Η σύνδεση της σεξουαλικής προκατάληψης μετάλλαξης ATRX σε γυναίκες ασθενείς με καρκίνο στομάχου με ενισχυμένη αντικαρκινική ανοσία που σχετίζεται με την ανοσοθεραπεία

Αφηρημένη

Ιστορικό:

Οι γενετικές αλλοιώσεις έχουν αποδειχθεί ότι είναι πολλά υποσχόμενοι βιοδείκτες για την απόκριση ICI. Ωστόσο, οι φυλετικές προκαταλήψεις στις γενετικές αλλοιώσεις έχουν συχνά αγνοηθεί στον τομέα της ανοσοθεραπείας, κάτι που μπορεί να επηρεάσει ιδιαίτερα την αντικαρκινική ανοσία και την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας σε άνδρες ή γυναίκες ασθενείς. Εδώ, έχουμε αξιολογήσει συστηματικά την επίδραση των σεξουαλικών προκαταλήψεων σε σωματική μετάλλαξη ασθενών με καρκίνο του στομάχου (GC) στην αντικαρκινική ανοσία και στο κλινικό όφελος της ανοσοθεραπείας.

Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ένα σημαντικό σύστημα για να αντισταθεί το ανθρώπινο σώμα στην εισβολή ασθενειών. Εάν η ανοσία είναι χαμηλή, θα οδηγήσει εύκολα σε μείωση της ικανότητας του οργανισμού να αντιστέκεται στις ασθένειες, καθιστώντας τον έτσι επιρρεπή σε διάφορες ασθένειες.

Επομένως, η ενίσχυση της ανοσίας είναι πολύ σημαντική για τη διατήρηση της καλής υγείας. Το Cistanche είναι ένα πράγμα που μπορεί να βελτιώσει την ανοσία στη ζωή μας. Το Cistanche είναι πλούσιο σε εχινακοσίδη και βερμπασκοσίδη, τα οποία επηρεάζουν τη βελτίωση της ανοσίας. Το Cistanche μπορεί να ενισχύσει την ανοσία και να βοηθήσει τον οργανισμό να αντισταθεί καλύτερα στην εισβολή εξωτερικών μικροβίων, ενισχύοντας έτσι την ανοσία του σώματος.

Κάντε κλικ στο προϊόν συμπληρώματος cistanche deserticola

Μέθοδοι:

Τα γονιδιωματικά και μεταγραφικά δεδομένα του γαστρικού καρκίνου λήφθηκαν από τον Άτλαντα του Γονιδιώματος του Καρκίνου (TCGA) και τη Διεθνή Κοινοπραξία Γονιδιώματος Καρκίνου (ICGC). Λάβαμε επίσης τα γονιδιωματικά και κλινικά δεδομένα μιας κοόρτης που υποβλήθηκε σε θεραπεία με MSKCC ICI από τη βάση δεδομένων cbioportal. Τα προφίλ σωματικής μετάλλαξης όγκου που προέρχονται από GC συγκρίθηκαν με το πακέτο maftools R. Διεξήχθη ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων ενός δείγματος (ssGSEA) για τον υπολογισμό της βαθμολογίας των δεικτών αντικαρκινικής ανοσίας, συμπεριλαμβανομένης της σηματοδότησης IFN, της κυτταρολυτικής δραστηριότητας (CYT) και του μηχανισμού παρουσίασης αντιγόνου (APM).

Αποτελέσματα:

Το ATRX βρέθηκε να μεταλλάσσεται πιο συχνά σε γυναίκες ασθενείς με GC σε σύγκριση με άνδρες ασθενείς (FDR = 0.0108). Οι γυναίκες ασθενείς με GC με μετάλλαξη ATRX εκδήλωσαν σημαντικά περισσότερους υποτύπους υψηλού MSI, αυξημένη έκφραση TMB και PDL1 καθώς και υψηλότερες βαθμολογίες σηματοδότησης IFN, CYT και APM. Η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων (GSEA) έδειξε ότι η μετάλλαξη ATRX μπορεί να ενισχύσει την ανοσογονικότητα και την αντικαρκινική ανοσία επηρεάζοντας τις οδούς αποκατάστασης βλάβης του DNA.

Στην κοόρτη που έλαβε θεραπεία με ICI από το MSKCC, οι ασθενείς με GC με μετάλλαξη ATRX συσχετίστηκαν με παρατεταμένη συνολική επιβίωση. Κατά τη διαστρωμάτωση ολόκληρης της κοόρτης που υποβλήθηκε σε θεραπεία με ICI ανά φύλο, οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX έλαβαν σημαντικά καλύτερα οφέλη επιβίωσης από αυτά των μεταλλαγμένων ανδρών ασθενών με ATRX (Γυναίκες ασθενείς, HR του ATRX MT vs WT=0.636, 95 τοις εκατό CI { {5}}.455–0.890, P=0.023. Άνδρες ασθενείς, HR του ATRX MT vs WT=0.929, 95 τοις εκατό CI=0. 596–1.362, P=0.712).

Συμπεράσματα:

Η μετάλλαξη ATRX μπορεί να χρησιμεύσει ως πιθανός προγνωστικός βιοδείκτης για ευνοϊκό κλινικό όφελος για την ICI σε γυναίκες ασθενείς με GC. Η μετάλλαξη ATRX θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε συνδυασμό με άλλους βιοδείκτες της απόκρισης ICI για την καλύτερη αναγνώριση των γυναικών ασθενών με GC που θα αποκομίσουν μεγαλύτερα οφέλη από τη θεραπεία με ICI.

Λέξεις-κλειδιά:

Καρκίνος στομάχου, σεξουαλικές προκαταλήψεις, μετάλλαξη ATRX, Αντικαρκινική ανοσία.

Ιστορικό

Ο καρκίνος του στομάχου (GC) είναι ένα σημαντικό παγκόσμιο πρόβλημα υγείας. Στην Κίνα, το GC είναι ο δεύτερος πιο κοινός τύπος όγκου και αντιπροσώπευε 291,{1}} θανάτους που αποδίδονται το 2015 [1]. Η αποτελεσματικότητα των τρεχουσών επιλογών θεραπείας για προχωρημένο GC είναι περιορισμένη και η συνολική επιβίωση αυτών των ασθενών εξακολουθεί να είναι φτωχή. Η ανάπτυξη της ανοσοθεραπείας όγκων, που αντιπροσωπεύεται από αναστολείς του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου (ICI), έχει αναδιαμορφώσει τη θεραπεία των συμπαγών όγκων και την αποδεδειγμένη αποτελεσματικότητα σε ορισμένες κακοήθειες, όπως το μελάνωμα, ο μη μικροκυτταρικός καρκίνος του πνεύμονα, το νεφρικό καρκίνωμα και το υποτροπιάζον πλακώδες καρκίνωμα του κεφάλι και λαιμός [2-5].

Αν και τα ICI έχουν δείξει ενθαρρυντική προκαταρκτική αποτελεσματικότητα σε προχωρημένο GC, η συνολική ανταπόκριση στο ICI μπορεί να μην είναι τόσο αξιοσημείωτη όσο σε αυτούς τους συμπαγείς όγκους όπως το μελάνωμα και ο μη μικροκυτταρικός καρκίνος του πνεύμονα [6]. Επομένως, περαιτέρω έρευνες GC για την ανάπτυξη ακριβών βιοδεικτών που μπορούν να προβλέψουν την απόκριση στο ICI είναι υποχρεωτικές.

Συγκεκριμένες σωματικές μεταλλάξεις, όπως η μετάλλαξη TET1, η μετάλλαξη NOTCH καθώς και ο υπολογισμός TP53 και KRAS, έχουν αποδειχθεί ότι είναι πολλά υποσχόμενοι βιοδείκτες για την απόκριση ICI [7-9]. Ωστόσο, οι σεξουαλικές προκαταλήψεις που συχνά αγνοούνται στον τομέα της ανοσοθεραπείας μπορεί να υπάρχουν σε συγκεκριμένες γενετικές αλλοιώσεις. Κάνοντας μια σύγκριση των προφίλ σωματικών μεταλλάξεων μεταξύ όγκων που εμφανίζονται σε άνδρες και γυναίκες σε πολλούς τύπους καρκίνου, οι Li et al. έχουν ανακαλύψει ότι υπήρχαν μεγάλες φυλετικές προκαταλήψεις στην πυκνότητα και τη συχνότητα των μεταλλάξεων, οι οποίες θα επηρέαζαν την απόδοση του προγνωστικού βιοδείκτη [10]. Επιπλέον, το σεξ θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας.

Για παράδειγμα, οι Wu et al. έχουν αναφέρει ότι η θεραπεία με ICI παρατείνει τη συνολική επιβίωση και την επιβίωση χωρίς εξέλιξη των ανδρών ασθενών με όγκους, ιδιαίτερα εκείνων που λαμβάνουν θεραπεία με αναστολέα CTLA-4 [11]. Οι Conforti et al. πραγματοποίησαν δύο μετα-αναλύσεις αντίστοιχα και διαπίστωσαν ότι οι άνδρες ασθενείς θα μπορούσαν να αποκομίσουν μεγαλύτερο όφελος από την ICI μόνο από τις γυναίκες ασθενείς, ενώ οι γυναίκες αποκομίζουν περισσότερα κλινικά οφέλη από τους άνδρες από την ICI συν χημειοθεραπεία [12, 13]. Αυτά τα στοιχεία παρέχουν μια υπόθεση ότι μπορεί να υπάρχουν ορισμένοι μεροληπτικοί βιοδείκτες πιο κατάλληλοι για άνδρες ή γυναίκες ασθενείς.

Ως εκ τούτου, προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε εάν υπάρχουν συγκεκριμένες γονιδιακές μεταλλάξεις με φυλετικές προκαταλήψεις που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας για γυναίκες ή άνδρες ασθενείς με GC. Σε αυτή τη μελέτη, αξιολογήσαμε συστηματικά τη διακύμανση του φύλου στα προφίλ σωματικής μετάλλαξης GC και ανακαλύψαμε ότι η μετάλλαξη ATRX που εμφανίζεται συχνότερα σε γυναίκες ασθενείς με GC συσχετίστηκε με υψηλότερο TMB, αυξημένη αντικαρκινική ανοσία και ευνοϊκό κλινικό όφελος για την ICI.

Μέθοδοι

Πηγές δεδομένων

Κατεβάσαμε τα δεδομένα RNA-seq επιπέδου 3 (n=375), τα αντίστοιχα κλινικά δεδομένα (n=443) και το προφίλ σωματικής μετάλλαξης (n=433) ασθενών με GC από το TCGA. Οι ασθενείς χωρίς προφίλ γονιδιακής έκφρασης, πληροφορίες φύλου ή δεδομένα μετάλλαξης αποκλείστηκαν. Το προφίλ σωματικής μετάλλαξης Κινέζων και Ιάπωνων ασθενών με GC (Έργο: GACA-CN, n=123; GACA-JP; n ​​= 585) ​​λήφθηκε επίσης από τα σύνολα δεδομένων ICGC. Τα δεδομένα κατάστασης MSI ασθενών με GC από TCGA ελήφθησαν στην προηγούμενη μελέτη [14]. Τα δεδομένα γονιδιώματος και επιβίωσης μιας κοόρτης που υποβλήθηκε σε θεραπεία με ICI λήφθηκαν από τους Samstein et al. [15].

Ανάλυση σωματικών μεταλλάξεων

Τα δεδομένα σωματικής μετάλλαξης αναλύθηκαν από το πακέτο maftools R [16]. Τα προφίλ μετάλλαξης μεταξύ ανδρών και γυναικών ασθενών με GC συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας τη λειτουργία του mafComapre. Δοκιμάσαμε μόνο τα μεταλλαγμένα γονίδια σε τουλάχιστον 5 δείγματα σε μία από τις ομάδες. Το ποσοστό ψευδούς ανακάλυψης (FDR) του 0,05 θεωρήθηκε ως η τιμή αποκοπής για σημαντικότητα.

Το PolyPhen{{0}} (Polymorphism Phenotyping v2) είναι ένα εργαλείο λογισμικού που μπορεί να εκτιμήσει την πιθανότητα βλάβης στη δομή της πρωτεΐνης που προκαλείται από την εσφαλμένη μετάλλαξη [17]. Χρησιμοποιήσαμε το λογισμικό Polyphen-2 για να αξιολογήσουμε περαιτέρω τον αντίκτυπο της μετάλλαξης στη δομή της πρωτεΐνης. Με βάση την τελική βαθμολογία που αξιολογεί την επιρροή της μετάλλαξης με λάθος νόημα στη δομή της πρωτεΐνης, η τιμή κατωφλίου 0,69 ορίστηκε για να διαιρέσει τη μετάλλαξη με λάθος νόημα σε καλοήθη μετάλλαξη εσφαλμένης λογικής ή σε επιβλαβή μετάλλαξη εσφαλμένης λογικής.

Ποσοτικοποίηση του φορτίου μετάλλαξης όγκου (TMB).

Οι σωματικές ονομαζόμενες παραλλαγές που προσδιορίστηκαν από TCGA και ICGC χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση του TMB. Το μέγεθος της περιοχής εξώμης ορίστηκε ως 38 Mb. Η συνώνυμη μετάλλαξη και οι παραλλαγές στις διαγονιδιακές ή μη κωδικοποιητικές περιοχές εξαιρέθηκαν από την εκτίμηση του TMB. Όπως υπογραμμίστηκε στην προηγούμενη μελέτη [18], η βαθμολογία TMB κάθε δείγματος υπολογίστηκε ως ο συνολικός αριθμός των μεταλλάξεων που μετρήθηκαν διαιρεμένος με το μέγεθος της περιοχής εξώματος.

Η εκτίμηση της βαθμολογίας κυτταρολυτικής δραστηριότητας (CYT).

Τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης σε μορφή FPKM που συλλέχθηκαν από TGCA μεταφέρθηκαν πρώτα σε μεταγραφές ανά εκατομμύριο (TPM). Οι τιμές TPM στη συνέχεια μετασχηματίστηκαν log2. Η βαθμολογία CYT περιγράφηκε ως ο γεωμετρικός μέσος όρος των τιμών έκφρασης GZMA και PRF1 στο TPM [19].

Αξιολόγηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού που διεισδύουν στον όγκο με το CIBERSORT

Το CIBERSORT είναι ένα εργαλείο αποσυνέλιξης που μπορεί να εκτιμήσει με ακρίβεια την αφθονία των υποομάδων ανθρώπινων λευκοκυττάρων σε μια βιοψία όγκου [20]. Χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο CIBERSORT και την υπογραφή γονιδίου LM22 (μια επικυρωμένη μήτρα υπογραφής γονιδίου λευκοκυττάρου που περιέχει 22 λειτουργικά καθορισμένα ανθρώπινα αιμοποιητικά υποσύνολα) για να αξιολογήσουμε τις αναλογίες των ανοσοκυττάρων στο GC. Με κριτήριο P < 0,05, τα αποτελέσματα της σύνθεσης των ανοσοκυττάρων από το CIBERSORT θεωρήθηκαν ακριβή.

Ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων ενός δείγματος (GSA)

Η μέθοδος ssGSEA υπολογίζει μια βαθμολογία εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων ανά δείγμα συγκρίνοντας τις τάξεις των γονιδίων στη λίστα γονιδίων με τις τάξεις όλων των άλλων γονιδίων στο μεταγραφικό [21]. Χρησιμοποιήσαμε αυτήν την προσέγγιση για να αξιολογήσουμε υπολογιστικά τον μηχανισμό σηματοδότησης και παρουσίασης αντιγόνου IFN (APM) [22, 23]. Χρησιμοποιήσαμε μια προηγουμένως καθορισμένη υπογραφή APM 7 γονιδίων που αποτελούνταν από γονίδια MHC κατηγορίας Ι και γονίδια που εμπλέκονται στην επεξεργασία και τη φόρτωση αντιγόνων. Η σηματοδότηση IFN βαθμολογήθηκε χρησιμοποιώντας το σύνολο γονιδίων από δύο κλινικές δοκιμές προηγμένης GC από το KEYNOTE-012 [6] και το KEYNOTE-059 [24]. Η μέθοδος του ssGSEA εφαρμόστηκε στο πακέτο GSVA R [25]. Η λίστα γονιδίων εμφανίστηκε στο Πρόσθετο Αρχείο 1.

Ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων

Η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων (GSEA) υλοποιήθηκε από την εφαρμογή javaGSEA (έκδοση 4.0.3). Το GSEA χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό των βασικών οδών που σχετίζονται με την κατάσταση μετάλλαξης ATRX. Τα σχολιασμένα σύνολα γονιδίων (c2.cp. Kegg.v7.1.symbols.gmt) για το GSEA επιλέχθηκαν ως τα σύνολα γονιδίων αναφοράς. Ως κριτήρια κατωφλίου θεωρήθηκαν FDR < 0.25 και P < 0.05.

Στατιστική ανάλυση

Πραγματοποιήθηκε δοκιμή λογαριασμών στην ανάλυση Kaplan-Meier για να αξιολογηθούν οι διαφορές επιβίωσης μεταξύ των ομάδων. Για την αξιολόγηση των διαφορών στις υποομάδες χρησιμοποιήθηκε η δοκιμή Wilcox ή η δοκιμή Kruskal-Wallis με post hoc διόρθωση κατά ζεύγη Bonferroni. Το τεστ chi-square ή το ακριβές τεστ Fisher εφαρμόστηκε για να συγκριθεί η κατανομή των κλινικών χαρακτηριστικών μεταξύ των ομάδων. Πραγματοποιήθηκαν μονομεταβλητές και πολυμεταβλητές αναλύσεις παλινδρόμησης Cox για τον εντοπισμό των παραγόντων με ανεξάρτητη προγνωστική αξία. Ως κριτήρια αποκοπής επιλέχθηκαν P < 0.05.

Όλες οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με λογισμικό R (έκδοση 3.6.2). Οι εικόνες του πλαισίου και του ιστογράμματος παράγονται από το GraphPad Prism (έκδοση 8.0.1).

Αποτελέσματα

Σωματικές παραλλαγές σε άνδρες και γυναίκες ασθενείς με GC

Συγκρίναμε αρχικά τη συχνότητα των σωματικών μεταλλάξεων από την κοόρτη TCGA μεταξύ γυναικών και ανδρών ασθενών με GC. Περιέργως, μόνο η μετάλλαξη ATRX βρέθηκε να εμφανίζεται σημαντικά περισσότερο σε γυναίκες ασθενείς σε σύγκριση με άνδρες ασθενείς μετά την προσαρμογή του ποσοστού ψευδούς ανακάλυψης (FDR=0.0108) (Εικ. 1α).

Για να αποφευχθεί η τυχαία προκατάληψη που προκαλείται από μια μεμονωμένη κοόρτη, επαληθεύσαμε περαιτέρω τις φυλετικές προκαταλήψεις της μετάλλαξης ATRX σε κοόρτες των GACA-CN και GACA-JP. Η συχνότητα μετάλλαξης του ATRX στο GACA-CN και στο GACA-JP ήταν 31,7 τοις εκατό (39/123) και 6,3 τοις εκατό (37/585) αντίστοιχα. Τα ποσοστά των γυναικών ασθενών με μετάλλαξη ATRX στο GACA-CN (γυναίκες 40,5 τοις εκατό έναντι ανδρών 27,9 τοις εκατό , ακριβής δοκιμή Fisher, P=0,206) και GACA-JP (γυναίκες 11,0 τοις εκατό έναντι άνδρες 4,3 τοις εκατό , ακριβής δοκιμή Fisher, P=0.004) ήταν και οι δύο υψηλότερες από αυτές των ανδρών ασθενών (Εικ. 1β).

Στη συνέχεια, προσπαθήσαμε να εξετάσουμε εάν οι διαφορές μεταξύ των φύλων στη μετάλλαξη ATRX θα μπορούσαν να βρεθούν σε άλλα προγράμματα καρκίνου από το ICGC. Εξαιρέσαμε τους όγκους και τα έργα καρκίνου με περιορισμό φύλου με συχνότητα μετάλλαξης ATRX μικρότερη από 5 τοις εκατό . Αξιοσημείωτα, τα μισά από τα έργα καρκίνου (50 τοις εκατό , 17/34) έδειξαν σημαντικές διαφορές φύλου στη μετάλλαξη ATRX (Εικ. 1γ, Πρόσθετο αρχείο 2). Στα περισσότερα έργα καρκίνου (88,2 τοις εκατό , 30/34) η συχνότητα μετάλλαξης του ATRX ήταν υψηλότερη στις γυναίκες ασθενείς από αυτή στους άνδρες ασθενείς, αν και η διαφορά σε ορισμένα έργα καρκίνου δεν έδειξε στατιστική σημασία. Επιπλέον, αξιολογήσαμε τον πιθανό αντίκτυπο της μετάλλαξης ATRX missense στη δομή της πρωτεΐνης από το λογισμικό PolyPhen-2. Οι επιβλαβείς μεταλλάξεις με λάθος νόημα σε γυναίκες ασθενείς ήταν κυρίαρχες μεταξύ όλων των ειδών μεταλλάξεων ATRX στην κοόρτη TGCA (Επιπλέον αρχείο 3). Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η μετάλλαξη ATRX σε ασθενείς με γαστρικό καρκίνο μπορεί να υπάρχει σεξουαλική προκατάληψη.

Συσχέτιση μεταξύ μετάλλαξης ATRX και κλινικών χαρακτηριστικών

Συγκρίναμε αρχικά την κατανομή των κλινικών χαρακτηριστικών μεταξύ του μεταλλαγμένου τύπου ATRX και των ασθενών άγριου τύπου (Πίνακας 1). Είναι αξιοσημείωτο ότι η πλειονότητα των ασθενών με μεταλλαγμένο ATRX ήταν όγκοι μικροδορυφορικής αστάθειας (MSI-H) σε σύγκριση με τους ασθενείς άγριου τύπου ATRX (Εικ. 2α). Στη συνέχεια προχωρήσαμε στην εξέταση του εάν η μετάλλαξη ATRX θα μπορούσε να επηρεάσει τη συνολική επιβίωση των ασθενών με GC. Η δοκιμή log-rank στην ανάλυση Kaplan-Meier έδειξε ότι οι μεταλλαγμένοι ασθενείς με ATRX είχαν τάση προς καλύτερη συνολική επιβίωση από τους άγριους ασθενείς (Εικ. 2β). Η ανάλυση Kaplan-Meier ασθενών από GACA-CN έδειξε επίσης παρόμοιο αποτέλεσμα (Εικ. 2γ).

Επιπλέον, για να αξιολογήσουμε καλύτερα τα οφέλη επιβίωσης από τη μετάλλαξη ATRX, διερευνήσαμε περαιτέρω τον αντίκτυπο της μετάλλαξης ATRX στα αποτελέσματα πρόγνωσης σε κοόρτες εκτός GC στη βάση δεδομένων TCGA. Επιλέξαμε τις κοόρτες μη γαστρικού καρκίνου με συχνότητα μετάλλαξης ATRX άνω του 10 τοις εκατό, συμπεριλαμβανομένων των LGG (39,2 τοις εκατό ), UCEC (24,3 τοις εκατό ), SARC (16,9 τοις εκατό ), GBM (10,4 τοις εκατό ), CESC (10,4 τοις εκατό ), COAD (10,3 τοις εκατό ). Ομοίως, διαπιστώσαμε ότι η μετάλλαξη ATRX σε ασθενείς με UCEC συσχετίστηκε επίσης με παρατεταμένη συνολική επιβίωση (Επιπλέον αρχείο 4). Τέλος, αξιολογήσαμε την επίδραση της μετάλλαξης ATRX στην έκφραση του ATRX. Βρήκαμε ότι οι μεταλλαγμένοι όγκοι ATRX είχαν χαμηλότερη έκφραση ATRX, αν και η διαφορά δεν εμφανίζει στατιστική σημασία (Εικ. 2δ). Συνοπτικά, η μετάλλαξη ATRX συσχετίστηκε σημαντικά με τον υποτύπο MHS-H και την καλύτερη επιβίωση σε ασθενείς με GC.

Η μετάλλαξη ATRX σχετίζεται με αυξημένο φορτίο μετάλλαξης όγκου και υψηλότερη έκφραση της PDL1

Το φορτίο μετάλλαξης όγκου (TMB) και η έκφραση PDL1 ήταν δύο κοινοί δείκτες πρόβλεψης της ανταπόκρισης στην ανοσοθεραπεία. Υπολογίσαμε το TMB κάθε ασθενούς με GC από TCGA, GACA-CN και GACA-JP αντίστοιχα. Όπως φαίνεται στο Σχ. 3α, υψηλότερο TMB παρατηρήθηκε σε ασθενείς με μεταλλαγμένο GC ATRX από την κοόρτη του TCGA (διάμεσος TMB 16,61 έναντι 2,526, P < 0.0001), GACA-CN (διάμεσος TMB TMB) 1,974 έναντι 1,211, P=0,0001) και GACA-JP (διάμεσος TMB 27,82 έναντι 2,421, P < 0,0001). Στη συνέχεια συγκρίναμε την έκφραση της PDL1 μεταξύ ασθενών με GC με ή χωρίς μετάλλαξη ATRX στην κοόρτη TCGA. Οι ασθενείς με μετάλλαξη ATRX είχαν υψηλότερη έκφραση της PDL1 (διάμεση έκφραση 2.027 έναντι 1.098, P=0.0244) από αυτή των άγριων ασθενών (Εικ. 3β).

Δεδομένων των πιθανών διαφορών του φύλου στη μετάλλαξη ATRX, διερευνούμε περαιτέρω τη συσχέτιση της μετάλλαξης ATRX με την έκφραση TMB και PDL1 που διαστρωματώνεται ανά φύλο (Sub1: γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX, Sub2: γυναίκες ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX, Sub3: άνδρες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX. Υπο4: άνδρες ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX). Σε κοόρτες GACA-CN και GACA-JP, τόσο οι γυναίκες όσο και οι άνδρες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX είχαν υψηλότερο TMB από τους ασθενείς άγριου τύπου ATRX (Εικ. 3γ). Ωστόσο, σε κοόρτες TCGA, μόνο γυναίκες ασθενείς μεταλλαγμένου τύπου ATRX εμφάνισαν υψηλότερο TMB από άλλους ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX. Δεν υπάρχει σημαντική διαφορά στην TMB μεταξύ ανδρών ασθενών με ή χωρίς μετάλλαξη ATRX. Επιπλέον, σε τρεις κοόρτες δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ γυναικών και ανδρών ασθενών με μετάλλαξη ATRX. Κατά τη σύγκριση της έκφρασης PDL1 μεταξύ των τεσσάρων υποομάδων στην κοόρτη TCGA, βρήκαμε ότι η έκφραση της PDL1 σε γυναίκες ασθενείς με μεταλλαγμένο ATRX ήταν υψηλότερη από ό,τι σε ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX (Εικ. 3δ).

Γενικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι ασθενείς με μετάλλαξη ATRX, ειδικά οι γυναίκες ασθενείς με GC, συσχετίστηκαν σημαντικά με υψηλότερη έκφραση TMB και PDL1.

Οι γυναίκες ασθενείς με GC με μετάλλαξη ATRX εμφανίζουν ενισχυμένη αντικαρκινική ανοσία

Καταφύγαμε σε διάφορους αποδεδειγμένους παράγοντες που σχετίζονται με την ανοσοθεραπεία, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρολυτικής δραστηριότητας (CYT) [26], της σηματοδότησης IFN [6], του μηχανισμού παρουσίασης αντιγόνων (APM) [27] και των κυττάρων του ανοσοποιητικού που διεισδύουν στον όγκο [28], για να χαρακτηρίσουμε την αντικαρκινική ανοσία. Χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο του ssGSEA για να διερευνήσουμε τη συσχέτιση της μετάλλαξης ATRX με την αντικαρκινική ανοσία. Αν και οι βαθμολογίες της αντικαρκινικής ανοσίας σε ασθενείς με μετάλλαξη ATRX ήταν υψηλότερες από αυτές σε ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX, η διαφορά δεν έδειξε στατιστικά σημαντική (Εικ. 4α).

Ωστόσο, κατά την αξιολόγηση της επίδρασης της μετάλλαξης ATRX στην αντικαρκινική ανοσία στρωματοποιημένη ανά φύλο, βρήκαμε ότι οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX εμφάνισαν σημαντικά υψηλότερα σκορ των παραγόντων που σχετίζονται με την ανοσοθεραπεία από ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX (Εικ. 4β). Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στις βαθμολογίες αντικαρκινικής ανοσίας μεταξύ των μεταλλαγμένων ATRX και των άγριων ανδρών ασθενών. Επιπλέον, οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX εμφάνισαν υψηλότερες βαθμολογίες δεικτών που σχετίζονται με την ανοσοθεραπεία σε σχέση με τους άνδρες μεταλλαγμένους ασθενείς με ATRX.

Τέλος, χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο CIBERSORT για να διερευνήσουμε τις αναλογίες διεισδυτικών ανοσοκυττάρων μεταξύ μεταλλαγμένων θηλυκών ασθενών ATRX (Sub1), άγριων θηλυκών ασθενών ATRX (Sub2), μεταλλαγμένων ανδρών ασθενών ATRX (Sub3) και άγριων ανδρών ασθενών ATRX (Sub4). Τ ωοθυλακικά βοηθητικά κύτταρα, Μ1 μακροφάγα και ενεργοποιημένα δενδριτικά κύτταρα εμπλουτίστηκαν σημαντικά σε γυναίκες ασθενείς που έφεραν μετάλλαξη ATRX, ενώ οι αναλογίες των ηρεμούντων δενδριτικών κυττάρων ήταν σημαντικά χαμηλότερες από ό,τι σε άλλους ασθενείς (Εικ. 4γ). Τα βοηθητικά κύτταρα του ωοθυλακίου Τ, τα μακροφάγα Μ1 και τα ενεργοποιημένα δενδριτικά κύτταρα σχετίζονται με τον μηχανισμό παρουσίασης αντιγόνου, ο οποίος ήταν σύμφωνος με την αυξημένη APM σε γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX.

Συμπερασματικά, οι γυναίκες ασθενείς με GC με μετάλλαξη ATRX εμφάνισαν ισχυρότερη αντικαρκινική ανοσία από ότι οι άγριες ασθενείς με ATRX ή οι μεταλλαγμένοι άνδρες ασθενείς. Ο εμπλουτισμός των βοηθητικών κυττάρων Τ ωοθυλακίων, των μακροφάγων Μ1 και των ενεργοποιημένων δενδριτικών κυττάρων σε γυναίκες ασθενείς με μεταλλαγμένο ATRX υποστήριξε επίσης το παραπάνω αποτέλεσμα.

Η επίδραση της μετάλλαξης ATRX στην αντικαρκινική ανοσία σε γυναίκες ασθενείς δεν επηρεάζεται από την ανοσολογική ετερογένεια με βάση το φύλο

Για να εξετάσουμε εάν η επίδραση της μετάλλαξης ATRX στην αντικαρκινική ανοσία σε γυναίκες ασθενείς οφειλόταν στην ανοσολογική ετερογένεια με βάση το φύλο, συγκρίναμε περαιτέρω τους παραπάνω παράγοντες αντικαρκινικής ανοσίας μεταξύ ανδρών και γυναικών. Μόνο το TMB εμφάνιζε τις διαφορές φύλου και οι γυναίκες ασθενείς είχαν υψηλότερο TMB από τους άνδρες ασθενείς (Επιπλέον αρχείο 5). Ωστόσο, οι διαφορές στην TMB μεταξύ γυναικών και ανδρών εξαφανίστηκαν όταν εξαιρέσουμε τα γυναικεία δείγματα με μετάλλαξη ATRX (Επιπλέον αρχείο 5). Αυτά τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η ενισχυμένη αντικαρκινική ανοσία σε γυναίκες ασθενείς με μεταλλαγμένο ATRX δεν επηρεάστηκε από την ανοσολογική ετερογένεια με βάση το φύλο.

Ανεξάρτητη προγνωστική ανάλυση μετάλλαξης ATRX

Πραγματοποιήσαμε αρχικά την ανάλυση Kaplan-Meier για να προσδιορίσουμε τις προγνωστικές τιμές των παραπάνω παραγόντων που σχετίζονται με την ανοσοθεραπεία. Η έκφραση TMB και PDL1 χωρίστηκε σε υψηλές και χαμηλές ομάδες με βάση το εργαλείο X-tile. Όπως φαίνεται στο Σχ. 5, η έκφραση TMB και PDL1 άσκησε επίδραση στην επιβίωση των ασθενών. Η υψηλή ομάδα TMB και PDL1 συνεπαγόταν καλύτερο αποτέλεσμα. Στη συνέχεια συμπεριλάβαμε την έκφραση TMB και PDL1 στην επακόλουθη ανάλυση για να εξετάσουμε την ανεξάρτητη προγνωστική αξία της μετάλλαξης ATRX. Οι μονομεταβλητές και πολυμεταβλητές αναλύσεις παλινδρόμησης Cox έδειξαν ότι η μετάλλαξη ATRX ήταν ο ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας (Πίνακας 2).

Επίδραση της μετάλλαξης ATRX στην αποκατάσταση βλάβης του DNA

Πραγματοποιήσαμε GSEA για να αναλύσουμε το λειτουργικό πλαίσιο της μετάλλαξης ATRX. Η ανάλυση της οδού KEGG έδειξε ότι η μετάλλαξη ATRX εμπλουτίστηκε κυρίως σε επιδιόρθωση εκτομής βάσης (BER), επιδιόρθωση εκτομής νουκλεοτιδίων (NER) και επιδιόρθωση ομόλογου ανασυνδυασμού (HRR) (Εικ. 6a). Η βιολογική λειτουργία της μετάλλαξης ATRX συμμετείχε σημαντικά στην αποκατάσταση της βλάβης του DNA (DDR). Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε το ssGSEA για να χαρακτηρίσουμε την οδό των BER, NER και HRR μεταξύ των μεταλλαγμένων ATRX και των άγριων ασθενών. Όπως φαίνεται στο Σχ. 6β, BER (διάμεσος βαθμός 0.8734 έναντι 0.7909, P=0.{{10}} 002), NER (διάμεση βαθμολογία 0,4333 έναντι 0,3605, P = 0,044) και HRR (διάμεση βαθμολογία 0,7618 έναντι 0,6898, P = 0,0098) εμπλουτίστηκαν σημαντικά στη μετάλλαξη ATRX ασθενείς. Επιπλέον, συνεχίσαμε να διερευνούμε την επίδραση της μετάλλαξης ATRX στα μονοπάτια BER, NER και HRR που διαστρωματώνονται ανά φύλο. Μόνο οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX εκδήλωσαν υψηλότερα σκορ BER, NER και HRR από άλλους ασθενείς χωρίς μετάλλαξη ATRX (Εικ. 6γ).

Επιπλέον, επιλέξαμε τα βασικά γονίδια που εμπλουτίστηκαν σε αυτά τα τρία μονοπάτια για να εξετάσουμε τις διαφορές έκφρασης μεταξύ των μεταλλαγμένων ATRX και των άγριων ασθενών. Είναι ενδιαφέρον ότι τα περισσότερα βασικά γονίδια εκφράζονται σε μεγάλο βαθμό σε ασθενείς μεταλλαγμένου τύπου ATRX σε σύγκριση με εκείνους ασθενών άγριου τύπου (Εικ. 6δ). Μετά τη διαστρωμάτωση του φύλου, τα επίπεδα έκφρασης αυτών των βασικών γονιδίων που σχετίζονται με το DDR ήταν επίσης υψηλότερα σε υποομάδες γυναικών και ανδρών ασθενών με μετάλλαξη ATRX από άλλες δύο υποομάδες άγριου τύπου (Επιπλέον αρχείο 6).

Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδήλωναν την πιθανώς ενισχυμένη ενεργοποίηση των οδών DDR σε ασθενείς με μετάλλαξη ATRX. Η υψηλότερη TMB και η ενεργοποίηση του συστήματος DDR μπορεί να υποδηλώνουν την πιθανότητα έντονης μεταλλαξιογένεσης και αντίστοιχης αντισταθμιστικής ενεργοποίησης DDR σε ασθενείς με μεταλλάξεις ATRX.

Η μετάλλαξη ATRX σχετίζεται με ευνοϊκά κλινικά οφέλη για την ICI

Για να διερευνήσουμε εάν οι ασθενείς με μετάλλαξη ATRX θα μπορούσαν να ωφεληθούν από το ICI, λάβαμε τα δημόσια διαθέσιμα δεδομένα γονιδιώματος και επιβίωσης της κοόρτης που έλαβε θεραπεία με MSKCC ICI από τη βάση δεδομένων cbioportal [15]. Η κοόρτη που υποβλήθηκε σε θεραπεία με MSKC C ICI περιλαμβάνει 1610 ασθενείς διαφόρων τύπων καρκίνου με δεδομένα μεταλλάξεων, συμπεριλαμβανομένων 54 ασθενών με γαστρικό καρκίνο. Η συχνότητα μετάλλαξης του ATRX σε ασθενείς με καρκίνο γαστρικής ή γαστροοισοφαγικής συμβολής είναι 7,41 τοις εκατό (4/54). Παρατηρήσαμε ότι οι ασθενείς με μετάλλαξη ATRX είχαν υψηλότερο TMB από τους ασθενείς άγριου τύπου ATRX (Εικ. 7α). Στους ασθενείς με καρκίνο του στομάχου, οι ασθενείς με μετάλλαξη ATRX έτειναν προς μεγαλύτερη συνολική επιβίωση (διάμεση, μη επίτευξη έναντι 13 μηνών, log-rank P=0.194) (Εικ. 7β).

Ομοίως, η συνολική επιβίωση των ασθενών με μετάλλαξη ATRX σε ολόκληρη την κοόρτη ήταν επίσης ανώτερη από αυτή των άγριων ασθενών με ATRX (διάμεσος, 30 μήνες έναντι 18 μήνες, log-rank P=0.075) ( Εικ. 7β). Στη συνέχεια χωρίσαμε ολόκληρη την κοόρτη σε δύο ομάδες (γυναίκες και άνδρες) και συγκρίναμε τη συνολική επιβίωση μεταξύ της κατάστασης μετάλλαξης ATRX. Είναι ενδιαφέρον ότι μόνο γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX πέτυχαν σημαντικά παρατεταμένη συνολική επιβίωση σε σύγκριση με γυναίκες άγριου τύπου (μέσος όρος, 30 μήνες έναντι 14 μηνών, log-rank P=0.023) (Εικ. 7c). Επιπλέον, συγκρίναμε τη δύναμη πρόβλεψης της μετάλλαξης ATRX σε άνδρες και γυναίκες ασθενείς. Το HR του μεταλλαγμένου τύπου ATRX έναντι του άγριου τύπου για γυναίκες ασθενείς (HR=0.636, 95 τοις εκατό CI=0.455–0.890, P=0.023) είναι καλύτερο από το HR για άνδρες ασθενείς (HR=0.929, 95 τοις εκατό CI = 0.596–1.362, P=0.7117) (Εικ. 7γ).

Συλλογικά, αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η μετάλλαξη ATRX, ειδικά σε γυναίκες ασθενείς, συσχετίστηκε με ευνοϊκά κλινικά οφέλη στη θεραπεία με ICI.

Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, μέσω της σύγκρισης των προφίλ σωματικών μεταλλάξεων που προέρχονται από άνδρες και γυναίκες ασθενείς με GC, εντοπίσαμε για πρώτη φορά ότι η μετάλλαξη ATRX εμφανιζόταν κατά προτίμηση σε γυναίκες ασθενείς με GC και συσχετίστηκε με υψηλότερο TMB, αυξημένη αντικαρκινική ανοσία και ευνοϊκό κλινικό όφελος για την ICI. .

Το ATRX είναι ένα ογκοκατασταλτικό γονίδιο και κωδικοποιεί ένα μέλος της οικογένειας πρωτεϊνών SWI/SNF. Το ATRX αποδείχθηκε ότι σχετίζεται με την αποκατάσταση βλάβης του DNA [29], τη διατήρηση της γενετικής σταθερότητας [30], τη διευκόλυνση της κατάλληλης αντιγραφής του DNA [31] και την επίδραση της έκφρασης συγκεκριμένων γονιδίων [32]. Η μετάλλαξη ATRX αποτελεί τις κοινές γενετικές ανωμαλίες στα γλοιώματα.

Στα γλοιώματα άγριου τύπου IDH, η παρουσία μεταλλάξεων ATRX χρησίμευσε ως ευνοϊκός δείκτης μεγαλύτερης επιβίωσης των ασθενών [33]. Η απώλεια του ATRX μείωσε τη μη ομόλογη τελική σύνδεση και αύξησε το MSI στο γλοιοβλάστωμα, καθιστώντας υψηλότερη ευαισθησία σε παράγοντες που βλάπτουν το DNA [34]. Οι Han et al. ανέφερε ότι το ATRX θα μπορούσε να ρυθμίσει την αποκατάσταση της βλάβης του DNA διαμορφώνοντας την οδό ATM και αυξάνοντας την ευαισθησία στην τεμοζολομίδη στο γλοίωμα [35]. Στη μελέτη μας, υψηλότερο TMB και ενεργοποίηση οδών αποκατάστασης βλάβης στο DNA παρατηρήθηκαν σε γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX. Το TMB προκύπτει από την αντιπαράθεση μεταξύ μετάλλαξης και επιδιόρθωσης DNA. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η λειτουργία της αντισταθμιστικής αποκατάστασης βλάβης του DNA μπορεί να είναι πιο αδύναμη από την πιο σκληρή μεταλλαξιογένεση με μετάλλαξη ATRX. Έχουμε υποθέσει ότι η μετάλλαξη ATRX σε γυναίκες ασθενείς με GC θα μπορούσε να επηρεάσει τη σχετική επιδιόρθωση βλάβης του DNA, λαμβάνοντας υπόψη την υψηλότερη TMB και την αντίστοιχη ενισχυμένη αντικαρκινική ανοσία. Ωστόσο, ο ακριβής μηχανισμός της μετάλλαξης ATRX στη ρύθμιση της αντικαρκινικής ανοσίας σε γυναίκες ασθενείς με GC απαιτεί περαιτέρω έρευνα.

Οι υπάρχοντες ερευνητές έχουν αναφέρει τις σεξουαλικές προκαταλήψεις του ATRX. Young et al. ανακάλυψαν ότι τα θηλυκά ποντίκια με έλλειψη ATRX στο πάγκρεας εμφάνισαν αποκλειστικά αυξημένη ευαισθησία στον τραυματισμό και την ογκογόνο δράση του μεταλλαγμένου KRAS, ενώ τα αρσενικά ποντίκια χωρίς ATRX προστατεύτηκαν [36]. Ομοίως, βρήκαμε επίσης ότι οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX εμφάνισαν ενισχυμένη ανοσογονικότητα, ιδιαίτερα ισχυρότερη αντικαρκινική ανοσία από τους άνδρες μεταλλαγμένους ασθενείς με ATRX, κάτι που μπορεί να οφείλεται εν μέρει στην αυξημένη ευαισθησία στη βλάβη του DNA σε μεταλλαγμένες γυναίκες ασθενείς με ATRX. Οι Dunford et al. έχουν αναφέρει ότι ένα κλάσμα των ογκοκατασταλτικών γονιδίων (συμπεριλαμβανομένου του ATRX) στο chrX μπορεί να ξεφύγει από την αδρανοποίηση κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης, οδηγώντας σε διαλληλική έκφραση αυτών των γονιδίων και ενισχυμένη προστασία από τον καρκίνο στις γυναίκες [37]. Αυτή η έρευνα μπορεί να εξηγήσει το αποτέλεσμα ότι δεν υπήρχε σημαντική μείωση της έκφρασης του ATRX σε γυναίκες ασθενείς με GC με μετάλλαξη ATRX, αν και οι περικοπές και οι επιβλαβείς μεταλλάξεις ήταν κυρίαρχες σε μεταλλαγμένες γυναίκες με ATRX.

Εκτός από τις διαφορές φύλου στην ανοσογονικότητα μεταξύ ανδρών και γυναικών ασθενών, υπήρχαν επίσης διαφορές φύλου στην απόδοση της μετάλλαξης ATRX στην πρόβλεψη ICI. Αν και παρατηρήθηκε μεγαλύτερη συνολική επιβίωση σε ασθενείς με μετάλλαξη ATRX που έλαβαν θεραπεία με ICI, η προγνωστική δύναμη της μετάλλαξης ATRX ήταν καλύτερη για τις γυναίκες από τους άνδρες ασθενείς. Οι γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX απέκτησαν σημαντικά μεγαλύτερα οφέλη επιβίωσης από τη θεραπεία ICI. Οι Wang et al. έχουν επίσης αναφέρει ένα παρόμοιο αποτέλεσμα ότι το TMB έδειξε καλύτερη προγνωστική ισχύ στην απόκριση ICI για γυναίκες ασθενείς με NSCLC από τους άνδρες ασθενείς [38]. Η μελλοντική ανάπτυξη και εφαρμογή βιοδεικτών ICI θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις διαφορές φύλου.

Υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί σε αυτή τη μελέτη. Πρώτον, η συνολική συχνότητα μετάλλαξης του ATRX σε ασθενείς με GC είναι σχετικά χαμηλή, ιδιαίτερα για τους άνδρες ασθενείς με GC. Επιπλέον, λάβαμε μόνο τα δεδομένα μεταγραφής από μία μόνο κοόρτη. Αυτοί οι περιορισμοί θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ισχύ της σύγκρισης της αντικαρκινικής ανοσίας μεταξύ γυναικών και ανδρών ασθενών. Δεύτερον, η συχνότητα μετάλλαξης ATRX ποικίλλει σε διαφορετικούς πληθυσμούς.

Στη μελέτη μας, η συχνότητα μετάλλαξης ATRX σε τρεις κοόρτες GC ήταν διαφορετική (31,7 τοις εκατό στην κοόρτη GACA-CN, 6,3 τοις εκατό στην κοόρτη GACA-JP και 5,3 τοις εκατό στην κοόρτη TCGA). Επιπλέον, τα ποσοστά των γυναικών ασθενών με μετάλλαξη ATRX στο GACA-CN (40,5 τοις εκατό ) ήταν πολύ υψηλότερα από τις άλλες δύο κοόρτες (12,3 τοις εκατό στην κοόρτη TCGA και 11,0 τοις εκατό στην κοόρτη GACA-JP) . Η διαφορά στη συχνότητα μετάλλαξης ATRX σε διαφορετικούς πληθυσμούς μπορεί να περιορίσει κατά κάποιο τρόπο τη χρήση της μετάλλαξης ATRX ως ευνοϊκού βιοδείκτη πρόγνωσης. Τρίτον, η ανάλυσή μας απέδειξε μόνο τη συσχέτιση της μετάλλαξης ATRX με το TMB, την αντικαρκινική ανοσία και την αποτελεσματικότητα της θεραπείας ICI. Ο πιθανός μηχανισμός της μετάλλαξης ATRX στη θεραπεία ICI ειδικά για άνδρες ασθενείς χρειάζεται ακόμη περαιτέρω διερεύνηση. Τέλος, θα ήταν καλύτερο να συγκρίνουμε τα οφέλη επιβίωσης από τη μετάλλαξη ATRX μεταξύ γυναικών και ανδρών ασθενών με GC μετά τη θεραπεία με ICIs, κάτι που θα μπορούσε να επικυρώσει άμεσα τις διαφορές φύλου της μετάλλαξης ATRX στην αντικαρκινική ανοσία που σχετίζεται με την ανοσοθεραπεία. Ωστόσο, δεν καταφέραμε να κάνουμε τη σύγκριση λόγω του περιορισμένου μεγέθους δείγματος των ασθενών με μεταλλαγμένο GC ATRX στην κοόρτη που έλαβε θεραπεία με MSKCC ICI.

Ως εκ τούτου, προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε προκαταρκτικά εάν οι διαφορές φύλου στην επιβίωση θα μπορούσαν να είναι οφέλη από τη μετάλλαξη ATRX συγκρίνοντας τις διαφορές στα αποτελέσματα πρόγνωσης από τη μετάλλαξη ATRX μεταξύ γυναικών και ανδρών ασθενών σε διάφορους τύπους καρκίνου σε ολόκληρη την κοόρτη. Αν και μεγαλύτερα οφέλη επιβίωσης από τη θεραπεία με ICIs παρατηρήθηκαν σε γυναίκες ασθενείς με μετάλλαξη ATRX σε διάφορους τύπους καρκίνου, αυτά τα δεδομένα μπορεί να υπερβάλουν το συμπέρασμα που συνάγεται για ασθενείς με GC. Απαιτούνται περισσότερες κοόρτες που έλαβαν θεραπεία με ICI και περιέχουν μεγαλύτερα μεγέθη δειγμάτων ασθενών με μεταλλαγμένο GC ATRX για την επικύρωση των διαφορών φύλου στα οφέλη επιβίωσης στο παρόν.

συμπεράσματα

Συνοπτικά, η μελέτη μας διαπίστωσε ότι η κατά προτίμηση μετάλλαξη του ATRX σε γυναίκες ασθενείς με GC συσχετίστηκε με ενισχυμένη ανοσογονικότητα, αυξημένη αντικαρκινική ανοσία και ευνοϊκό κλινικό όφελος για την ICI. Οι διαφορές φύλου στη συχνότητα μετάλλαξης, την αντικαρκινική ανοσία και τα κλινικά οφέλη υποδηλώνουν ότι η μετάλλαξη ATRX μπορεί να είναι πιο κατάλληλη ως πιθανός προγνωστικός παράγοντας για ευνοϊκό κλινικό όφελος για την ICI σε γυναίκες ασθενείς με GC. Η μετάλλαξη ATRX θα μπορούσε να συνδυαστεί με άλλους βιοδείκτες της απόκρισης ICI για την καλύτερη αναγνώριση των γυναικών ασθενών με GC που θα αποκομίσουν μεγαλύτερα οφέλη από την ανοσοθεραπεία. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω κλινική έρευνα για την επικύρωση των αποτελεσμάτων μας και την αξιολόγηση της αξίας της μετάλλαξης ATRX σε άνδρες ασθενείς.

Συντομογραφίες

GC: Καρκίνος στομάχου. ICI: Ανοσολογικοί αναστολείς σημείων ελέγχου. TCGA: Ο άτλαντας του γονιδιώματος του καρκίνου. ICGC: International Cancer Genome Consortium; FDR: Εσφαλμένο ποσοστό ανακάλυψης. TMB: Επιβάρυνση μετάλλαξης όγκου. CYT: Κυτταρολυτική δραστηριότητα. APM: Μηχανήματα παρουσίασης αντιγόνου. GSEA: Ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων. ssGSEA: Ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων ενός δείγματος. MSI: Αστάθεια μικροδορυφόρου. BER: Επισκευή εκτομής βάσης. NER: Επιδιόρθωση εκτομής νουκλεοτιδίων. HRR: Επισκευή ομόλογου ανασυνδυασμού. DDR: Επιδιόρθωση βλάβης στο DNA.

Ευχαριστίες

Ευχαριστούμε τα έργα TCGA και ICGC για τη διάθεση των δεδομένων γονιδιωματικής για ανάλυση. Ευχαριστούμε επίσης τους συγγραφείς που παρείχαν διαθέσιμα δεδομένα γονιδιώματος και επιβίωσης της κοόρτης που υποβλήθηκε σε θεραπεία με ICI στο αποθετήριο cbioportal.

Συνεισφορές συγγραφέων

Σύλληψη και σχεδιασμός μελέτης: YG και PMW. Συλλογή συνόλων δεδομένων: YG, GPD, XSL, GQF και JJC. Ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων: YG, FRW και WL. Συγγραφή, αναθεώρηση και αναθεώρηση του χειρογράφου: YG, FRW και PMW. Επίβλεψη μελέτης: PMW. Όλοι οι συγγραφείς διάβασαν και ενέκριναν το τελικό χειρόγραφο.

Χρηματοδότηση

Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από τις Ανθρωπιστικές και Κοινωνικές Επιστήμες του Ταμείου Προγραμματισμού του Υπουργείου Παιδείας της Κίνας (ΑΡ. 16YJA840014).

Δηλώσεις

Έγκριση δεοντολογίας και συναίνεση συμμετοχής

Αυτή η μελέτη βασίστηκε σε δημόσια διαθέσιμα δεδομένα από το αποθετήριο TCGA, UCSC Xena και cbioportal. Δεν απαιτείται άδεια για τη διεξαγωγή αυτής της μελέτης. Αυτή η μελέτη δεν αφορούσε ανθρώπινα δείγματα ή τη χρήση προσωπικών πληροφοριών. Όλα τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη αποπροσδιορίστηκαν και ήταν διαθέσιμα στο κοινό, δεν απαιτήθηκε δεοντολογική έγκριση.

Συγκατάθεση για δημοσίευση

Δεν εφαρμόζεται.

Ανταγωνιστικά συμφέροντα

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων.

Στοιχεία συγγραφέα

1 Τμήμα Επιδημιολογίας και Στατιστικών Υγείας, Σχολή Δημόσιας Υγείας, Southeast University, 87 Dingjiaqiao Road, Nanjing 210009, Jiangsu, Κίνα. 2 Τμήμα Αιματολογίας και Ογκολογίας, Νοσοκομείο Zhongda, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Southeast, Nanjing, Κίνα. 3 Νοτιοανατολικό Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο, Ναντζίνγκ, Κίνα. 4 Τμήμα Κέντρου Μεταμοσχεύσεων Πνευμόνων, Το Συνεργαζόμενο Λαϊκό Νοσοκομείο Wuxi του Ιατρικού Πανεπιστημίου της Ναντζίνγκ, Wuxi, Jiangsu, Κίνα.

Λήφθηκε:

26 Οκτωβρίου 2020 Αποδοχή: 25 Φεβρουαρίου 2021.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Zheng RS, Sun KX, Zhang SW, Zeng HM, Zou XN, Chen R, et al. Έκθεση επιδημιολογίας του καρκίνου στην Κίνα, 2015. Zhonghua Zhong Liu Za Zhi. 2019; 41(1):19–28.

2. Robert C, Schachter J, Long GV, Arance Α, Grob JJ, Mortier L, et al. Pembrolizumab έναντι Ipilimumab σε προχωρημένο μελάνωμα. N Engl J Med. 2015; 372 (26): 2521–32.

3. Garon ΕΒ, Rizvi ΝΑ, Hui R, Leighl Ν, Balmanoukian AS, Eder JP, et αϊ. Pembrolizumab για τη θεραπεία του μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα. N Engl J Med. 2015; 372 (21): 2018–28.

4. Motzer RJ, Escudier B, McDermott DF, George S, Hammers HJ, Srinivas S, et al. Nivolumab έναντι Everolimus σε προχωρημένο νεφρικό καρκίνωμα. N Engl J Med. 2015; 373 (19): 1803–13.

5. Ferris RL, Blumenschein G Jr, Fayette J, Guigay J, Colevas AD, Licitra L, et αϊ. Nivolumab για υποτροπιάζον ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα κεφαλής και τραχήλου. N Engl J Med. 2016; 375 (19): 1856–67.

6. Muro K, Chung HC, Shankaran V, Geva R, Catenacci D, Gupta S, et αϊ. Το Pembrolizumab για ασθενείς με PD-L1-θετικό προχωρημένο γαστρικό καρκίνο (KEYNOTE-012): μια πολυκεντρική, ανοιχτή δοκιμή φάσης 1β. Lancet Oncol. 2016; 17(6):717–26.

7. Dong ZY, Zhong WZ, Zhang XC, Su J, Xie Z, Liu SY, et al. Πιθανή προγνωστική αξία της κατάστασης μετάλλαξης TP53 και KRAS για απόκριση στην ανοσοθεραπεία αποκλεισμού PD-1 στο αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα. Clin Cancer Res. 2017; 23(12):3012–24.

8. Wu HX, Chen YX, Wang ZX, Zhao Q, He MM, Wang YN, et al. Αλλαγή στο TET1 ως δυνητικός βιοδείκτης για τον αποκλεισμό του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου σε πολλαπλούς καρκίνους. J Immunother Cancer. 2019; 7 (1): 264.

9. Zhang K, Hong X, Song Z, Xu Y. Προσδιορισμός επιβλαβούς μετάλλαξης NOTCH ως νέος προγνωστικός παράγοντας στην αποτελεσματική ανοσοθεραπεία σε NSCLC. Clin Cancer Res. 2020; 26(14): 3649–61.

10. Li CH, Haider S, Shiah YJ, Thai K, Boutros PC. Διαφορές φύλου στα γονίδια και στους βιοδείκτες που οδηγούν τον καρκίνο. Cancer Res. 2018;78(19):5527–37.

11. Wu Y, Ju Q, Jia K, Yu J, Shi Η, Wu Η, et αϊ. Συσχέτιση μεταξύ του φύλου και της αποτελεσματικότητας των αναστολέων του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου (αναστολείς PD-1 και CTLA-4). Int J Cancer. 2018; 143 (1): 45–51.

12. Conforti F, Pala L, Bagnardi V, De Pas T, Martinetti Μ, Viale G, et al. Αποτελεσματικότητα ανοσοθεραπείας καρκίνου και φύλο ασθενών: συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση. Lancet Oncol. 2018; 19 (6): 737–46.

13. Conforti F, Pala L, Bagnardi V, Viale G, De Pas T, Pagan Ε, et al. Ετερογένεια με βάση το φύλο ως απάντηση στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα: μια συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση. J Natl Cancer Inst. 2019; 111(8):772–81.

14. Liu Y, Sethi NS, Hinoue Τ, Schneider BG, Cherniack AD, Sanchez-Vega F, et al. Συγκριτική μοριακή ανάλυση γαστρεντερικών αδενοκαρκινωμάτων. Καρκινικό Κύτταρο. 2018;33(4):721–735.e728.

15. Samstein RM, Lee CH, Shoushtari AN. Το φορτίο μετάλλαξης όγκου προβλέπει την επιβίωση μετά από ανοσοθεραπεία σε πολλούς τύπους καρκίνου. Nat Genet. 2019; 51(2):202–6.

16. Mayakonda A, Lin DC, Assenov Y, Plass C, Koeffler HP. Maftools: αποτελεσματική και ολοκληρωμένη ανάλυση σωματικών παραλλαγών στον καρκίνο. Genome Res. 2018; 28(11):1747–56.

17. Adzhubei ΙΑ, Schmidt S, Peshkin L, Ramensky VE, Gerasimova Α, Bork Ρ, et αϊ. Μια μέθοδος και διακομιστής για την πρόβλεψη επιζήμιων μεταλλάξεων. Μέθοδοι Nat. 2010; 7 (4): 248–9.

18. Chalmers ZR, Connelly CF, Fabrizio D, Gay L, Ali SM, Ennis R, et al. Η ανάλυση 100,000 ανθρώπινων γονιδιωμάτων καρκίνου αποκαλύπτει το τοπίο της μεταλλακτικής επιβάρυνσης του όγκου. Genome Med. 2017; 9 (1): 34.

19. Narayanan S, Kawaguchi T, Yan L, Peng X, Qi Q, Takabe K. Βαθμολογία κυτταρολυτικής δραστηριότητας για την αξιολόγηση της αντικαρκινικής ανοσίας στον καρκίνο του παχέος εντέρου. Ann Surg Oncol. 2018; 25(8): 2323–31.

20. Newman AM, Liu CL, Green MR. Ισχυρή απαρίθμηση υποσυνόλων κυττάρων από προφίλ έκφρασης ιστών. Μέθοδοι Nat. 2015; 12 (5): 453–7.

21. Barbie DA, Tamayo P, Boehm JS, Kim SY, Moody SE, Dunn IF, et al. Η συστηματική παρεμβολή RNA αποκαλύπτει ότι οι ογκογόνοι καρκίνοι που οδηγούνται από KRAS απαιτούν TBK1. Φύση. 2009;462(7269):108–12.

22. Şenbabaoğlu Y, Gejman RS, Winer AG, Liu M, Van Allen ΕΜ, de Velasco G, et al. Ο χαρακτηρισμός μικροπεριβάλλοντος ανοσοποιητικού όγκου σε καρκίνωμα νεφρικών κυττάρων διαυγών κυττάρων προσδιορίζει προγνωστικές και ανοσοθεραπευτικές υπογραφές αγγελιαφόρου RNA που σχετίζονται με τους συμμάχους. Genome Biol. 2016; 17 (1): 231.

23. Mandal R, Şenbabaoğlu Y, Desrichard Α, Havel JJ, Dalin MG, Riaz Ν, et al. Το ανοσοποιητικό τοπίο του καρκίνου κεφαλής και τραχήλου και οι ανοσοθεραπευτικές του επιπτώσεις. JCI Insight. 2016; 1(17):e89829.

24. Fuchs CS, Doi Τ, Jang RW, Muro Κ, Satoh Τ, Machado Μ, et αϊ. Ασφάλεια και αποτελεσματικότητα της μονοθεραπείας με Pembrolizumab σε ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο του στομάχου και του γαστροοισοφαγικού συνδέσμου που είχε υποβληθεί σε προηγούμενη θεραπεία: κλινική δοκιμή KEYNOTE-059 φάσης 2. JAMA Oncol. 2018; 4(5): e180013.

25. Hänzelmann S, Castelo R, Guinney J. GSVA: ανάλυση παραλλαγής συνόλου γονιδίων για δεδομένα μικροσυστοιχίας και RNA-seq. BMC Bioinform. 2013; 14:7.

26. Rooney MS, Shukla SA, Wu CJ, Getz G, Hacohen Ν. Μοριακές και γενετικές ιδιότητες όγκων που σχετίζονται με την τοπική ανοσοκυτταρολυτική δραστηριότητα. Κύτταρο. 2015; 160 (1–2): 48–61.

27. Zaretsky JM, Garcia-Diaz Α, Shin DS, Escuin-Ordinas Η, Hugo W, HuLieskovan S, et al. Μεταλλάξεις που σχετίζονται με επίκτητη αντίσταση στον αποκλεισμό της PD-1 στο μελάνωμα. N Engl J Med. 2016; 375 (9): 819–29.

28. Li B, Severson Ε, Pignon JC, Zhao Η, Li T, Novak J, et αϊ. Ολοκληρωμένες αναλύσεις της ανοσίας του όγκου: επιπτώσεις για την ανοσοθεραπεία του καρκίνου. Genome Biol. 2016; 17 (1): 174.

29. Juhász S, Elbakry A, Mathes A, Löbrich M. Το ATRX προάγει τη σύνθεση επιδιόρθωσης DNA και την ανταλλαγή αδελφών χρωματιδίων κατά τον ομόλογο ανασυνδυασμό. ΜοΙ Cell. 2018;71(1):11–24.ε17.

30. Lovejoy CA, Li W, Reisenweber S, Thongthip S, Bruno J, de Lange Τ, et al. Η απώλεια του ATRX, η αστάθεια του γονιδιώματος και η αλλοιωμένη απόκριση βλάβης στο DNA είναι χαρακτηριστικά της εναλλακτικής επιμήκυνσης της οδού των τελομερών. PLoS Genet. 2012;8(7):e1002772.

31. Clynes D, Jelinska C, Xella Β, Ayyub Η, Taylor S, Mitson Μ, et αϊ. Η δυσλειτουργία του ATRX προκαλεί ελαττώματα αντιγραφής στα πρωτεύοντα κύτταρα ποντικού. PLoS One. 2014; 9(3): e92915. 32. Levy MA, Kernohan KD, Jiang Y, Bérubé NG. Το ATRX προάγει τη γονιδιακή έκφραση διευκολύνοντας τη μεταγραφική επιμήκυνση μέσω περιοχών κωδικοποίησης πλούσιων σε γουανίνη. Hum Mol Genet. 2015; 24 (7): 1824–35.

33. Pekmezci Μ, Rice Τ, Molinaro ΑΜ, Walsh KM, Decker ΡΑ, Hansen Η, et αϊ. Διηθητικά γλοιώματα ενηλίκων με ολοκληρωμένη διάγνωση WHO 2016: πρόσθετοι προγνωστικοί ρόλοι του ATRX και του TERT. Acta Neuropathol. 2017; 133 (6): 1001–16.

34. Koschmann C, Calinescu AA, Nunez FJ, Mackay Α, Fazal-Salom J, Thomas D, et al. Η απώλεια ATRX προάγει την ανάπτυξη του όγκου και βλάπτει τη μη ομόλογη τελική επιδιόρθωση του DNA στο γλοίωμα. Sci Transl Med. 2016;8(328):328ra328.

35. Han B, Cai J, Gao W, Meng X, Gao F, Wu P, et al. Η απώλεια του ATRX καταστέλλει την εξαρτώμενη από το ATM επιδιόρθωση της βλάβης του DNA διαμορφώνοντας το H3K9me3 για την ενίσχυση της ευαισθησίας στην τεμοζολομίδη στο γλοίωμα. Cancer Lett. 2018; 419:280–90.

36. Young CC, Baker RM, Howlett CJ, Hryciw Τ, Herman JE, Higgs D, et al. Η απώλεια του ATRX αυξάνει την ευαισθησία σε τραυματισμό του παγκρέατος και ογκογόνο KRAS σε θηλυκά αλλά όχι αρσενικά ποντίκια. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2019; 7(1):93–113.

37. Dunford Α, Weinstock DM, Savova V, Schumacher SE, Cleary JP, Yoda Α, et al. Τα ογκοκατασταλτικά γονίδια που διαφεύγουν από την απενεργοποίηση του Χ συμβάλλουν στην προκατάληψη του φύλου για τον καρκίνο. Nat Genet. 2017; 49 (1): 10–6.

38. Wang S, Zhang J, He Z, Wu K, Liu XS. Η προγνωστική δύναμη του φορτίου μετάλλαξης όγκου στην απόκριση ανοσοθεραπείας του καρκίνου του πνεύμονα επηρεάζεται από το φύλο των ασθενών. Int J Cancer. 2019; 145 (10): 2840–9.

Σημείωση εκδότη

Το Springer Nature παραμένει ουδέτερο ως προς τις διεκδικήσεις δικαιοδοσίας σε δημοσιευμένους χάρτες και θεσμικές σχέσεις.

You Ge1 , Feiran Wei2 , Guoping Du3 , Gaoqiang Fei1 , Wei Li1 , Xiaoshan Li4 , Jinjin Chu1 και Pingmin Wei1*.

For more information:1950477648nn@gmail.com