概述
本报告的主要目的是收集和整理多原发和不明原发肿瘤(CMUP)相关领域最新的研究进展,理清学科研究现状及今后的发展方向。
CMUP包括多原发肿瘤(CMP)和不明原发肿瘤(CUP)。CMP是指同一个个体同时或先后发生两种或两种以上的原发性肿瘤,国外一项包括12个研究的Meta分析表明,癌症人群中CMP发病率在不到20年的时间内,从2.4%~8%上升到17%。CUP是经病理学诊断确诊为转移性恶性,但是通过详细临床评估未能明确原发病灶的一类异质性肿瘤,CUP约占全部肿瘤病例的2%~10%。
CMUP病因及病情复杂,临床诊疗难度较大,虽已编写并发布了《中国肿瘤整合诊治指南:多原发和不明原发肿瘤》,但循证医学证据级别并不是很高,更多的是专家共识,因此需要更多的基础研究和临床研究来更新指南,探究分子分析检测方法在CMUP诊疗的临床意义以及精准医学时代下个性化治疗方案在CMUP患者的临床应用。
1.分子分析有助于CUP患者的诊疗
对于原发不明肿瘤(cancer of unknown primary,CUP),通常采用广谱的经验性化疗。然而,CUP患者通常预后较差,中位总生存期(overall survival,OS)不到1年。因此,临床医生迫切期待建立有效的诊断和治疗策略。近年来,下一代测序(next-generation sequencing,NGS)技术的显著进步使得DNA/RNA测序技术能够广泛应用于综合分析单个肿瘤的分子特征,为患者的诊断和治疗寻找潜在的靶点。我们报道了1例通过分析综合分子特征成功诊断并指导靶向治疗的CUP患者。一名61岁的亚洲女性,胸骨中段有一个无痛、生长缓慢的占位性病变。行氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层显像/计算机断层显像(fluorodeoxyglucose-positron emission tomography/computed,FDG-PET/CT)后,发现胸骨中段存在恶性转移瘤。常规转移灶病理检查无法确定肿瘤的原发部位。患者初诊为CUP,然后通过综合分子分析确定肿瘤的起源和遗传改变。采用基于基因表达谱的90基因检测方法分析组织活检样本,检测结果提示病变肿瘤为乳腺癌转移。此外,基于液体活检的循环肿瘤DNA分析检测到ERBB2拷贝数扩增。随后的手术和术后病理分析证实原发肿瘤确实位于右乳外上象限。局部手术切除后,患者接受了8个周期的多西他赛+卡铂+曲妥珠单抗+帕妥珠单抗化疗,随后进行HER2靶向维持治疗。目前,该患者正在接受定期随访,并已实现长达6个月的疾病控制。我们的研究结果表明,肿瘤组织起源的鉴定和可操作分子变异的检测能够提高诊断准确性并对CUP患者具有重要治疗意义。
2.1420例中国CUP患者的临床特征
CUP指存在无明确原发部位的转移性肿瘤,无法确定原发部位的癌症给治疗选择带来了重大挑战。本研究旨在描述中国CUP患者的临床病理、分子和预后特征。我们选取了2019-2020年在复旦大学附属肿瘤医院经肿瘤医生确诊为CUP的患者。从住院患者数据库和病理会诊数据库中回顾性收集关于患者特征、肿瘤表现、治疗和预后的信息并进行描述统计分析。建立多变量Logistic回归模型以确定与患者预后相关的因素。本研究共纳入1420例CUP患者。整个队列的基线特征包括:中位年龄(59岁)、女性(45.8%)、腺癌(47.7%)和低分化或未分化肿瘤(92.1%)。在住院患者队列中,最常见的癌症转移部位包括淋巴结(41.8%)、骨(22.0%)、肝脏(20.1%)和腹膜/腹膜后(16.0%)。77.4%的患者接受局部治疗,58.2%的患者接受全身治疗。肝转移、腹膜/腹膜后转移、转移位点数量(N≥2)和全身治疗这四个预后因素与总生存期独立相关。此外,24.8%(79/318)的患者接受了分子诊断,包括程序性死亡配体-1(programmed cell death ligand-1,PD-L1)、人乳头瘤病毒、遗传变异和90基因检测,用于诊断或治疗选择。CUP仍然是一种诊断和管理困难的癌症。研究结果提高了我们对中国CUP患者特征的了解,对于改善了CUP患者的护理和预后具有重要意义。
3.第二原发肿瘤的临床特征
随着检测和治疗的进步,癌症幸存者正在增加。研究第二原发恶性肿瘤(second primary malignancies,SPMs)的临床特征和预后对于改善患者的长期管理至关重要。SPM是与第一原发恶性肿瘤(first primary malignancy,FPM)具有相同或不同起源的不同病理类型。这项回顾性研究比较了亚组之间的分类临床变量,并评估了对总生存期的影响。研究共纳入1188名FPM患者,其中102名患者患有SPM(8.59%)。与未患有SPM的患者相比,SPM患者初诊时年龄明显较大,病理分期较高,胆道疾病和甲状腺疾病的发病率较高。SPM患者接受术后化疗(28.43% vs 12.16%,P<0.0001)以及长期吸烟和饮酒(25.00% vs 8.95%,P<0.05)的可能性更高。此外,SPM发展的时间间隔缩短和治疗方案数量的增加有关,但与化疗疗程数量的增加无关。非小细胞肺癌是最常见的FPM类型(18.27%)。在非小细胞肺癌患者中,SPM的发生率相对较低(5.07%),SPM相关死亡率为2.30%。乳腺癌是第二常见的FPM类型(12.09%)。乳腺癌患者发生SPM的可能性相对较高(9.30%),其中恶性肿瘤家族史和术后化疗是潜在的危险因素。胃癌患者最易发生SPM(17.95%),消化道癌患者的FPM与SPM之间的时间间隔最长。此外,甲状腺腺瘤是小细胞肺癌的潜在危险因素。本研究的结果可能为FPM幸存者的短期和长期监测提供有价值的指导。
4.基于基因突变鉴别组织起源
CUP无法确定肿瘤组织起源,约占所有癌症诊断的3%。采用标准化后涵盖6756个全基因组测序的原发性和转移性肿瘤的数据集,我们开发了原发不明肿瘤起源分类器(Cancer of Unknown Primary Location Resolver,CUPLR),这是一种基于简单和复杂体细胞驱动突变和乘客突变的511个特征的随机森林组织起源分类器。基于交叉验证和测试集预测,CUPLR区分了35种癌症(亚)类型,召回率和精确率约90%。我们发现结构变异衍生的特征增加了对特定癌症类型分类的性能和效用。我们采用CUPLR确定了82/141(58%)的CUP患者的TOO。虽然CUPLR是基于机器学习的,但它提供了一个具有详细功能说明的人类可解读的图形报告。CUPLR的全面结果补充了现有的组织病理学程序,并能够改善CUP患者的诊断。
5.隐匿于CUP的肝内胆管癌
许多初诊原发不明肿瘤(provisional diagnosis of cancer of unknown primary,pCUP)的患者可能存在肝脏转移性疾病。由于缺乏明确的组织学标志物,肝内胆管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,iCCA)可能被忽视。本研究评估了pCUP队列中iCCA的情况。一项英国单一癌症中心的研究,连续纳入了2017年1月至2020年4月期间被转诊为pCUP的患者。影像科医师和肿瘤科医师独立审查了基线时的诊断成像,识别出具有iCCA影像学特征(主要为肝脏病变,包膜回缩)的患者。228例pCUP转诊患者中,72例(32%)有累及肝脏的恶性肿瘤。24/72例患者影像学特征与iCCA一致,以女性为主(75%),平均年龄63岁,63%的ECOG PS评分≤2。iCCA组和其余的肝脏受累CUP组患者的中位OS相似(4.1月vs 4.4月,P=0.805)。后续诊断与初始诊断一致的患者(confirmed CUP,cCUP)具有更好的OS(10.2个月,P值:iCCA=0.0279;cCUP=0.0230)。在本研究中,34%的肝脏受累pCUP患者符合iCCA诊断的影像学标准。CUP患者考虑进行iCCA诊断可以及时改善诊断、分子表征和治疗。
6.分子检测鉴别肺部CUP的组织起源
确定组织起源(tissue of origin,TOO)对CUP的管理至关重要。本研究评估了基因组学和DNA甲基化在鉴别肺特异性CUP中的一致性,并且通过比较预测患有多原发或转移性肿瘤患者的临床反应和生存结果来评估它们的性能。我们首先对胸腔内外存在肿瘤的CUP患者进行回顾性筛查,对纳入的肿瘤样本进行520基因面板的靶向测序和靶向亚硫酸氢盐测序,通过一种基于基因组谱和肿瘤之间时间间隔的算法,以及基于机器学习的DNA甲基化分类方法,并行进行TOO检测。对400名患者进行回顾性筛选。排除经常规诊断检查确诊或没有可用样本的患者,最终纳入16例CUP患者。两种分子方法均能够单独推断所有患者的克隆性。基因组能对43.8%(7/16)的患者进行TOO预测,考虑肿瘤间时间间隔后,这一比例上升到68.8%(11/16)。另一方面,DNA甲基化分析预测了100%(14/14)患者的TOO。对于克隆性和TOO预测结果,两种方法预测的一致性为100%(9/9)。此外,预测患有转移性疾病患者的OS明显短于多原发肿瘤患者。基因组和DNA甲基化分析在独立分析TOO中具有良好的性能。本研究证明了两种方法结合的可行性,并提出了一种促进肺特异性CUP诊断和治疗的综合方案。
7.帕博利珠单抗在晚期CUP中的疗效
CUP是一种罕见的侵袭性恶性肿瘤,治疗方案有限。目前缺乏免疫检查点抑制剂在CUP治疗中的临床数据。因此,我们评估了帕博利珠单抗在CUP患者中的疗效。本研究是一项2期篮子试验,包括CUP在内的独立罕见肿瘤队列。入组标准为既往全身治疗出现进展、表现状态为0/1且根据实体瘤反应评估标准(RECIST V.1.1)疾病可测量的CUP成年患者。患者每21天接受帕博利珠单抗(200mg)静脉注射。在2016年8月至2020年6月期间,共有29名患者入选并接受治疗。主要终点是每个免疫相关RECIST的27周无进展率(non- progression rate at 27 weeks,NPR-27)。次要终点为客观缓解率(objective response rate,ORR)、安全性、缓解持续时间(duration of response,DoR)、无进展生存期(progression-free survival,PFS)和OS。采用治疗前的活检标本进行生物标志物检测,包括PD-L1的表达和肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)。在25例符合条件和可评估的患者中,14例(56%)为低分化癌。患者在入组前的中位治疗线数为二线。中位随访期为27.3个月。7例患者观察到NPR-27(28.0%)。ORR为20.0%,5例患者实现免疫相关部分缓解,中位DoR为14.7个月。中位PFS和OS分别为4.1个月和11.3个月。19例(76%)患者发生治疗相关不良事件,4例(16%)患者发生≥3级治疗相关不良事件,其中1例(4%)患者为3级免疫相关急性肾损伤,需要停止治疗。PD-L1和TILs均与NPR-27无相关性。PD-L1染色阳性(44.4% vs 6.3%;P=0.040)和TIL高度浸润(44.4% vs 6.3%;P=0.040)均与治疗响应相关。帕博利珠单抗治疗CUP患者具有良好的疗效,安全性可接受。
8.CUP的临床特征、治疗和预后
CUP是一种经过广泛检查仍无法确定原发部位的转移性综合征。CUP约占全球所有新诊断癌症的3%~5%。当前的精准医疗时代已经将CUP患者重新划分为有利和不利的预后子集。本研究回顾性分析了CUP患者的临床特征和治疗方法。研究纳入天津医科大学附属肿瘤医院(中国天津)2016年7月至2021年10月收治的32例患者。常见症状为贫血、发热、淋巴结肿大、腹痛和水肿/多发性浆膜腔积液。具有良好预后因素的患者治疗效果较好,反之,不良预后因素的患者一般采取经验性治疗,预后较差。抗肿瘤治疗后,总体有效率为41%。至随访结束,抗肿瘤治疗后患者的中位OS为5.4个月。
9.CUP患者的全面基因组特征
尽管有现代影像技术和广泛的病理检查,但3%~5%的转移性肿瘤患者的组织起源仍不明确。由于诊断的长时间延误和有限且无效的治疗选择,CUP患者的临床结果依然很差。大规模的基因组测序研究表明,可以根据体细胞变异的不同模式和其他基因组特征来预测肿瘤类型。此外,近一半的CUP患者存在可操作基因变异。本研究探讨了全基因组测序(whole genome sequencing,WGS)在原发肿瘤识别和可操作比变异检测方面的临床价值,以及在CUP患者常规诊断中的应用。基于上述原理,开发了一种基于WGS预测肿瘤类型的“原发不明肿瘤预测算法”(cancer of unknown primary prediction algorithm,CUPPA),并分别在转移性肿瘤患者(>4000个样本)和254名独立患者的大型泛癌WGS数据库上进行了验证。我们评估了这种预测算法在72例CUP患者的常规WGS诊断工作中的临床价值。在独立验证队列中,CUPPA正确预测了78%(194/254例患者)的样本的原发肿瘤类型。162/254例患者(64%)获得高可信度预测结果(精度>95%)。当CUPPA整合到CUP患者的诊断工作中时,CUPPA可以识别49/72(68%)患者的原发性肿瘤类型。最常见的诊断包括非小细胞肺癌(7例)、胃及食管癌(4例)、胰腺癌(4例)和结直肠癌(3例)。在临床试验中,47%的患者发现了具有匹配治疗方案的可操作基因变异。将基于基因组的肿瘤类型预测整合到转移性癌症患者的常规诊断工作中可以准确预测癌症类型。WGS可以识别大多数患者的原发肿瘤类型和可操作基因变异,是一个对CUP患者有价值的诊断工具。
10.多组学分析指导CUP的精准治疗
分子指导下的疗法在CUP中的益处尚不清楚。本研究综合分析了70例CUP患者的全基因组/外显子组、转录组和甲基化的分子特征,揭示了大量的突变存在异质性,其中TP53、MUC16、KRAS、LRP1B和CSMD3是已知突变频率最高的癌症相关基因。最常见的融合伴侣是FGFR2,最常见的局灶性纯合缺失影响CDKN2A。56/70(80%)的患者接受了基于基因组学的治疗建议,其中20/56(36%)的病例则应用了该治疗建议。转录组和甲基化数据为62/70(89%)病例预测了的潜在实体。胚系分析显示5名患者中有5种(可能的)致病突变。推荐的超适应症用药的平均PFS比值为3.6,其中接受最后一次分子指导治疗前的系统治疗的中位PFS1为2.9个月(17例患者),采用分子指导治疗的中位PFS2为7.8个月(20例患者)。我们的数据强调了分子分析的临床价值,并突出了创新的、基于机制的临床试验的必要性。
【主编】
陆建伟 江苏省肿瘤医院
胡夕春 复旦大学附属肿瘤医院
【副主编】
罗志国 复旦大学附属肿瘤医院
潘宏铭 浙江大学医学院附属邵逸夫医院
巴 一 天津医科大学肿瘤医院
史艳侠 中山大学肿瘤医院
马 飞 中国医学科学院肿瘤医院
张红梅 陕西西京医院
【编委】(按姓氏拼音排序)
陈 曦 解放军第900医院
蔡 莉 哈尔滨医科大学附属肿瘤医院
陈 誉 福建省肿瘤医院
陈 静 华中科技大学同济医学院附属协和医院
陈小兵 河南省肿瘤医院
崔久嵬 吉林大学第一附属医院
邓 婷 天津医科大学肿瘤医院
方 勇 浙江大学医学院附属邵逸夫医院
方美玉 浙江省肿瘤医院
华 东 江南大学附属医院
李 晟 江苏省肿瘤医院
刘 波 山东省肿瘤医院
刘继彦 四川大学附属华西医院
刘新兰 宁夏医科大学总院肿瘤医院
柳 江 新疆自治区人民医院
卢彦达 海南医学院第一附属医院
罗治彬 重庆市人民医院
祁玉娟 青海省人民医院
孙 涛 辽宁省肿瘤医院
王理伟 上海交大附属仁济医院
邬 麟 湖南省肿瘤医院
谢伟敏 广西医科大学附属肿瘤医院
杨静悦 陕西西京医院
杨润祥 云南省肿瘤医院
姚俊涛 陕西省肿瘤医院
张晓伟 复旦大学附属肿瘤医院
赵 林 北京协和医院
赵 达 兰州大学附属第一医院
郑 莹 复旦大学附属肿瘤医院
邹青峰 广州医科大学附属肿瘤医院
【专家顾问】(审稿专家)
顾康生 安徽医科大学第一附属医院
姜 达 河北省肿瘤医院
常红霞 山西省肿瘤医院
参考文献
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