MGMT inactivation as a new biomarker in patients with advanced biliary tract cancers
MGMT失活作为晚期胆道癌患者的新生物标志物
发表期刊：Mol Oncol
发表日期：2022 May 27
DOI: 10.1002/1878-0261.13256
一、背景
胆道癌（BTC）是一种罕见的疾病，整体预后不佳，治疗选择有限。新的证据显示，从病理学和分子学的角度来看，BTC具有异质性，肝内胆管癌（iCCA）、肝外胆管癌（eCCA）和胆囊癌（GBC）之间存在明显差异。
O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT）编码的是一种关键的DNA修复酶，负责消除鸟嘌呤O6位上的烷基。MGMT启动子甲基化导致MGMT表达减少，最终导致O6-烷基鸟嘌呤加合物的DNA修复功能减弱，对烷基化药物，如替莫唑胺（TMZ）的敏感性增强。试验表明，MGMT沉默是选择基于TMZ治疗的患者的潜在生物标志物。
二、材料与方法
1.数据来源
1） 在米兰国家肿瘤研究所（INT）IRCCS基金会和Meldola的Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori（IRST）IRCCS进行了一项多中心观察性研究，从2017年10月到2020年11月纳入的患者
2） 验证：海德堡NCT和德国癌症联盟（DKTK）进行的分子辅助分层治疗肿瘤根治研究（MASTER）的BTC亚队列的数据
2.实验流程
三、实验结果
1.意大利队列研究
在数据截止日，138名患者在一线治疗中出现疾病进展，132名患者死亡。中位随访时间为58.0个月，中位1L-PFS为4.9个月，中位OS为17.3月。使用一线铂类化疗的患者1L-PFS更长（5.4 vs 3.5个月），而中位OS在使用铂类时没有差异（19.8 vs 10.7）。
1.1 MGMT启动子高甲基化的预后和预测影响
作者首先调查了MGMT启动子甲基化作为一个连续变量对OS的影响。在单变量Cox回归模型中，较高的MGMT启动子甲基化值与死亡风险的增加有关（图S2）。然后，将14%确定为预测OS的MGMT启动子甲基化的最佳百分比截止点。总的来说，135名（82%）和29名（18%）患者因此分别被聚集在低（≤14%）和高（>14%）MGMT启动子甲基化组。根据每个肿瘤实体，在10名（10%）iCCA、6名（26%）dCCA和13名（38%）GBC患者中观察到高MGMT高甲基化。值得注意的是，高甲基化的病例更经常有较差的基线东部肿瘤合作组表现状态，并且没有接受一线铂类化疗。MGMT高甲基化患者的中位OS较差（图1A）。
然后，作者研究了MGMT启动子甲基化对患者OS的影响，在一个多变量模型中被评估为二分变量，以14%为界。通过随机生存森林法，选择以下协变量作为最相关的协变量：ECOG PS、患者年龄、既往辅助治疗、是否骨和肺转移以及晚期疾病的治疗线数量。在包括这些变量的多变量Cox模型中，MGMT状态被证实是OS的一个独立的负面预后因素。关于1L-PFS，有144名（88%）患者有结果数据。MGMT启动子甲基化值与1L-PFS无明显关联，既不是连续变量，也不是二分变量（图1B）。
接下来评估了MGMT启动子高甲基化与使用铂类化疗作为一线治疗方案之间的潜在相互作用。在包括影响PFS的最相关协变量（即使用铂类化疗、患者年龄、既往辅助治疗和肺转移的存在）的多变量Cox模型中，观察到这两个因素之间存在明显的相互作用。
图S6 ab显示了高（>14%）和低（≤14%）MGMT启动子甲基化患者的一线-PFS曲线，根据使用铂类方案作为一线化疗进行分层：与使用无铂方案治疗的患者相比，使用一线铂类化疗治疗的高MGMT甲基化亚组中的患者显示出更长的1L-PFS，而在低MGMT甲基化亚组中没有显著差异。作为交互作用的另一种表现形式，根据化疗方案评估了MGMT启动子甲基化对1L-PFS的影响：在未使用铂盐治疗的患者中，MGMT启动子甲基化程度高的患者1L-PFS明显较差，而在接受铂类化疗的患者中，这种效应被中和。
1.2 MGMT表达作为生物标志物的探索性分析
在研究队列中，100 名 (61%) 患者具有可通过 IHC 评估 MGMT 表达的肿瘤组织。详细来说，27名（27%）患者的MGMT表达为阳性，32名（32%）患者为弱阳性，41名（41%）患者为阴性。在三级定义中首先探讨了MGMT表达对患者OS和PFS的影响，显示弱阳性和阴性病例的结果相似（图S7a,b）。因此在进一步的分析中，这两组被合并为阴性。
MGMT阴性表达的患者的OS和1L-PFS明显较差。没有观察到与使用以铂金为基础的化疗方案的显著相互作用（图2A，B）。
1.3 分子分析
在研究队列中，130个（79%）在INT治疗的病例进行了额外的肿瘤分子分析，如图S8所示。最常见的改变是TP53突变（29%），KRAS突变（18%），其次是FGFR2改变（分别有11%和4%的FGFR2融合和突变），IDH1突变（10%），和PIK3CA突变（9%）。在MGMT启动子高甲基化亚组的病例中，只有9/29（31%）的病例进行了分析。在该组中，没有病例携带IDH1/2突变，而3/9（33%）被发现为FGFR2重排。
2 . MASTER BTC队列
2.1 MGMT预后作用的外部验证
作者分析了参加NCT/DKTK MASTER试验的76例BTC病例，这些病例有RNA-seq数据，根据MGMT mRNA表达值的中位数（27.9）对病例进行分组。就基线特征而言，MGMT高表达和低表达的患者之间没有明显差异。47例（62%）病例有甲基化数据，其中5例（11%）有MGMT启动子高甲基化。没有观察到MGMT表达和启动子甲基化之间的关联。
数据截止时，中位随访时间为39.4个月，中位OS为25.4个月；53名（70%）患者接受一线化疗，中位1L-PFS为5.0个月；中位1L-PFS和中位OS不受一线化疗中使用铂的影响。
MGMT mRNA表达较低的患者显示出明显较差的OS（mOS 20.4 vs 31.7个月），这在考虑到患者年龄、性别和原发肿瘤位置、先前肿瘤切除和使用辅助治疗的多变量模型中得到证实（图3A）。对于1L-PFS，MGMT mRNA表达没有显示出明显的影响（mPFS 5.0 vs 5.2个月），多变量模型显示MGMT表达与使用铂类化疗之间只有相互影响的趋势（图3B）。关于DNA甲基化数据，在OS和PFS方面都无法观察到与生存结果的可靠关联，因为在MGMT启动子高甲基化的患者亚组中，这一分析受到病例和事件数量少的限制。
3 .TMZ治疗的BTC患者的病例系列
根据已公布的TMZ在MGMT甲基化结直肠癌中的临床活性，从2018年12月到2019年9月，有4名没有其他治疗方案的患者在INT接受了基于TMZ的疗法治疗。其中，两名患者接受了TMZ加伊立替康（TEMIRI方案）的治疗，而两名患者接受了单药TMZ治疗。值得注意的是，除一例外，所有病例都受到iCCA的影响，而且所有病例以前都接受过至少一种基于铂类的化疗。中位MGMT启动子甲基化值为12（范围9-49），三名患者通过IHC评估MGMT表达，结果均为阴性。图S10显示了以TMZ为基础的治疗期间的PFS的游泳者图：三名患者的疾病稳定为最佳反应，总体PFS从2.0到6.1个月不等。
四、结论
本研究提供了第一个明确的证据，证明MGMT失活是BTC患者经常发生的表观遗传学改变，对预后有相关影响。作者认为MGMT确实是BTCs分子拼图中的一个新的部分，可以在未来的试验中前瞻性地探索烷基化药物对MGMT沉默的BTCs的疗效，可能与DNA破坏性药物或新型DDR抑制剂联合使用。
