中大医学院团队发现一种新型生物标记 可在头颈癌患者中预测长一倍的存活期

19.05.2020  15:20


香港中文大学(中大)医学院最新研究发现一种新型基因生物标记(Biomarker)能有效预测头颈癌患者的存活期。全球每年有超过70万宗头颈癌新症。然而,目前尚未有广泛应用于临床、可预测这类病人接受治疗后效果的生物标记。由基因组学专家、中大医学院生物医学学院副教授 吕伟欣教授 领导的团队发现约两成头颈癌患者出现的「MAPK信号通路」基因突变,能够预测到患者在接受标准治疗后有较佳的临床效果,他们的存活期较其他患者长一倍。研究结果已于期刊《 Life Science Alliance 》发表。

患者 如有「 MAPK 信号通路 」基因 突变 存活时间 较其他 患者的

头颈癌包括口腔癌、咽癌和喉癌,主要风险因素包括吸烟、饮酒及人类乳头瘤病毒(HPV)感染。全球头颈癌发病率不断上升,科学界正致力研究如何按照个别患者基因组合而进行个人化治疗。由于头颈癌极具侵略性,一般会采用较高强度的化疗和电疗方案,这往往对患者的生活质素造成负面影响。

事实上,头颈癌患者由于心理困扰和生活质素较差,他们的自杀率在所有癌症患者中位列第二(按美国数据,每10万人中有64.4人),排名仅次于胰脏癌患者。因此,临床上愈来愈多人关注如何能有效识别适合接受较低强度治疗的头颈癌病人,从而使他们于较低强度治疗后保持较高的生活质素。

团队于近期研究发现,在肿瘤中具有「MAPK信号通路」基因突变的患者较没有突变的患者存活期显著较长(存活中位数分别为约95和48个月)。而这情况只与「MAPK信号通路」的基因突变相关。这一发现亦于另一头颈癌病人群组获得验证。是次研究采用的数据来自全球最大最全的癌症基因数据库,包括「肿瘤基因组图谱 (The Cancer Genome Atlas)」,以及「万人晚期癌症基因突变图谱 (Memorial Sloan Kettering-Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets)」。

这是首个利用头颈癌信号通路基因数据预测病人存活率的深入研究。更重要的是,研究团队进一步以实验验证了相关的背后机制。

研究结果包括以下重要发现: 

  • 首次发现「MAPK信号通路」基因突变是能有效地预测头颈癌患者中较长存活期的新型基因生物标记,而其预测能力不受HPV病毒感染或 TP53 基因突变影响。其他信号通路的基因突变并不具备这一特点。
  • 与HPV病毒感染只能够预测头颈癌中口咽癌患者存活期不同,「MAPK信号通路」的基因突变可有效预测发生在头颈各部位的头颈癌患者存活率。因此,作为基因生物标记,「MAPK信号通路」比HPV更具普遍性。
  • 多个「MAPK信号通路」基因突变都能有效削弱肿瘤中的ErbB3激活信号(一种使肿瘤更具侵略性的信号),从而减慢癌症生长。
  • 带有「MAPK信号通路」基因突变的头颈癌肿瘤内有显著增多的灭癌免疫细胞(T细胞),这些免疫细胞有机会导致肿瘤细胞在接受标准治疗后死亡,从而控制肿瘤生长。
  • 研究发现带有「MAPK信号通路」基因突变的口腔癌患者在接受免疫治疗后,存活期比没有这种基因突变的患者长3.3至4倍,这可能与患者肿瘤内存在较多灭癌免疫细胞有关。因此,带有「MAPK信号通路」基因突变的头颈癌患者可能对免疫治疗有更好的反应。
  • 吕伟欣教授 表示:「以我们所知,MAPK信号会促进癌细胞增长。现在我们发现『MAPK信号通路』的基因突变能延长头颈癌患者存活期,实在颠覆了我们对头颈癌的认识。更令我们雀跃的是,能够在HPV病毒感染以外找到可预测患者治疗效果的新型生物标记,使我们日后有机会能根据『MAPK信号通路』基因突变的存在,为个别病人进行较低强度治疗的临床试验。」

    总括而言,这次研究不止发现能预测头颈癌患者治疗效果的生物标记,更对头颈癌患者的临床管理有长远影响,亦对基因变异塑造肿瘤免疫微环境的方式带来重要启示。

    吕教授补充:「事实上,多个主要的『MAPK信号通路』基因突变,都被证实能直接增加头颈癌肿瘤内的免疫细胞活跃性,这或可引导将来我们按照患者的肿瘤基因突变,而为患者度身订造合适的免疫治疗方案。」研究团队目前正研究头颈癌中,免疫与基因组学之相互作用,藉此研究精准免疫疗法的可行方案,以改善免疫治疗的准确性。

    是次研究报告由吕教授的博士生颜凯霖先生及博士后研究员刘雨辰博士为联合第一作者撰写。此研究由香港研究资助局优配研究金(GRF # 17114814)资助。研究详情可浏览: https://www.life-science-alliance.org/content/3/6/e201900545