子宫内膜癌分子及免疫分型的研究进展

2022子宫内膜癌分子及免疫分型的研究进展（全文）摘要子宫内膜癌是常见的三大妇科恶性肿瘤之一，其发病率持续上升且发病呈年轻化趋势。早年子宫内膜癌以临床分型为主，此后纳入了病理分型，这两种分型方式应用广泛但对临床决策的指导仍有不足。近年来，高通量测序技术的发展促进了子宫内膜癌分子分型和免疫分型的提出，这为患者的精确诊断及治疗提供了更多信息，具有良好的应用前景。本文总结了子宫内膜癌分子分型的现状和免疫分型的研究进展，以期为未来子宫内膜癌分型的发展提供依据。子宫内膜癌是发达国家女性第4常见的恶性肿瘤，而在我国妇科恶性肿瘤中发病率居第2位［1］。子宫内膜癌的手术病理分期、病理分化程度、病理类型对临床决策有重要的指导作用，不仅提供预后信息，对于制定辅助治疗和指导个体化治疗也具有重要的意义。1983年，Bokhman［2］根据临床病理特征和预后将子宫内膜癌分为I型（即激素依赖型）和II型（即非激素依赖型）。2014年，WHO依据肿瘤细胞的形态特点结合免疫组化法检测结果，将子宫内膜癌分为子宫内膜样癌、黏液性癌、浆液性癌、透明细胞癌、癌肉瘤、神经内分泌肿瘤、混合性细胞腺癌及未分化癌共8种病理类型［3］。这两种传统分型在临床应用广泛，但对于指导个体化精准治疗的作用有限，需要其他技术和分型方法进行补充。近年来，高通量测序技术的发展逐步揭示了子宫内膜癌的发病机制和分子遗传学特征，以分子研究为基础的分型模式为患者的精确诊断和精准治疗提供了更多指导信息。目前的研究主要基于肿瘤细胞的分子特征及肿瘤微环境的免疫特征两方面展开，本文将对子宫内膜癌分子分型的现状以及免疫分型的研究进展进行综述。一、子宫内膜癌分子分型分子分型及其改良分型方法：2013年，癌症基因组图谱(thecancergenomeatlas，TCGA)项目［4］对373例子宫内膜癌患者(包括307例子宫内膜样癌、53例浆液性癌和13例混合性癌)进行了整合基因组、转录组学和蛋白质组学的研究，将子宫内膜癌分为4个分子亚型：POLE超突变型(7%)、微卫星不稳定性高突变(microsatelliteinstabilityhypermutated，MSIH)型(28%)、低拷贝型(39%)和高拷贝型(26%)，其中POLE超突变型为4种TCGA分子分型中预后最佳者［5］，而高拷贝型患者的预后最差。TCGA分子分型弥补了传统分型的不足，具有重要的临床意义，但其分型过程较为繁琐，费用较高。Talhouk等［67］开发了针对子宫内膜癌的前瞻性分子风险分类工具(proactivemolecularriskclassifierforendometrialcanceiProMisE)分子分型，采用错配修复蛋白的免疫组化法检测替代微卫星不稳定性(microsatelliteinstabilityMSI)检测，p53蛋白的免疫组化法检测替代拷贝数变异分析，将包含黏液性癌、浆液性癌、透明细胞癌、未分化癌、癌肉瘤等460例子宫内膜癌分为POLE超突变型(9%)、错配修复功能缺陷(mismatchrepairdeficiency,MMRd)型(28%)、p53野生型(51%)、p53突变型(12%)。Stello。等［8］根据p53蛋白免疫组化法检测、MSI检测结果以及通过桑格(Sanger)测序得到的POLE基因核酸外切酶热点突变开发出了TransPORTEC分子分型，将116例高危子宫内膜癌分为4个分子亚型：POLE超突变型(12%)、MMRd型(16%)、p53突变型(34%)、无特异性分子改变(nospecificmolecularprofileNSMP)型(38%)。分子分型的临床应用：近年来，分子分型在临床应用中逐渐被推广，对于预测预后和指导治疗均发挥了很重要的作用。2020年，TCGA分子分型检测首次被纳入美国国立综合癌症网络(NationalComprehensiveCancerNetwork,NCCN)指南；同年，第5版WHO女性生殖器官肿瘤分类中纳入了子宫内膜癌的分子分型［9］。2021年，我国也首次将子宫内膜癌的分子分型纳入指南［10］，并制定了分子检测专家共识［11］。同时，许多基于分子分型指导治疗方案制定的研究也正在进行中。有研究认为，POLE突变型手术后可考虑不予辅助治疗，若有生育要求可直接进行保守治疗；p53突变型患者推荐进行标准的分期手术，并需术后辅助治疗［12］。在辅助治疗方面，NCCN关于子宫肿瘤的指南推荐，派姆单抗用于治疗MSIH型或错配修复缺陷(deficientmismatchrepair;dMMR)型子宫内膜癌。2018年，子宫内膜癌的术后放疗4a(postoperativeradiationtherapyinendometrialcarcinoma4a，PORTEC4a)试验首次将ProMisE分子分型用于指导中高风险子宫内膜样癌患者的辅助治疗［13］。此外，基于TransPORTEC分子分型方法的另一项名为基于分子特征的改良子宫内膜癌辅助治疗(refiningadjuvanttreatmentinendometrialcancerbasedonmolecularfeatures,RAINBO)的国际多中心临床试验也正在进行中［14］。分子分型的局限性：分子分型的提出具有重大的意义，在解释患者临床疗效差异、精准预测患者预后及指导患者的精准治疗等方面均展现出潜力，逐渐广泛应用于临床。但是，目前使用的分子分型仍然存在一定的局限性。首先，大部分子宫内膜癌患者为预后没有明显差异的MSIH型和NSMP型［15］，限制了分子分型在这些患者预后判断和治疗选择中的应用；其次，子宫内膜癌常表现为瘤内异质性，其在分子分型上同样表现出异质性，活检时刮取的浅表组织标本和切除标本的分子分型可能存在差异，难以在术前对患者进行准确的分子分型；再次，目前的分子分型检测仍然需要对POLE基因突变进行检测，需要专业人员操作及分析。二、子宫内膜癌免疫分型目前，大多数关于子宫内膜癌的分子分型都是基于肿瘤细胞的基因组特征或分子标志物，忽视了肿瘤微环境中其他因素的影响。在肿瘤微环境中，基质中免疫细胞浸润在肿瘤的发生、发展中同样有重要的作用，可能反映了肿瘤独特的潜在生物学特性。已有众多研究表明，基质中浸润的免疫细胞反应了患者对于治疗的免疫反应，同时还可能对预后起到预测的作用[16],提示，在子宫内膜癌的分型中，可以加入免疫特征相关的内容。为了对子宫内膜癌肿瘤微环境中的免疫表型进行探究，同时为了找到预测免疫治疗或靶向治疗效果的标志物，近年来逐渐出现了免疫分型的相关研究，目前的研究主要根据免疫相关基因和免疫细胞浸润两方面对子宫内膜癌进行免疫分型。1.基于免疫相关基因的分型研究：2020年，Liu等[17]使用TCGA数据库筛选出一系列子宫内膜癌与正常子宫内膜差异表达的免疫相关基因，采用Cox回归模型分析筛选出其中与预后相关的基因，最终得到15个免疫相关基因用于计算风险评分，再根据风险评分将患者分为高危组和低危组，结果显示，高危组中滤泡辅助性T淋巴细胞、调节性T淋巴细胞、M0型巨噬细胞的浸润明显增多，而低危组中休眠记忆CD4+T淋巴细胞、Y6T淋巴细胞、M2型巨噬细胞、静息肥大细胞的浸润明显增多；另外，该研究发现，低危组易对免疫检查点抑制剂产生反应，同时对化疗药物的敏感性更高。Li和Wan[18]同样使用TCGA数据库中免疫相关基因特征，结合基因集变异分析及分层聚类，定义了4种免疫分型，即免疫抑制型（C1型）、干扰素Y主导型（C2型）、炎症型（C3型）、免疫平衡型（C4型），该分型在免疫细胞、免疫调节及患者的生存等方面均存在差异，其中C1型的免疫活性最差，巨噬细胞和淋巴细胞的浸润最少，转移率最高，预后最差；C2型的干扰素Y通路被激活巨噬细胞向M2型巨噬细胞分化；C3型的免疫活性最强，巨噬细胞和淋巴细胞的浸润最多，预后最好；C4型的免疫细胞浸润和免疫通路激活较为平衡，预后与C2型相似。还有研究者进行了对多种肿瘤的共同分析，得到同时适用于多种肿瘤的免疫分型。Bagaev等［19］基于肿瘤微环境中免疫相关基因的表达进行了肿瘤微环境分型，用于预测不同恶性肿瘤对免疫治疗的反应。该研究中纳入了29种代表性肿瘤中主要功能成分的基因特征，根据不同基因特征的单样本基因集富集分析评分并进行聚类分析，得到4种免疫分型，包括免疫增强纤维化型（IE/F型）、免疫增强非纤维化型（IE型）、纤维化型（F型）、免疫耗竭型（D型），其中IE型的预后最好，且使用免疫治疗的效果最好。Thorsson等［20］同样通过对多种肿瘤中免疫相关基因的分析得到了6种免疫分型，包括组织愈合型（1型）、干扰素Y主导型（2型）、炎症型（3型）、淋巴细胞耗竭型（4型）、免疫静默型（5型）、转化生长因子。主导型（6型），其中4型和6型在肿瘤微环境中以巨噬细胞为主，淋巴细胞浸润少，呈现免疫抑制微环境，预后最差；而2型和3型的预后最佳，2型淋巴细胞浸润最多，3型表现出明显的辅助性丁淋巴细胞17浸润的特征。2.基于免疫细胞浸润的分型研究：有研究者基于免疫细胞在肿瘤组织中的浸润情况进行了免疫分型。Cai等［21］根据免疫细胞在肿瘤组织中的浸润情况对样本进行聚类分析，得到了免疫细胞浸润程度分别为高、中、低的3个亚群，即CI、CII、CIII，其中CI和CII患者进行辅助治疗的效果较好，同时在CI和CII中检测到大多数特异性突变基因，而在CI中则存在更高频的TP53基因突变和拷贝数变异，表明，肿瘤组织中基因突变的频率可能与免疫细胞的浸润程度相关；另外，在CI中免疫调节相关基因的表达水平明显高于CH、CIII，提示，cI可能高表达免疫检查点分子；在预后方面，研究显示CI最好，CIII最差。Wang等［22］结合免疫细胞浸润程度和基因表达水平计算肿瘤微环境评分，将子宫内膜癌分为高危组和低危组，免疫激活、转化生长因子通路激活和免疫检查点相关基因在低危组中高表达，高危组具有更高频率的PTEN、CSE1L、ITGB3基因突变；该研究还使用独立队列，对肿瘤微环境评分的预后预测效果进行了验证。以上研究表明，子宫内膜癌肿瘤微环境中的免疫特征与预后等因素密切相关，免疫特征可以作为子宫内膜癌分型的新基础。但目前子宫内膜癌的免疫分型还仅限于研究阶段，仍然存在很多的局限性。首先，由于肿瘤内的异质性，用于检测的样本可能难以代表肿瘤整体的免疫环境，导致得到的免疫分型不准确。其次，目前的研究大多仅在基因层面进行了分析，并未使用免疫组化等方法对免疫细胞实际的浸润情况进行验证。再次，部分研究缺乏独立队列的验证，且缺乏临床试验对免疫分型模型的验证，未来还需要进一步研究以促进免疫分型在临床中的推广应用。三、分子分型与免疫分型的相关性肿瘤的生物学行为与肿瘤微环境中的免疫细胞相互影响，密不可分，基于肿瘤细胞的分子分型与基于免疫特征的免疫分型也存在一定的交互关系。Talhouk等［23］对ProMisE分子分型、免疫反应和患者预后之间的关系进行了研究，通过免疫组化染色对肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltratingymphocytes，TIL)和免疫抑制因子进行评估，聚类得到了两种TIL模式，根据TIL浸润程度高、低分别命名为TILhigh和TILlow,其中TILhigh的肿瘤中有密集的T、B淋巴细胞浸润和多重免疫抑制的特征，在高突变负荷相关的分子亚型中常见；TILlow的肿瘤通常缺乏免疫特征，在p53突变型和p53野生型中更为常见，这表明不同分子亚型中的免疫反应具有多样性。另外，该研究认为ProMisE分子分型能够预测患者的预后，而免疫反应不具有独立的预后意义，但免疫反应能更好地判断患者免疫治疗的效果。因而，有研究者提出，结合分子分型和免疫反应有助于选择适合免疫治疗的患者［24］。Horeweg等［25］同样对早期子宫内膜癌中免疫细胞浸润情况与分子特征之间的关系进行了研究，将免疫细胞浸润情况量化为密度，将样本分为了高、中、低密度组，其分子亚型比例差异非常显著，在高密度组中包含了大部分的POLE超突变型、MMRd型、p53突变型，而在低密度组中NSMP型较多。与Talhouk等［23］不同的是，该研究认为上皮内CD8+细胞的密度是子宫内膜复发的最强的预测因素，上皮内CD8+细胞的量化能够提升现有分子分型对早期子宫内膜癌预后的预测价值。这些研究均说明，基于肿瘤细胞的分子分型与基于免疫特征的免疫分型具有交互关系，在子宫内膜癌的分型方面能够相互补充。目前，对子宫内膜癌分子分型在预后判断方面的研究较为深入，但其在某些患者的预后预测中仍存在局限性，而不同分子亚型中免疫特征的差异提示，免疫分型可能具有一定的补充作用。在治疗方面，分子分型已开始应用于临床治疗方案的制定中，而众多研究则表明免疫分型在预测患者的免疫治疗效果上具有独特的优势，同样可以作为患者治疗选择的参考。有机结合分子分型和免疫分型，有助于实现对患者更加个体化的诊治。四、结语与展望子宫内膜