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Genomic Features and Clinical Characteristics of Adolescents and Young Adults With Cholangiocarcinoma

患有胆管癌的青少年和青年的基因组特征和临床特征

一、 研究背景

胆管癌（CCA）是一种致命的恶性肿瘤，发病率不断上升。青少年和年轻人（AYAs）患癌可能表现出独特的生物学和基因组特征，导致临床特征和耐药性的差异。CCA是一组异质性肿瘤，根据解剖病理学可以分为三种类型：肝内CCA（iCCA）、肝门周围CCA（pCCA）和远端CCA（dCCA）。尽管认识到AYAs的重要性，但CCA的AYAs生物学和基因组学特征仍然未知。本研究通过外部数据集和临床数据库对AYA CCA患者的临床和分子特征进行了研究。

二、 分析流程

三、 结果解读

1.AYAs的CCA的临床病理学特征

作者对来自三个队列（中国三甲医院的临床样本队列，TCGA队列，MSKCC队列）数据进行了KM生存分析。

  • 1A：三个队列的AYAs患者和其他患者的OS。可见从预后的角度看，CCA的AYAs的OS比老年患者差。但是这种差异并不显著

  • 1B：特定于接受化疗的IV期CCA患者，AYA与不良的OS显著相关，其中位生存期约为老年患者的一半。

  • 1C：iCCA和eCCA的比例。从解剖病理学角度看，在AYA组中可见更多的eCCA。

图1A-E：AYAs的CCA的临床病理学以及分子生物学特征

2.AYAs的CCA的分子生物学特征

PD-1阻滞作用为TMB（肿瘤突变负荷），MSI-H（高度微卫星不稳定性）和dMMR（错配修复缺陷）的患者提供了治疗机会。因此作者使用cBioPortal平台分析了两组之间的MSI评分，微卫星不稳定性（MSI）/微卫星稳定性（MSS）状态和TMB。

  • 1D和E：尽管两组之间的平均MSI评分相似，但是AYAs患者没有出现MSI状态。

  • 1E：AYAs患者与年长患者相比较，TMB评分相近。

3. AYA的CCA患者中的的体细胞突变

ASXL1是去泛素酶复合物的专性调节亚基，其杂合子突变在髓样白血病和其他恶性肿瘤中很常见。同时，KMT2C突变的发生对众多癌症的发生发展至关重要。

  • 1F：对MSKCC队列进行分析，显示AYAs的CCA患者的ASXL1突变率比年长患者更高，KMT2C的突变率也显著更高。

图1F：MSKCC队列的AYA的CCA患者的ASXL1和KMT2C的突变率显著更高。

具体而言，突变ASXL1的患者中有40％还携带着突变的KMT2C（也称为MLL3），KMT2D或ARID1A。有38.5％的KMT2C与ARID1A突变协同突变。（Table2）

  • 2A：在TCGA队列中，MCM8基因的突变率在AYAs的CCA患者中显著富集。同时，除KMT2C外，LAMA4，AGAP6，AKAP13，ARMC12，MAP1A，NAV3，ADAMTS7，FTH1和ITPR2的突变也可被观察到。

  • 2B：基于TCGA队列的两组之间的蛋白质表达差异，可见在AYA中BCL2L11显着下调。

  • 补充图1C：从RNA表达的角度来看，在AYA组中，PIK3C3，IQCH，RGP1和LPP被上调

图2A-B：TCGA队列的AYAs和年长患者的基因突变频率和蛋白质表达的差异

4. CCA患者过表达KMT2C和ASXL1

作者使用GEPIA数据库验证了KMT2C，ASXL1和MCM8在CCA患者中的表达水平。

  • 2C-E：发现所有三个基因，尤其是ASXL1和MCM8在肿瘤组织中过表达

  • 2F-H：F检验得，KMT2C，ASXL1的表达水平在肿瘤不同的病理阶段没有差别。

图2C-H：GEPIA数据库验证CCA中KMT2C，ASXL1和MCM8的表达水平以及其在不同病理阶段的表达差异

  • 3A和B：根据KMT2C和ASXL1的表达情况绘制KM生存分析曲线。发现根据突变率分组得到的OS没有显著差异。

  • 3C：CCA患者的ASXL1和KMT2C突变的Pearson相关系数为0.83

图3A-C：CCA患者中KMT2C和ASXL1

5.AYAs的CCA患者的通路和功能基因富集分析

作者使用Metascape进行GO分析和KEGG pathway分析。

  • 3D：展示了富集分析的前20个集群

  • 3G：使用Cytoscape可视化网络图。每一个节点代表一个富集的集群。具体而言，AYAs的CCA富集的基因与多种通路相关，如癌症相关通路，细胞分化的负调控，去泛素化，WNT信号通路等。

  • 3E：对于带有CCA的AYA中这些富集的基因，还进行了蛋白质-蛋白质相互作用富集分析。

图3D-G：AYAs的CCA患者的通路路和功能基因富集分析

6. AYAs的pCCA患者的临床特征和术后预后

  • 4A和B：对外部数据（TCGA和MSKCC队列）的分析，可见iCCA的OS比eCCA的OS显著更好，也比pCCA患者的OS略好。

之前的研究表明，pCCA患者的预后是三种解剖学分型中最差的。

  • 4C和D：对中国的临床队列的pCCA患者的AYAs和年长人群进行KM生存分析，展示了PFS和OS的图像。可见，这些患者的PFS和OS没有显著差异

  • 4E：AYAs和年长患者不同分化程度和病理阶段的比例。可见AYAs表现出中和差的分化，并与晚期肿瘤分期（III和IV期）有关。

  • 4F：AYAs和年长患者的TBil（总胆红素），AST（天冬氨酸转氨酶）和ALT（丙氨酸转氨酶）表达的比较。可见老年患者的TBil值显著更高。

图4：AYAs的pCCA患者的临床特征和术后预后

小结

作者使用外部数据集TCGA和MSKCC以及中国三甲医院的CCA临床数据库，进行分析得：与老年患者相比，AYA的CCA患者OS较差；对于接受化疗的IV期CCA患者而言，AYA与总体生存期（OS）显着降低有关。从解剖学角度来看，在AYA组中检测到更多的eCCA。同时在本研究中，AYA比其患者获得了更多的性染色体上基因（如ASXL1和KMT2C）突变，作者还通过富集分析得到了AYA和CCA与较差的分化，去泛素化和WNT信号通路有关。此外，AYAs与分化不良和肿瘤晚期有关

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