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Nature Medicine | 胰腺癌的致命信号:KRAS突变剂量如何决定患者命运?

生物探索  · 公众号  · 生物  · 2025-01-06 16:35

正文

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此外,KRAS突变的剂量效应(mutant allele dosage)也对肿瘤的进展和患者的生存产生了显著影响。研究发现,约42%的KRAS突变肿瘤存在等位基因不平衡(allelic imbalance),即突变等位基因的数量高于野生型等位基因。这种剂量增益与疾病晚期表现密切相关,尤其是在发生基因组倍增(WGD, whole genome doubling)的患者中,这种不平衡的发生率高达75%。进一步分析显示,KRAS突变剂量增益的患者整体生存期显著缩短,无论疾病分期如何,这一趋势均一致。

KRAS野生型(KRAS wild-type)患者的特征
尽管KRAS突变在PDAC中高度普遍,但仍有约5%的患者未检测到KRAS突变,成为所谓的KRAS野生型(KRAS wild-type, KRASWT)患者。这一人群在分子和临床特征上呈现出显著差异。
KRASWT患者的肿瘤中,常见其他MAPK通路基因的致癌突变,例如BRAF、NTRK1和NTRK3。这些基因的改变为MAPK信号通路的激活提供了另一种机制,使KRASWT患者在分子水平上形成独特的亚型。此外,KRASWT患者的诊断年龄较早(中位数为58岁,相比KRAS突变患者的67岁),并且显示出更好的生存预后。这一发现强调了KRAS突变和疾病恶化之间的紧密联系,同时也表明KRASWT患者可能具有不同的致癌路径和治疗靶点。

胰腺导管腺癌(PDAC)的体细胞改变 (Credit: Nature Medicine

a. 体细胞致癌基因突变的Oncoprint图
该部分显示了在KRAS突变型(KRASMUT)、其他-MAPK基因突变型(other-MAPKMUT)和MAPK野生型(MAPKWT)三大基因组亚型中,主要致癌基因的突变分布。左侧的Tile plot表明,相较于KRASMUT,其他-MAPKMUT和MAPKWT亚型中某些基因突变的显著富集情况。分析采用双侧Fisher精确检验评估统计显著性。例如,NRG1融合在其他-MAPKMUT亚型中几乎独占,而在KRASMUT亚型中极少见。此外,还分析了其他MAPK信号通路基因(如FGFR1、ERBB3、EGFR等)的突变情况。
b. TMB-H和MSI-H的分布
高肿瘤突变负荷(TMB-H)和微卫星不稳定性(MSI-H)的出现率根据基因组亚型进行了比较,数据基于纯度≥30%的样本(n=1,126)。结果显示,TMB-H和MSI-H在KRAS野生型亚型中更为常见,表明这一亚型可能具有独特的致癌机制。
c. 各亚型的诊断年龄
不同基因组亚型患者的诊断年龄通过箱线图表示(n=2,336)。统计分析显示,KRAS突变型患者的中位诊断年龄最高,而其他-MAPKMUT和MAPKWT患者则更早发病,尤其是MAPKWT患者,其诊断中位年龄仅为58岁。
d. 各亚型患者的总体生存(OS)
Kaplan-Meier曲线展示了三种亚型的总体生存(OS)。KRASMUT患者的生存期显著低于其他两个亚型,而MAPKWT患者表现出最佳生存期。这表明基因组亚型在预后中具有重要作用。
e. 多变量Cox回归模型的生存分析
森林图展示了三种基因组亚型在总体队列(n=2,270)以及未接受靶向治疗患者(n=2,187)中的生存风险比(HR)。模型根据诊断阶段分层,并调整了性别、年龄、遗传背景、疾病状态、手术切除情况及样本采集时间间隔等因素。结果进一步支持了MAPKWT和other-MAPKMUT亚型在生存期上的优势。
f. 不同亚型的诊断阶段分布
不同基因组亚型患者在诊断时的疾病分期(可切除、局部晚期、转移性)分布存在显著差异。KRASMUT患者更可能在晚期阶段确诊,而MAPKWT患者更倾向于较早期诊断。
g. GNAS和CDKN2A/CDKN2B突变的分期分布
在纯度超过30%的样本中(n=1,076),GNAS和CDKN2A/CDKN2B基因突变的分布随疾病分期变化显著。例如,GNAS突变更常见于可切除肿瘤,而CDKN2A/CDKN2B突变的频率则随疾病进展而增加。
h. 遗传背景与诊断阶段的关系
患者的遗传背景在不同诊断阶段的分布也被分析。数据显示,非洲裔患者在晚期阶段的比例显著高于其他族裔,而欧洲裔和东亚裔患者则更多在早期确诊。
i. 肿瘤部位与疾病分期的关联
肿瘤的发生部位(胰头或胰体/尾)与诊断阶段密切相关。胰头肿瘤更多见于可切除病例,而胰体/尾部肿瘤则与转移性疾病相关。

基因组学视角下的胰腺癌分型

随着基因组学技术的进步,研究人员逐渐揭示胰腺导管腺癌(PDAC)这一复杂肿瘤的分子基础。通过对KRAS基因及相关信号通路的深入研究,PDAC被分为三大基因组亚型:KRAS突变型(KRAS mutant, KRASMUT)、其他-MAPK基因突变型(other-MAPK mutant, other-MAPKMUT)和MAPK野生型(MAPK wild-type, MAPKWT)。这些亚型不仅反映了肿瘤的致癌机制,也揭示了患者生存预后的显著差异。


三大亚型的定义与分布







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