依靠全身性治疗。然而,同一类型内存在显著的异质性和临床行为差异,因此需要更精确的生物标志物来深入了解肿瘤生物学特性、优化预后分层并寻找新的治疗策略。
最近人们认识到上皮样组内部的异质性,根据有丝分裂计数、核异型性和是否存在坏死,上皮样间皮瘤进一步分为低级别(EM-LG)和高级别(EM-HG)(1)。这种分类方法基于分级与生存期相关的证据(5, 6, 7)。目前尚不清楚EM-HG病例是否具有与EM-LG不同的表达谱,以及其与其他组织学亚型的差异。
目前,免疫组化(IHC)染色是间皮瘤诊断的重要工具,如BAP1、MTAP(CDKN2A/B缺失的替代指标)、NF2和p53。然而,IHC尚未被用于指导治疗选择。
接受伊匹单抗(ipilimumab)和纳武利尤单抗(nivolumab)治疗的间皮瘤患者总体生存期优于化疗患者,尤其是非上皮样类型的病例(8)。尽管间皮瘤的肿瘤突变负荷较低(9),但研究表明其具有免疫原性(10)。免疫疗法已被纳入间皮瘤的标准治疗方案。然而,目前尚无与这些药物相关的伴随诊断生物标志物(如PD-L1)。PD-L1表达与间皮瘤免疫疗法疗效之间的关系尚不明确。发现新的间皮瘤生物标志物对于患者的分层治疗和新疗法的开发至关重要。有研究显示,BAP1失活与EZH2表达增加有关,EZH2抑制剂正在临床试验中用于间皮瘤的治疗(11)。
本研究的第一部分是验证性研究,旨在分析EM-HG的RNA表达谱和IHC表型,以了解其除预后之外的其他特征,并与现有的分级系统进行对比。第二部分探讨IHC生物标志物在胸膜间皮瘤的诊断、预后预测和治疗选择中的应用。
研究队列
我们在梅奥诊所罗切斯特分院的病理学数据库中搜索了2001年至2020年间收集的胸膜间皮瘤活检样本。共有47份样本符合研究要求,包括足够的组织量。这些样本由两位病理学家(KR和YCL)回顾性评估,并根据世界卫生组织第五版分类标准(1)被归类为上皮样、肉瘤样(含纤维化型)和双相间皮瘤。
研究队列的人口统计和临床特征
研究队列包含47例间皮瘤患者的诊断活检样本。患者中位年龄为72岁(四分位数范围63-80岁),其中77%为男性(表1)。2%的患者为当前吸烟者,53%为既往吸烟者,45%从未吸烟。55%的患者报告有石棉暴露史或可能接触过石棉。其中30例和34例患者提供了诊断时的病理分期和体能状态(ECOG)信息。
讨论
最新的病理学分类方法根据核异型性、有丝分裂计数和坏死情况将EM分为LG和HG(1),这种分级系统对预后有重要影响(1, 5, 6, 7, 19)。由于这一分类方法对临床医生来说相对较新,本研究的第一部分旨在对其进行验证。我们仅分析了活检样本,以模拟实际临床决策过程,并涵盖了较长的时间跨度。
结论
我们分析了胸膜间皮瘤病例的mRNA表达情况和选择性IHC标志物表现。研究结果支持分级在细化EM分类中的价值,并提示EM-HG可能代表一类具有额外异质性的疾病亚群,这些异质性无法完全通过组织学评估反映。我们的发现进一步证明了表达谱分析在改进间皮瘤分类中的重要性。需要进一步的研究来
作者贡献声明
钱璐(Chien Lu): 数据整理、撰写、审稿与编辑。悉尼·克劳森(Sydney Clausen): 撰写、审稿与编辑、方法学设计、数据整理。安雅·C·罗登(Anja C. Roden): 撰写、审稿与编辑。凯文·C·霍林(Kevin C. Halling): 撰写、审稿与编辑、资金获取。洛英春(Ying-Chun Lo): 撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、项目监督、资源协调、方法学设计、研究实施、资金获取、数据分析、概念构思。克拉西米拉·罗泽诺娃(Krasimira Rozenova): 撰写、审稿
伦理批准
该研究于2020年12月23日获得明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所机构审查委员会的批准(编号#20-012604)。
资金支持
该项目由美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所实验室医学与病理学部门的解剖病理学部门资助。
利益冲突声明
YCL因参与本项目而接受了Constellation Pharmaceuticals(现为MorphoSys旗下公司)的咨询费用。