臻和科技联合中医院-王燕教授、应建明教授合作的研究成果发表于“TranslationalOncology”,本研究采用了臻和全外显子测序平台、RNAIOpanel。
导读
单纯手术仍然是ⅠA期非小细胞肺癌（NSCLC）患者的标准治疗方法。然而，患者术后局部区域复发率(LRR)为5%~19%，并且大约27%的患者有5年内复发或转移而导致死亡的风险。目前，关于复发高风险患者基因组及肿瘤免疫微环境特征的研究报道较少。我们通过对ⅠA期肺腺癌（LUAD）复发患者肿瘤组织标本进行基因图谱和免疫微环境分析，以期帮助鉴别复发高风险患者并为这些患者可能需要的全身辅助治疗提供一些信息。
基于本研究的重要小结
1、ⅠA期LUAD患者复发与免疫抑制相关。LUAD复发患者中趋化因子（如CXCL9,CXCL10,CXCL11）、溶细胞活性、肿瘤相关抗原及活化的CD8+T细胞水平均显著低于未复发患者。2、免疫抑制表型患者生存更差。趋化因子、肿瘤相关抗原及活化的CD8+T细胞水平与LUAD患者DFS呈正相关；相应基因表达或基因特征水平越低，DFS越短。3、本研究中未发现患者基因组改变与ⅠA期LUAD患者复发显著相关，上述结果提示肿瘤免疫微环境可能在肿瘤进展中发挥更重要作用。研究概览
本研究共纳入25例复发和25例未复发的ⅠA期LUAD患者（复发与未复发患者比例为1：1），所有患者均接受了根治性手术；分别利用全外显子组测序(WES)和RNAIOpanel测序对患者肿瘤组织样本进行基因组分析和肿瘤微环境分析。研究结果
01
肿瘤复发与未复发的LUAD患者之间基因组差异分析
对33例ⅠA期LUAD患者（包括复发组17例和未复发组16例）的肿瘤标本和正常肺组织进行了WES分析。体细胞突变分析结果如下(图1-A)：
1-在这个队列中，TP53(48%)、EGFR(18%)和KRAS(9%)是人群突变频率最高的3个基因；未见TP53和KRAS、KRAS和EGFR的共突变，复发组和未复发组分别有1例和2例患者检测到TP53和EGFR的共突变；
2-在LUAD未复发患者和复发患者之间的TP53、EGFR和KRAS基因突变无统计学显著差异：
TP53(56%vs41%，p=0.)；
EGFR(25%vs12%，p=0.)；
KRAS(只出现在肿瘤复发组，0%vs18%,p=0.)。
图1-A：LUAD患者基因突变谱肿瘤突变负荷(TMB)、拷贝数不稳定性(CNI)和突变等位基因肿瘤异质性(MATH)，在LUAD未复发患者和复发患者之间无统计学显著差异(图1B-D)。图1B-D：肿瘤复发组与未复发亚组之间的TMB值、CNI值和MATH值差异比较以上结果表明，获得性DNA改变（包括基因体细胞突变、TMB、CNI和MATH）与ⅠA期LUAD患者肿瘤复发无关。02
复发与抗肿瘤免疫（pre-existingtumourimmunity）的关系
对43例ⅠA期LUAD患者（包括复发组22例和未复发组21例）的肿瘤进行RNAIO分析检测，结果显示：两组间检测出22个差异表达基因(DEGs)，并且这22个基因在未复发组中的表达显著高于复发组(图2-A)。
图2-A：肿瘤复发组与未复发亚组之间的DEGs热图Metascape通路富集分析表明，在未复发患者中上调的22个基因与免疫应答过程相关，包括趋化因子受体相关、细胞杀伤相关以及淋巴细胞激活相关(图2-B)。图2-B：DEGs富集通路直方图通过分析肿瘤相关抗原、趋化因子信号、NK细胞信号、溶细胞活性和效应T细胞基因特征，发现复发肿瘤患者上述五个基因特征表达水平显著低于未复发肿瘤患者(图C,“*”,p0.05;“**”,p0.01)。除此之外，复发肿瘤中活化的CD8+T细胞浸润也显著低于未复发肿瘤(p=0.，图D)。因此，ⅠA期LUAD复发患者表现出减弱的免疫表型。图2C-D：肿瘤复发组与未复发组之间基因特征的相对转录丰度与活化CD8+T细胞浸润富集分数(ES)的差异03
抗肿瘤免疫与患者无病生存期(DFS)呈正相关
对43例ⅠA期LUAD患者(包括复发组22例，未复发组21例)，进行Kaplan-Meier分析，进一步论证22个DEGs（差异表达基因）和基因特征对LUAD患者预后的预测价值。
根据DEGs表达水平的高vs低对患者进行分层，结果显示：4个基因（CXCL9、CXCL10、CXCL11和KLRF1）的表达与LUAD患者DFS显著相关，在早期LUAD患者中，这些基因高表达组的DFS显著长于低表达组(图3A-D);
CXCL9(HR=0.34，p=0.)；
CXCL10(HR=0.27，p=0.)；
CXCL11(HR=0.37，p=0.)；
KLRF1(HR=0.22，p=0.)。
图3A-D：CXCL9、CXCL10、CXCL11和KLRF14个基因表达与ⅠA期LUAD患者DFS相关性的生存曲线分析此外，3个基因特征（趋化因子、效应T细胞和肿瘤相关抗原）及活化的CD8+T细胞浸润对DFS的影响呈现同样的趋势(图3E-H)。thechemokine(HR=0.，p=0.)；T-effector(HR=0.22，p=0.)；tumour-associatedantigensignatures(HR=0.16，p=0.)；activatedCD8+Tcells(HR=0.，p=0.)。以上结果表明，复发患者预后不良可能与免疫微环境抑制有关。图3E-H：趋化因子、效应T细胞和肿瘤相关抗原3个基因特征以及活化的CD8+T细胞浸润与ⅠA期LUAD患者DFS相关性的生存曲线分析04
驱动基因突变与肿瘤免疫微环境的关系
针对同时有WES测序数据和RNA表达数据的31例ⅠA期LUAD患者（包括复发组16例，未复发组15例），比较野生型(WT)组和突变(mut)组的宿主免疫应答是否存在差异。
分析复发组与未复发组的肿瘤免疫水平差异，其中复发组活化的CD8+T细胞和肿瘤相关抗原水平显著低于未复发组(图4-A)。
分析TP53、EGFR和KRAS突变的肿瘤免疫水平差异，发现TP53-mut组中，存在较高的TMB、新抗原负荷和肿瘤相关抗原与较低的PD-L1表达趋势，但差异无统计学意义(图4-B)；
EGFR-mut组的TMB值显著低于EGFR-WT组(p0.01)，新抗原负荷和肿瘤相关抗原显示出类似的趋势，但差异无统计学意义(图4-C)；
KRAS-mut组也观察到TMB值升高趋势，但差异无统计学意义(图4-D)。
图4A-D：比较肿瘤复发组与未复发组之间，不同基因突变之间对肿瘤免疫图谱的影响由于KRAS突变仅在复发肿瘤中发现，因此我们进一步探讨了TP53和EGFR突变对复发组和未复发组LUAD患者的肿瘤免疫功能的不同影响。发现在复发和未复发的肿瘤中，TP53-mut组肿瘤免疫水平更高，PD-L1表达更低，而EGFR-mut组表现出相反的趋势。未复发患者中EGFR-mut组的TMB值和肿瘤相关抗原显著低于EGFR-WT组(p0.05，图4-E)；因此，TP53突变的肿瘤与强免疫表型相关，而EGFR突变的肿瘤在复发和未复发的患者中都表现出较弱的免疫应答。图4-ETP53和EGFR突变对复发组和未复发组LUAD患者肿瘤免疫功能影响的差异总结
本研究通过WES测序和RNAIOPanel测序，多维度分析了ⅠA期LUAD患者的基因组特征和免疫特征。本研究发现，代表肿瘤进展内在因素的基因组改变与早期LUAD患者肿瘤复发无关。ⅠA期LUAD复发患者表现出减弱的免疫表型，趋化因子、溶细胞活性及肿瘤相关抗原基因特征的表达水平明显低于未复发组，其中趋化因子和肿瘤相关抗原的基因特征与DFS显著相关。提示趋化因子和肿瘤相关抗原的基因特征对早期LUAD患者肿瘤复发具有一定预测价值。该结果有待在前瞻性大样本队列研究中进行进一步验证。专家简介
研究成果原标题：GenomicprofileandimmunemicroenvironmentinpatientswithrelapsedstageⅠAlungadenocarcinoma;doi:10./j.tranon..推荐阅读：1-EPHA5基因突变可预测肺腺癌（LUAD）免疫治疗后的生存期2-文章发表！臻和多维平台助力一例PD-L1高表达的肺腺癌患者免疫治疗超进展的分子特征研究见刊JTO3-喜讯臻和科技一例携带EGFR罕见突变的肺腺癌患者的临床转归分析见刊JTO！IF：10.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇