Trp53 杂合在 Kras 驱动非小细胞肺癌小鼠模型中定义新的肿瘤状态并影响进展
Trp53 heterozygosity defines novel states impacting tumor plasticity and progression in Kras-initiated non-small cell lung cancer
作者构建了携带 KrasG12D 突变、Trp53 完整(K)或单等位缺失(KP+/-)的小鼠肺癌模型,并与已发表的 Trp53 完全缺失(KP)数据比较。K 与 KP+/- 小鼠生存长于 KP 小鼠,与临床数据一致;单细胞转录组分析显示 Trp53 杂合扩展了 K 与 KP 肿瘤中未出现的转录可塑性,KP+/- 基因组不稳定性高于 KP。
KRAS突变约见于四分之一的非小细胞肺癌(NSCLC),但即便同为KRAS突变,患者临床进程也高度异质,共突变格局是解释这种异质性的主要维度:晚期KRAS突变肺癌中最常见的共突变依次为TP53(42%)、STK11(29%)与KEAP1/NFE2L2(27%)[1]。其中TP53与STK11/LKB1共突变可将KRAS突变肺腺癌划分为生物学特征与免疫治疗反应不同的亚组[2],这些共突变还会影响肿瘤增殖和免疫监视相关的表达程序[3]。不过,此类认识基本把TP53当作“有/无”的二元变量,而临床上TP53位点最常见的事件其实是单个等位基因突变或丢失、另一等位基因保留野生型,这种情况的预后好于完全丢失,但杂合状态的独立贡献在覆盖Trp53完整(K)与完全缺失(KP)两端的实验体系中一直难以拆解。
这项研究为此构建了携带KrasG12D、Trp53分别完整(K)与单等位基因缺失(KP+/-)的小鼠肺肿瘤模型,并与公开的完全缺失(KP)数据对照。K与KP+/-小鼠的生存均长于KP小鼠,与临床生存数据平行。对肿瘤负荷肺的单细胞转录组分析显示,Trp53杂合性扩展出K与KP肿瘤中均不存在的转录可塑性,且KP+/-的基因组不稳定性反而高于KP基因型。作者据此提出,Trp53基因剂量调控着肿瘤状态的表型可塑性与演化轨迹。小鼠KP+/-的肿瘤特征与拷贝数谱在人NSCLC数据集中均可找到对应,其中两个特征分别与患者较好和较差的生存相关。
相对于以往按共突变“分组”的研究路径[2][3],这项工作把TP53进一步细化为基因剂量维度:杂合并非完整与完全缺失之间的简单过渡态,而是一种具有独特可塑性与基因组景观的状态。考虑到在STK11/LKB1突变背景中,谱系可塑性已被证明可介导KRAS抑制剂耐药[4],识别出一群可塑性被扩大的基因型状态对治疗策略有直接提示——正如作者所言,KRAS突变肺癌中TP53杂合性呈现的独特基因组景观,应被纳入新型治疗策略的制定。
需要指出,这仍是一项预印本工作,结论有待同行评议与完整数据检验;杂合为何比完全缺失伴随更高的基因组不稳定性、可塑性扩展的机制为何、两个生存相关特征能否落地为治疗分层工具,均属尚未解决的问题。
- 1.Effects of Co-occurring Genomic Alterations on Outcomes in Patients with KRAS-Mutant Non-Small Cell Lung Cancer · Clin Cancer Res 2018
- 2.STK11/LKB1 Mutations and PD-1 Inhibitor Resistance in KRAS-Mutant Lung Adenocarcinoma · Cancer Discov 2018
- 3.Differential association of STK11 and TP53 with KRAS mutation-associated gene expression, proliferation and immune surveillance in lung adenocarcinoma · Oncogene 2016
- 4.Adeno-to-squamous transition drives resistance to KRAS inhibition in LKB1 mutant lung cancer · Cancer Cell 2024
来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org