多组学与空间转录组解析头颈腺样囊性癌预后相关肿瘤状态
Multi-Omic and Spatial Profiling Defines Outcome-Associated Tumor States in Head and Neck Adenoid Cystic Carcinoma
研究整合25例头颈腺样囊性癌(HNACC)的bulk、单细胞与空间转录组数据,发现预后差的病例表现为肌上皮细胞显著丢失与管腔样肿瘤状态扩张。侵袭性肿瘤汇聚于MYC/E2F驱动的活跃分裂管腔状态,定位于离散的空间微环境。据此构建的4基因分类器在独立队列中预测生存优于更大规模基因签名,并在另两个队列中识别出侵袭性亚组。
头颈部腺样囊性癌是一种少见的唾液腺恶性肿瘤,可发生于头颈部多种解剖部位,临床行为差异极大,以极晚期复发为特征,随访需持续15年以上,标准治疗仍是手术加术后放疗 [1]。基于SEER数据库3026例的大规模分析显示,其长期预后依然不容乐观,而生物学行为至今知之甚少 [2]。临床上主要依靠形态学判断预后:经典的组织学分级将肿瘤分为管状/筛状为主到实性为主三档,实性为主的III级肿瘤15年生存率仅5% [6];后续研究进一步确认临床分期、实性组织学亚型和p53过表达是独立预后因素 [4]。分子方面,MYB/MYBL1融合被确立为共同的转录因子驱动事件,其表达与结局相关 [3],NOTCH1激活突变则定义了一个预后差、倾向骨和肝转移的亚群 [5]。但组织病理特征只能部分预测行为,诊断时能识别侵袭性疾病的标志物一直有限,这正是新研究切入的卡点。
这项研究对25例头颈部腺样囊性癌肿瘤进行了bulk、单细胞和空间转录组的整合分析。结果显示,预后差与肌上皮肿瘤细胞的深度丢失以及管腔肿瘤状态的扩张密切相关。重要的是,两种结局组的肿瘤共享肌上皮样起源,侵袭性肿瘤并非源于独立谱系,而是汇聚到一种活跃分裂、由MYC/E2F驱动的管腔状态,且这种细胞集中分布于离散的空间生态位中;侵袭性也不伴随免疫浸润的改变。换言之,肿瘤的恶性程度取决于它们在一条共同发育路径上终止于何处。基于这一状态构建的四基因分类器在独立队列中成功预测生存,表现优于更大规模的基因签名,并在另外两个队列中标示出侵袭性亚组。
相较于既往依赖组织学形态和临床分期 [4][6],或以NOTCH1突变等单一分子事件界定侵袭亚组 [5] 的思路,这项工作把预后差异落实到了单细胞分辨率上的细胞状态转换,并提出“谱系—增殖轴”的解释框架:侵袭性不是另一种肿瘤,而是同一发育路径上更靠增殖端的状态终点。这一框架同时解释了为何形态学只能部分预测行为,并为前瞻性风险分层和针对增殖状态的治疗方向提供了依据。
当然,该研究目前以预印本形式呈现,发现源自25例肿瘤的回顾性分析,四基因分类器虽经多个独立队列的回顾验证,前瞻性应用尚未开展,“增殖定向治疗”也只是提出了方向。此外,新界定的MYC/E2F驱动管腔状态与已知的MYB/MYBL1融合 [3] 或NOTCH1突变 [5] 之间是何关系,以及干预这一状态能否真正改变病程,仍是需要后续研究回答的问题。
- 1.Adenoid cystic carcinoma of the head and neck--An update · Oral Oncol 2015
- 2.Adenoid cystic carcinoma of the head and neck: Incidence and survival trends based on 1973-2007 Surveillance, Epidemiology, and End Results data · Cancer 2012
- 3.Recurrent Fusions in MYB and MYBL1 Define a Common, Transcription Factor-Driven Oncogenic Pathway in Salivary Gland Adenoid Cystic Carcinoma · Cancer Discov 2016
- 4.Prognostic factors in head and neck adenoid cystic carcinoma · Oral Oncol 2006
- 5.Activating NOTCH1 Mutations Define a Distinct Subgroup of Patients With Adenoid Cystic Carcinoma Who Have Poor Prognosis, Propensity to Bone and Liver Metastasis, and Potential Responsiveness to Notch1 Inhibitors · J Clin Oncol 2017
- 6.Histologic grading of adenoid cystic carcinoma of the salivary glands · Cancer 1984
来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org