肌肉浸润性膀胱癌的共识分子分类

肌肉浸润性膀胱癌的共识分子分类
发表时间：2020-05-20T17:11:34.203Z 来源：《中国西部科技》2020年第6期作者：王淇[1]，王学凯[2]，陶铸[2]，陈燕[3]，刘锦华[3 [导读] 肌肉浸润性膀胱癌（MIBC）是一种分子多样性疾病，摘要：肌肉浸润性膀胱癌（MIBC）是一种分子多样性疾病，临床结果不一。

目前已经提出了几种分子分类，但是它们的亚型集的多样性阻碍了它们的临床应用。

现在MIBC分子亚型上已达成国际共识，以调和发布分类方案。

我们使用了来自16个已公开数据集和另外两个队列的1750个MIBC 转录组谱，并且对六个独立的MIBC分类系统进行了基于网络的分析，以识别出一系列共有的分子类别与生存关联评估使
用的多变量Cox模型。

我们报告了在MIBC分子亚型上达成共识的国际努力的结果。

我们确定了一组共有的六个分子类别：管腔乳头（24％），管腔未指定（8％），管腔不稳定（15％），基质丰富（15％），鳞状（35％）和神经内分泌像（3％）。

这些共识类别在潜在的致癌机制，免疫和基质细胞的浸润以及组织学和临床特征方面有所不同。

我们提供了一个单样本分类器，该分类器为肿瘤样本的转录组分配了共识类别标签。

这项工作的局限性是回顾性临床数据收集以及缺乏有关患者治疗的完整信息。

关键词：共识；分子分类学；肌肉浸润性膀胱癌；转录组分类器一、介绍
膀胱癌[1]是目前最常被诊断出的癌症之一。

大多数膀胱癌是尿路上皮癌[2]，由于对患者管理的不同影响，其分为非肌肉浸润性膀胱癌（NMIBC）或肌肉浸润性膀胱癌（MIBC）。

MIBC通常是从头诊断的，但可能源于最终进展的NMIBC病例的10–20％。

MIBC是一种更具侵略性的疾病状态，与局部疾病患者的5年生存率相关。

在分子水平上，MIBC是一种异质性疾病，其特征是基因组不稳定和高突变率。

转录组分析有助于将膀胱癌分类为分子亚型，从而根据预后和治疗选择对患者进行更精确的分层。

许多团队已经报告了膀胱癌的分子分类。

已经提出了几种基于表达的方案，或者考虑全谱的非转移性膀胱癌。

这些分类大大提高了我们对膀胱癌生物学的理解。

特定的基因组改变富含特定的分子亚型，包括靶向细胞周期调控，染色质重塑和受体酪氨酸激酶信号传导相关基因的突变。

重要的是，一些报告通过化学疗法的反应，突出了MIBC分子分层的临床意义。

免疫疗法可能富含特定的MIBC亚型。

二、患者和疗法
我们使用了来自18个数据集的1750个MIBC 转录组谱，以比较六个分子的分类方案并得出共识分类。

公开的分类系统转录组分类器由各自的团队提供和验证。

这些分类器被合并到一个R包（用于统计计算的R基础）。

我们将这些分类器分别应用于18个数据集，以将每个样本分配给六个分类系统中的每个子类型。

我们使用了之前经过验证的基于网络的方法，根据这些分型结果，从6个分类方案中找出可以协调分子亚型的共有类别。

简而言之，我们使用量化了来自不同分类系统子类型之间的相似性，建立了一个子类型化结果的加权网络，并应用了聚类算法来识别与潜在共识类相对应的网络子结构。

共识类别网络还揭示了一组核心共识样本，即基于六个分类系统的初始亚型，代表每个共识类别的肿瘤样本。

我们使用这些核心样本（n ?= 1084）构建了单样本转录组分类器。

在大约三分之一的样本中对分类器进行了训练（n ?= 403），其余三分之二的核心样本（n ?= 681）均达到了97％的平均平衡精度。

我们通过精确检验测量了共识类别与分类变量之间的关联，并在必要时进行蒙特卡罗模拟。

对于连续变量，我们检验评估了差异，对p 值的错误发现率调整进行了控制，以控制共识类与遗传变量或组织学变量之间的关联测试。

因为这些类型的变量可能被解释为某些共识类的潜在诊断或诊断学生物标志物。

我们建立了一个将共识类别和临床风险因素整合在一起的多变量Cox模型。

我们使用Wald检验评估了Cox模型中与给定因素不同水平相关的生存差异。

对于每个因子水平，我们计算了危险比（HRs）和95％置信区间（CIs）。

我们构建了曲线以可视化按共识分类分层的总体生存率，并使用对数秩检验比较相应患者组的生存率。

三、结果
我们使用了六种已发布的MIBC分子分类法来定义统一的共有子类型系统。

来自三腔的肿瘤过度表达尿路上皮分化特征。

除了其尿路上皮分化状态外，这三种腔类型还表现出不同的分子特征。

LumNS肿瘤的特点是高表达的非侵入性，并与转录活性密切相关，这是通过FGFR3共表达的基因信号估计的。

与其他腔肿瘤相比，LumNS肿瘤显示出较高的基质浸润特征，主要是成纤维细胞。

LumU肿瘤具有比其他管腔肿瘤更高的细胞周期活性。

富基质样品显示出尿路上皮分化的中间水平，它们的主要特征是基质浸润。

免疫浸润主要在Ba / Sq和富含基质的肿瘤中发现，但估计这两种类型与不同的免疫细胞群有关。

Ba / Sq肿瘤富含细胞毒性淋巴细胞和自然杀伤细胞。

LumNS肿瘤是唯一与免疫浸润信号相关的腔类型。

这些主要针对B和T淋巴细胞。

我们没有检测到转录组NE样肿瘤中免疫浸润的标志物。

在TCGA样品中，用ABSOLUTE评估肿瘤纯度证实，富含基质的Ba / Sq肿瘤包含更高水平的非肿瘤细胞。

先前报道与膀胱癌相关的23个调节基因的调节单位分析与评估的mRNA特征一致。

过度表达强尿路上皮分化信号的发光肿瘤与活性PPARG和GATA3调节子相关。

FGFR3调节子活性与LumP肿瘤特异性相关，Ba / Sq肿瘤与STAT3调节子活性密切相关。

此外，重组分析显示HIF1A重组活性与Ba / Sq肿瘤相关，表明该类别与低氧微环境有关。

LumP肿瘤主要富含FGFR3突变，TCGA队列中有33％的FGFR3突变LumP肿瘤，并通过添加其他队列中的FGFR3靶向测序突变数据总计为40％。

LumP肿瘤还具有更频繁的KDM6A突变。

组装突变、融合和拷贝数扩增后，FGFR3基因组改变在LumP肿瘤中富集。

CDKN2A 多重连接依赖性探针扩增[3] （MLPA）来自502个肿瘤的CNA数据显示，在33％的LumP肿瘤中CDKN2A是纯合/深缺失，这明显高于其他类别。

LumU肿瘤还经常发生PPARG改变和包含E2F3和SOX4的6p22.3区域的高水平扩增（76％，p ?<0.001 ）。

ERBB2在LumU肿瘤中扩增过高（39％，p ?<0.001），但在ERBB2突变与任何共识类别之间均未发现明显关联。

与其他管腔类型相反，LumU肿瘤与TP53（76％，p调整后< 0.001）和ERCC2的突变相关，后者编码一个核心核苷酸切除修复组分。

更一般而言，LumU是基因组改变最广泛的一类，显示出最高的CNA数量（ p ?<0.001）和最高的体细胞突变负荷（p ?= 0.009），并且包含比其他多的APOBEC诱导的突变共识类别（ p ?= 0.01）。

基因组不稳定的这些特征以及与ERBB2扩增的关联与 TCGA泛癌亚型C2：BRCA（HER2 amp）中LumU肿瘤的富集一致（特征在于频繁 ERBB2扩增的乳腺癌肿瘤[4]， p?<0.001）。

四、结论
我们强调，我们报告的是生物学类别，而不是临床类别。

我们提供了单样本mRNA分类器作为研究工具，以开展回顾性和前瞻性工作，以确定如何最好地在临床上使用此类分类器。

此处提出的共识为MIBC的分子分类提供了通用基础。

未来的分层可能允许定义一个更能预测对治疗反应的系统。

在此类工作中，临床/策略问题将是确定亚型的粒度或分辨率适合解决特定问题。

我们希望这种共识性分类将通过提供一个可靠的框架，将临床发现与分子环境联系起来，并确定用于患者管理的临床相关生物标志物，从而有助于MIBC精密医学的发展。

参考文献：
[1] 韩瑞发, 潘建刚. 中国人群膀胱癌发病危险因素的Meta分析[J]. 中华泌尿外科杂志, 2006, 27(4).
[2]程文, 高建平, 张征宇, et al. Ⅱ级膀胱尿路上皮癌microRNA差异表达及意义[J]. 医学研究生学报, 2010, 23(1):48-52.
[3]胡晓, 李汶, 卢光琇. Advancement in the Application of Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification%多重连接依赖性探针扩增技术及其应用进展[J]. 现代生物医学进展, 2010, 010(002):362-365,294.
[4]杨坤, 任建强. 乳腺癌肿瘤标志物的研究现状及展望[J]. 临床和实验医学杂志, 2011, 10(21):1711-1713.。