精準醫學科技解開良性轉移性子宮肌瘤之分子親源性

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林口長庚紀念醫院婦產部 趙安琪醫師

林口長庚紀念醫院病理部 吳仁欽醫師

  良性轉移性子宮肌瘤 (benign metastasizing leiomyoma, BML) 是一種少見的婦科疾病;除了子宮發生肌瘤,身體其他處如肺臟、心臟、骨骼也會發生肌瘤。至今在Pubmed網站搜尋有關BML文獻,雖然臨床案例及其表徵、影像學報導陸續在增加中,但是我們是第一個利用次世代定序 (targeted massively parallel sequencing) 及基因體拷貝數 (molecular inversion probe copy number analysis, OncoScan) 去證明其親源性 (Oncotarget. 2017 May 9. doi: 10.18632/oncotarget.17708.)。

  我們利用偵測子宮肌瘤及肺部肌瘤這兩處腫瘤共有的體細胞突變(non-hotspot somatic mutations)及相同的拷貝數變異(copy number aberrations),證明不同部位的肌瘤其實是同源的,也支持良性子宮肌瘤會轉移至肺部的理論。雖然之前的學者也嘗試使用分子生物方法去了解BML的同源性,例如:相似的X-chromosome inactivation,但是這些方法僅提供間接性的證據。

由於此疾病的發生率低,而且往往肺部切片腫瘤太小,沒有足夠檢體進行分子鑑定,因此樣本數較小。雖然我們開始了此疾病的基因研究,但仍需收集更多案例,才能了解BML的全貌。

表一:此研究中三個病人的臨床資料及病理特徵
表一:此研究中三個病人的臨床資料及病理特徵

 

表二:三個案例中有兩個案例發現共同的細胞突變。
表二:三個案例中有兩個案例發現共同的細胞突變。

  案例一的子宮及肺部腫瘤擁有三個相似的體細胞突變:BCL11B (c.1093C>T),FANCD2 (c.1401_1402 invGT),及SYNE1 (c.19055C>T);案例二則有二個共同的體細胞突變:DNMT3A (c.2206C>T)及MSH6 (c.1968C>G)。

 

圖一、BML病人子宮及肺部腫瘤的電腦斷層與組織學型態
圖一、BML病人子宮及肺部腫瘤的電腦斷層與組織學型態

 

圖二、三對腫瘤的基因體拷貝數變異分析
圖二、三對腫瘤的基因體拷貝數變異分析

  案例一的兩個腫瘤之基因體拷貝數目穩定,而案例二的兩個腫瘤皆有長段的3q,11q,及15q的缺失。

使用次世代定序檢測卵巢癌BRCA1/2基因突變:台灣最新資料出爐了

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林口長庚紀念醫院 趙安琪醫師

  卵巢癌預後差的其中一個原因是: 缺乏好的標靶藥物而使治療效果不好;然而最近有突破性的進展。BRCA1/2 被發現的20年後,日前卵巢癌BRCA1/2基因突變檢測在婦癌界及各個醫學會都正被熱烈的討論,其中一個理由是 poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor (PARPi)在帶有 BRCA基因突變的卵巢癌病人療效卓著,已成為精準醫療的ㄧ個藥物典範。在2013年於歐洲European Medicines Agency 在復發性卵巢癌 (包含BRCA germline mutation 及 somatic mutation )及2014年美國 FDA在第三線化療藥物治療失敗且帶有 BRCA germline mutation 的病人核准使用PARPi (olaparib)。

  BRCA1BRCA2基因分別在1994年及1995年被發現後,直到2013年美國的最高法院裁定「BRCA1BRCA2 是一個自然產物」,而將 Myriad公司所把持的BRCA1BRCA2 檢測專利權推翻後,BRCA1BRCA2 的基因突變檢測才紛紛崛起。The Cancer Genome Atlas (TCGA)研究發現在西方的分化差的漿液性卵巢癌 (high-grade serous ovarian cancers)之中,一半的腫瘤在同源性重組 homologous recombination 的 DNA 修復過程之中是有缺陷的。先天的BRCA1BRCA2 基因突變 (germline mutation of BRCA1 or BRCA2 )分別占了9% 及8%。

  林口長庚紀念醫院與行動基因公司的產學合作研究中,以次世代定序(NGS)檢測了99個台灣卵巢癌病人之福馬林固定石蠟包埋的腫瘤的BRCA1/2突變,包括漿液性癌(serous carcinoma, n = 46),子宮內膜樣癌(endometrioid carcinoma, n = 24)和清晰細胞癌(clear cell carcinoma, n = 29)。BRCA1/2突變(pathogenic variant)佔了12.1%(12/99),皆發生在漿液性癌,其中BRCA1有 7個variants; BRCA2 有6個variants。簡言之,26.1%(12/46)的漿液性癌腫瘤可檢測出BRCA1/2突變,其中的體細胞和先天BRCA1/2突變率分別為8.7%(4/46)和17%(8/46)。三分之一(4/12)的BRCA1/2突變僅發生在腫瘤組織中(體細胞突變)。

  我們又發現了五個新的致病突變,包括四個體細胞突變(BRCA1 p.S242fs,BRCA1 p.F989fs,BRCA1 p.G1738fs和BRCA2 p.D1451fs)和一個先天突變(BRCA2 p.E260fs)。本研究還檢測到另外六個具有致病潛力的新突變(variant of uncertain significance, VUS)(三個在BRCA1和三個在BRCA2) (見下圖: 依據氨基酸位置排列的 BRCA1/2 突變,具有致病潛力突變BRCA2 VUS p.S1946P 也包含在內) 。這篇論文已經刊登於OncoTarget期刊,可免費下載全文閱讀。

使用次世代定序檢測卵巢癌

 

  我們的結論:BRCA1/2突變常見於台灣的漿液性卵巢癌患者、其發生率與西方國家相似。雖然我們發現的新VUS突變點有些仍須要確認功能,但是這些資料顯示:BRCA1/2的體細胞突變和先天突變分析,對於日後的卵巢癌治療選擇上有著重要的角色。

同步婦癌的精準分子鑑定有助於臨床治療

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臨床婦癌中,同步合併子宮內膜癌及卵巢癌的發生率約為5-10%,到底是從一個器官轉移到另外一個器官?或是多重原發腫瘤?這些同步腫瘤不同的臨床判斷,會改變癌症的臨床分期和治療的方針。最近在Gynecologic Oncology (2016) 143: 60–67剛發表的一個論文中,我們分析了14個病人,她們都有子宮內膜和卵巢的癌症,利用次世代定序Comprehensive Cancer Panel (Act Genomics Biotech Inc.) (圖一) 配合OncoScan microarray (Affymetrix) (圖二),我們可以做精準的分子鑑定。

(圖一):使用409個癌症相關基因的次世代分析。同步檢測子宮內膜(左欄, EM)和卵巢(右欄, OV)腫瘤的體細胞突變(SNV和INDEL),黃色區塊表示由同步腫瘤共有的突變(identical nucleotide change at identical position);青色塊和洋紅色區塊分別代表在子宮和子宮外腫瘤中發現的體細胞突變。 具有紅色邊框的區塊表示是:在The Cancer Genome Atlas (TCGA)在子宮內膜癌中檢測到頻繁的hotspot突變(高度復發的SNV / INDEL)。癌症驅動基因(cancer driver genes)的突變名稱顯示為紅色字體,非癌驅動基因顯示為黑色字體,而synonymous突變基因顯示為灰色字體。只有病例#4和陽性對照(DP1和DP2) 不帶有共同的體細胞non hotspot突變。

同步婦癌的精準分子鑑定有助於臨床治療_2

(圖二): 利用OncoScan基因晶片所得到的拷貝數變異結果。兩位在子宮及卵巢癌有不同組織形態的病人作為陽性對照(positive control,DP1 and DP2),四個病人沒有接受手術後輔助化學治療 (#1-4),他們的腫瘤拷貝數變異量少,十個病人接受手術後輔助化學治療,他們的腫瘤拷貝數變異量多(#5-14)。三個病人也測定了其轉移或復發的病灶檢體 (#7, 9, 12)。拷貝數變異增加顯示為紅色、減少顯示為藍色。縮寫符號: Em,子宮內膜癌;  Ov,卵巢癌;  mets, 轉移病灶。

  這篇同步腫瘤論文傳遞了兩個重要的訊息。第一個是:分子鑑定(包含次世代定序及拷貝數變異) 的結果大福改變了傳統的臨床病理判斷。雖然目前無法確定其來源,但是本來認為12個案例是雙重原發性腫瘤,分子鑑定卻顯示只有一位病人是雙重原發腫瘤 (見圖三)。第二個是:我們發現腫瘤的基因體拷貝數變異(copy number variations, CNA)的多寡,會直接影響病人的預後,所以基因拷貝數變化(CNA)多的腫瘤,需要積極接受合併的化學藥物治療。

同步婦癌的精準分子鑑定有助於臨床治療_3

(圖三): 精準分子鑑定顛覆傳統臨床病理判斷。本來傳統臨床病理認為12個案例是雙重原發性腫瘤 (dual tumors),但精準分子鑑定卻顯示只有一位病人是雙重原發腫瘤,其他的都是由一個器官轉移到另外一個器官(single tumor with metastasis)。是用符號: 藍色外圈標示為原診斷為多重原發腫瘤修正為一個腫瘤及其轉移。