FGFR2融合是精准肿瘤学中一类新兴的治疗靶点,在多种实体瘤类型中均有发现。我们对致癌机制以及分子靶点治疗效果的认知,往往反映的是在常见肿瘤类型中出现的情况,这给在不常见肿瘤类型中出现的相同靶点的治疗方案制定带来了挑战。本文报告了1例原发性高级别浆液性输卵管-卵巢癌病例,该病例存在一种新型的FGFR2::IQCG融合,这是一种极为罕见的肿瘤类型与融合类型的组合,并且对福巴替尼(futibatinib)的反应异常短暂。研究者回顾了这种融合的潜在致病机制,并探讨了在具有相同结构变异的异质性肿瘤类型中,使用不同检测方法和试验设计来预测靶向治疗疗效时所面临的挑战。
研究背景
FGFR2融合在部分胆管癌以及肺、乳腺、甲状腺和前列腺腺癌中较为常见,而在卵巢腺癌中较为罕见,相比之下,FGFR2点突变或基因扩增在卵巢腺癌中更为常见。截至目前,仅有另一例FGFR2融合阳性卵巢肿瘤的病例报告。绝大多数FGFR2断点会导致FGFR2 C末端结构域截断,有充分的体外证据表明,无论是否与融合伴侣提供的二聚化结构域融合,这一截断都能激活FGFR2。美国FDA已批准福巴替尼和佩米替尼用于治疗FGFR2融合阳性胆管癌,此外,佩米替尼还被批准用于治疗伴有嗜酸性粒细胞增多以及PDGFRA/PDGFRB或FGFR1重排或伴有PCM1::JAK2的髓系/淋巴系肿瘤。尽管它们的疗效因癌症类型而异,但对肝内胆管癌最为有效,并且肝内胆管癌在这种融合阳性群体中也是占比最多的。
本文报道了1例原发性苗勒氏管高级别浆液性癌病例,该病例存在一种新型FGFR2::IQCG融合 ,这是一种极为罕见的肿瘤类型与融合类型的组合。在使用福巴替尼短期治疗前后,该肿瘤对多线治疗均表现出病情进展。研究者展示了随时间推移伴随的分子检测结果,以此作为一个起点,来更好地描绘可靶向分子变异的相关背景以及影响治疗选择的因素。
临床表现
患者为一名62岁女性,最初被诊断为国际妇产科联盟(FIGO)分期IIIC期原发性高级别浆液性输卵管-卵巢癌。患者接受了剖腹探查术,包括全腹子宫切除术、双侧输卵管卵巢切除术及理想的肿瘤细胞减灭术,随后接受了六个周期的顺铂和紫杉醇腹腔及静脉化疗。治疗前的标本无法用于分子研究。三年后,患者出现CA125值升高及腹膜复发。分子检测 panel(FoundationOne CDx)报告显示,复发性肿瘤样本为同源重组缺陷(HRD),杂合性缺失(LoH)为20.3%(阈值>16%),微卫星稳定(MSS),且肿瘤突变负荷低(TMB;1 mut/Mb)。这也是该患者FGFR2::IQCG融合的首次报告。同时发生的分子变异包括20q11.21染色体上BCL2L1扩增、11q13.5上C11orf30(EMSY)扩增、3q26上PIK3CA/PRKCI/TERC扩增,以及TP53 p.F341fs*4突变(表1)。
患者完成了六个周期的二线化疗,方案为卡铂联合脂质体阿霉素。完成二线化疗一年后,她出现第二次复发,随后接受了第三个化疗方案,即六个周期的卡铂联合贝伐珠单抗,之后使用PARP抑制剂奥拉帕利进行维持治疗,持续4个月,直至她出现第三次复发。此时,她的病情被认定为铂耐药,两个局限性病灶接受了放射治疗。六个月后,她出现肝脾及盆腔复发,并参加了一项评估靶向叶酸受体的抗体-药物偶联物索米妥昔单抗(mirvetuximab soravtansine)的临床试验。在5个月内接受8个周期的治疗后,她的盆腔疾病出现进展,随后又参加了另一项评估PD - L1抑制剂阿替利珠单抗联合抗TIGIT抗体及贝伐珠单抗的临床试验。
参加该临床试验六个月后,她的腹膜疾病出现进展,随后她被纳入一项评估福巴替尼的临床试验,福巴替尼是一种对FGFR 1、2、3和4具有选择性的不可逆抑制剂。参加试验两个周期(1个月)后,由于小肠浆膜种植瘤的间歇性生长,她出现了小肠梗阻。她因此退出试验,并开始接受第七种治疗方案,即八个周期的培美曲塞和贝伐珠单抗治疗。疾病再次进展后,她接受了第八种治疗方案,即紫杉醇/吉西他滨和贝伐珠单抗。当时,对新的组织活检样本再次进行了FoundationOne CDx检测。结果显示,HRD再次呈阳性(LoH为25.3%),微卫星稳定(MSS),TMB较低(4 mut/Mb)。再次证实了FGFR2::IQCG融合和TP53突变,而之前报告的基因扩增呈阴性,同时检测到两个新的突变,即NF1 c.7458 - 1G>A和RB1 p.N290fs*11(表1)。
在对后续化疗出现部分缓解后,影像学检查显示,在完成最后一次化疗3个月后,病情出现新的进展。于是开始采用拓扑替康进行每周一次的化疗,但由于病情迅速进展,1个月后不得不停止。第二次分子panel检测所用的肿瘤组织,经免疫组化显示HER2/neu表达水平为+1 ,随后她接受了11个周期的靶向HER2抗体-药物偶联物(德曲妥珠单抗)治疗。该方案结束后,她参加了一项评估新型第二代靶向叶酸受体抗体-药物偶联物IMGN151的临床试验。病情再次进展后,患者接受了单药每周一次的紫杉醇治疗。最终,在最初被诊断为FIGO IIIc期输卵管-卵巢癌9年后,患者选择了姑息治疗/临终关怀。
分子发现
FGFR2::IQCG是一种新型融合,FGFR2的断点位于chr10:121480398(hg38)/10:123239912(hg19),IQCG的断点位于chr3:197946881(hg38)/3:197673752(hg19)。FGFR2的断点在其标准转录本NM_000141的第18号外显子上游337个碱基处,保留了FGFR2蛋白酪氨酸激酶结构域(TKD)除最后一个氨基酸外的所有部分,根据2023年11月1日访问的GenBank信息,该结构域涵盖第456 - 768号氨基酸(图1A)。IQCG的断点在第3号外显子上游1194个碱基处,该外显子的5'非翻译区(5'UTR)包含59个碱基(图1B)。假设剪接不受影响,融合蛋白在遇到终止密码子前会在截短的FGFR2上添加五个氨基酸,即VTALL(图1C、D)。
图1
讨 论
不同解剖部位的FGFR2融合阳性肿瘤:
近期的高通量mRNA测序研究以及那例卵巢肿瘤病例涵盖了26份存在FGFR2融合的样本,其中21份样本中FGFR2作为5'端融合伴侣。在这21份样本里,有14份样本的断点与本病例预测的断点相同(表1)。cBioPortal中基于DNA或RNA的检测报告列出了另外123例,共有141份检测结果,其中71份报告了断点坐标。肝内胆管癌病例几乎占总病例数的三分之一(表2)。有33例是FGFR2作为5'端融合伴侣与非FGFR2伴侣融合,8例是FGFR2作为3'端融合伴侣与非FGFR2伴侣融合。有1例存在融合产物双向转录的RNA证据。另有2例存在基因内融合或倒位情况。报告显示,在FGFR2编码区内共有55个独特的DNA断点,除6个断点外,其余所有断点均位于标准转录本的第17号内含子中(图2)。
表2
图2
有一例卵巢浆液性腺癌,其断点位于外显子2末端,融合伴侣为USP10,而另一例则与本病例一样,断点位于内含子17,导致外显子18截断。
FGFR2融合的致病机制:
FGFR2变异对C末端的外显子18影响尤为显著。C末端的变化存在多种激活模式:富含脯氨酸的Grb2结合基序缺失、与外部二聚化结构域融合,或者因截断或错义突变导致更靠近的YLDL基序(AA 770 - 773)缺失。
富含脯氨酸的基序(AA 807 - 814,在图1B中加粗显示)可与Grb2结合,使FGFR2维持在基础磷酸化状态。其最后10个氨基酸的截断足以增强其组成型激活。该基序还能结合并阻止近膜结构域(JMD;AA 428 - 441)与FRS2支架蛋白结合。本病例中,C末端融合伴侣提供的氨基酸极少,在结构上类似于Lin等人研究中的CTC3构建体这类无义变异,该变异表现出增强的FRS2结合能力和ERK磷酸化。
Cha等人证明,Y770残基对于PLCγ的结合至关重要,而L773残基对受体的内化必不可少,这与Lin的CTC3构建体显示出增强的质膜定位现象相符。Cha还指出,协同突变会产生协同转化活性,这也佐证了本病例中包含YLDL基序及其下游的所有结构域缺失后具有驱动肿瘤发生的可能性。
关于激活FGFR2是否需要二聚化结构域这一问题仍存在争议。Lorenzi等人发现,在转染了FGFR2::FRAG1的动物细胞系中,FGFR2活性增强。如今,FRAG1在人类中的对应物被确定为PGAP2,但并无二聚化的证据。对于大多数以TACC3和BICC1等作为3'端融合伴侣的情况,外部提供二聚化结构域这一假设是成立的。然而,也存在一些例外,比如完整的FGFR2置于强启动子控制之下,或者与像AFF3或FAM76A这类虽假定具有但未经实验证实具有二聚化结构域的3'端伴侣融合。FGFR2::FAM76A的病例报告尤为相关,因为它发生在中分化浆液性卵巢癌中,且FGFR2的mRNA断点与本病例相同。源自该卵巢癌的细胞系中融合蛋白表达增加,细胞增殖加快,而泛FGFR抑制剂BGJ398(现名为英菲格拉替尼infigratinib)可抑制这种增殖。因此,FGFR2与非二聚化伴侣的融合可能驱动肿瘤生长,且可用FGFR抑制剂进行靶向治疗。
共同发生的潜在分子驱动因素:
在首次复发时,存在潜在驱动基因的扩增以及TP53的移码截断变异,这表明核型较为复杂。这些染色体臂的增加并非特定于某个分子亚组,并且它们都有可能是驱动因素。在第六次复发时,未检测到扩增,但检测到新的NF1和RB1功能缺失突变。无法直接评估染色体臂增加和点突变相对于FGFR2融合的作用。值得注意的是,在初次复发和第六次复发的肿瘤中均发现了FGFR2::IQCG融合,这表明它有可能是肿瘤持续进展的驱动因素,不过由于缺乏治疗前的分子研究,无法判断它是否在原发性化疗耐药中起了作用。
检测方法的局限性:
结构变异相对于完整基因产物以及相对于所有其他分子变化的驱动潜力,对于治疗方案的选择至关重要,但只能进行间接解读。在RNA检测中,通常会报告结构变异与完整拷贝的链计数,但必须将其与非肿瘤细胞中的表达强度进行比较,以评估其功能意义。理想情况下,非肿瘤对照样本应来自相同的组织类型,但此类组织不像血液或成纤维细胞那样容易获取。此外,一些肿瘤类型不存在已知的正常对应组织。而且,mRNA链计数不一定能反映蛋白质的功能。全转录组分析是一种正交方法,它能从更高层面展示活跃的信号通路,有助于肿瘤分类。
变异是存在于所有肿瘤亚克隆中,还是仅存在于部分亚克隆中,这是影响治疗效果的另一个因素,而常规临床检测并不会报告这一点。只有通过单细胞测序或空间编码测序才能解决亚克隆解析问题。相比之下,纯化核酸的下一代测序(NGS),仅在一种罕见情况下,即肿瘤恰好有几个形态上不同的子区域,且其细胞核百分比计数与变异等位基因频率(VAFs)相匹配时,才能提供一个推断性的、不精确的亚克隆 - 突变映射。在预测药物靶点相对存在方面的这些局限性,或许可以解释为何治疗效果有限,以及为何像本病例中那样频繁更换治疗方案。
靶向FGFR2治疗的局限性:
许多5' FGFR融合阳性肿瘤对靶向FGFR疗法有反应,且本病例中的融合有充分证据支持其致癌性。多项针对多激酶或靶向FGFR抑制剂的治疗试验正在广泛招募由该融合定义的肿瘤类型,旨在研究不考虑组织学类型的治疗效果,这不可避免地使结果向肝内胆管癌等常见肿瘤类型倾斜,同时模糊了归为“其他”类别的肿瘤类型之间的差异。福巴替尼是一种不可逆的FGFR1 - 4抑制剂,在本病例中作为第六线治疗药物使用。在一项针对31例“其他”肿瘤类型(包括1例卵巢癌)的I期剂量扩展研究中,它显示出病灶大小有适度变化。胆管癌队列的客观缓解率较高(15.6%,95%CI 7.8% - 26.9%),尿路上皮癌队列(15.8%,95%CI 3.4% - 39.6%)和胃癌队列(22.2%,95%CI 2.8% - 60.0%)亦是如此,而其他所有肿瘤类型的客观缓解率均低于10%。按分子变异分层时,FGFR2融合/重排阳性队列的靶病灶缩小程度最大,其次是FGFR2突变、FGFR3突变和FGFR3融合/重排阳性队列。然而,反应最明显的两个分子组主要由胆管癌构成,这混淆了病因。治疗反应欠佳的可能原因包括每种癌症类型特有的共同发生的分子驱动因素或肿瘤微环境,以及FGFR2的行为取决于其融合伴侣。
本文报告了一例高级别浆液性苗勒氏原发性腺癌病例,该病例中FGFR2在靠近其C末端的常见断裂点处与一种新的3′端伴侣发生融合,这是一种不常见的携带这种融合的肿瘤类型。对有关其断裂点及推测翻译产物的文献回顾表明,该翻译产物类似于C末端抑制结构域的早期截断,这意味着即使融合伴侣未提供额外的二聚化结构域,FGFR2下游的致癌通路也可能被激活。虽然已知FGFR家族受体酪氨酸激酶的激活变化对FGFR抑制剂有反应,但本病例在两个周期后因小肠梗阻终止了福巴替尼试验,这使得无法继续口服该药物。浆膜种植灶的间隔期生长与卵巢癌病例有限的试验结果相符。FGFR抑制剂的疗效可能受肿瘤发展进程、亚克隆性,以及同时存在的致癌驱动因子(如含癌基因的染色体区域获得)的精确驱动潜力影响。需要更多携带FGFR融合的类似癌症类型病例,以阐明靶向治疗疗效有限的机制。
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