基因组+空间组--功能基因组学与肿瘤微环境分析揭示Mantle cell lymphoma的预后生物学亚型

作者，Evil Genius

多组学是趋势，今天我们来分享文献

知识积累

套细胞淋巴瘤（MCL）是一种遗传学和临床表现高度异质性的B细胞恶性肿瘤。

套细胞淋巴瘤（MCL）是一种不可治愈的非霍奇金淋巴瘤（NHL），其特征性t(11;14)易位导致IGH::CCND1重排，引发G1周期素（CCND1）上调，并常伴随SOX11过表达

TP53基因改变始终与不良预后相关，而ATM突变则与利妥昔单抗化疗后的良好预后相关。

在临床病理学风险分层之外，分子分型可提供更具指导价值的生物学治疗依据。

结果1、患者队列与临床特征

队列特征：

包含两个队列（Coh-1和Coh-2），分别采用全外显子组测序和靶向测序。

大多数患者接受了含利妥昔单抗的免疫化疗。

分析时已排除未接受利妥昔单抗治疗的患者，以确保可比性。

基因组测序

DNA修复与表观基因组调控基因的体细胞突变分析

核心突变发现：

高频突变基因：主要集中在DNA损伤修复（如ATM, TP53）和染色质修饰（如KMT2D, SMARCA4）通路。

其他通路：还包括细胞周期调控（CCND1）、NF-κB信号、凋亡等。

技术验证：靶向测序与全外显子组测序结果高度一致，且前者对检测亚克隆突变更敏感。

关键基因突变与治疗反应、预后的关联：

TP53突变：

与TP53蛋白高表达显著相关。

最关键发现：这类患者无法从免疫化疗中获益（野生型患者可以）。同时，若伴有B症状或未接受移植，预后极差。

ATM突变：

患者预后主要取决于治疗方式（免疫化疗优于单纯化疗），而非突变状态本身。

CCND1突变：

预示着不良预后，即使接受了免疫化疗，生存期依然较差。

KMT2C突变：其效应与治疗方式存在交互作用，情况相对复杂。

结果2、基因组DNA拷贝数分析揭示生存与治疗反应的关键驱动因素

高频拷贝数变异区域：研究鉴定出多个反复出现的基因组gain（如3q, 8q24.21-MYC, 15q21.2-BCL2L10）和缺失（如6q, 8p, 9p21.3-CDKN2A/B, 11q22.3-ATM, 13q14, 17p13.3-TP53）区域。

功能影响：整合分析表明，CNA通过影响关键通路发挥作用：gain区域富集于促生存信号通路（如MYC、PI3K-AKT），而loss区域导致抑癌通路（如DNA损伤修复、细胞周期调控）功能受损。

关键变异与临床关联：

15q21.2增益（BCL2L10）：可能与血管生成和上皮-间质转化有关，在免疫化疗患者中显示出无进展生存期变差的趋势。

9p21.3缺失（CDKN2A/B）：是明确的不良预后指标，无论接受何种治疗，但免疫化疗仍能部分改善其结局。

CNA负荷：具有TP53或ATM双重失活（突变+缺失）的肿瘤CNA负荷最高。高CNA负荷与接受免疫化疗患者的不良预后显著相关。

预后基因特征：鉴定出一个由6q和13q缺失驱动的基因特征，可用于预测免疫化疗患者的预后。

结果3、基于队列指导的非负矩阵因子化共识聚类揭示稳健且临床相关的预后亚组

基于Coh-1队列的35个高频基因组变异，采用非负矩阵因子化共识聚类，识别出六个不同的分子cluster（C1-C6）。

预后分层：

这六个cluster可以清晰地合并为三个预后亚组：

• 高危组（C5）：生存期极差（3年OS仅38.5%），富集TP53改变和p53蛋白高表达。
• 中危组（C2-C4）：生存期介于高危和低危之间。
• 低危组（C1, C6）：生存期最佳（3年OS >93%），临床特征包括女性居多和典型形态。

生物学特征：

• 转录组通路：不同亚组具有独特的分子特征：
• 高危组：富集细胞增殖相关通路（MYC, G2M, E2F, MTORC1）。
• 中危组：富集上皮-间质转化和血管生成相关通路。
• 低危组：富集免疫激活相关信号。

肿瘤微环境：

• 高危组：记忆B细胞增多，提示潜在的免疫失调。
• 低危组：TFH细胞和CD8+ T细胞显著富集，表明抗肿瘤免疫应答活跃。

高危组 (10.6%)：核心特征是TP53双等位基因失活（突变伴随拷贝数缺失）。

中危组 (65.7%)：主要特征是ATM突变、特定染色体区域拷贝数变异（如11q缺失、8q/15q/17q增益）和表观遗传调控因子突变。

低危组 (24.1%)：不伴有TP53失活，ATM突变多为孤立的、可能危害较小的单等位基因事件。

结果4、TP53与ATM扰动型MCL具有截然不同的免疫和空间微环境

IMC空间蛋白组分析。

TP53扰动型 vs. ATM扰动型MCL的鲜明对比

结果5、TP53缺失导致BCR信号传导增强

野生型p53激活会显著抑制BCR信号通路。这是连接TP53缺失与MCL致病机制的一个关键新发现。

转录调控：野生型p53激活经典靶基因（如CDKN1A, BBC3），导致细胞周期阻滞和凋亡。

DNA结合差异：突变型p53表现出更广泛/异常的DNA结合，这可能干扰了正常基因调控程序，并可能获得新的致癌功能。

靶基因谱：突变型p53的异常结合影响了包括CCNE1（细胞周期）、SYK（BCR信号关键分子）和BCL2（抗凋亡） 在内的关键基因，这为表型提供了直接解释。

研究证明了p53不仅通过经典途径发挥肿瘤抑制功能，还通过负向调控BCR信号通路这一新机制来抑制肿瘤。

TP53失活（缺失或突变） 会解除对BCR信号通路的抑制，从而可能促进MCL细胞的生存和增殖，这为理解TP53突变型MCL的侵袭性提供了新的机制视角。

结果6、p53通过上调PTPN6表达来抑制BCR信号传导

p53通过直接上调磷酸酶PTPN6（即SHP-1）的表达来抑制BCR信号通路。

实验证据链：

功能验证：激活野生型p53会导致BCR信号关键蛋白（Syk, BTK, BLNK）的磷酸化水平下降，表明通路活性被抑制。

机制发现：整合多组学数据发现，PTPN6（SHP-1）是p53的直接转录靶点。p53激活后，SHP-1的mRNA和蛋白水平均显著上调。

因果验证：使用siRNA敲低SHP-1后，能够逆转由p53过度表达所导致的BCR信号抑制，证明SHP-1是p53发挥这一作用所必需的中间分子。

临床意义与结论：

研究阐明了一条完整的p53 → PTPN6（SHP-1）→ 抑制BCR信号的肿瘤抑制通路。

这解释了为何TP53缺失或突变的MCL患者通常预后更差：因为他们失去了通过此轴抑制BCR信号的能力，可能导致肿瘤细胞过度依赖和激活BCR信号，从而促进生存和耐药。

这为理解TP53异常型MCL对针对BCR通路疗法（如BTK抑制剂）可能产生原发性或继发性耐药的机制提供了新的视角。

看看空间组分析的部分

生活很好，有你更好