早期三阴型乳腺癌根治术后放疗获益人群及基于免疫检查点基因预后标志物的探索

作     者：刘靖宜 

作者单位：中国人民解放军空军军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：石梅;苏宁

授予年度：2021年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：三阴型乳腺癌 根治术后放疗 SEER数据库 免疫治疗 免疫检查点基因 TCGA数据库 

摘      要：研究背景:三阴型乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)为雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)以及人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)表达均为阴性的乳腺癌,具有高度的侵袭性,局部复发和远处转移更为常见。化疗、手术联合术后放疗是TNBC患者的标准治疗方案,但疗效及预后均差于其它亚型。并且由于内分泌治疗及抗HER-2靶向治疗对TNBC并不奏效,因此,优化现有治疗方案以及探索新的治疗方向迫在眉睫。放射治疗对降低TNBC患者术后局部复发率和总死亡率具有重要的辅助治疗价值,然而其在早期(TN)乳腺癌根治术后的作用一直存在争议,TNBC亚型是否为早期患者PMRT的高危因素亦不明确。目前早期TNBC根治术后是否必须辅以放射治疗尚无高级别证据。因此本研究的第一部分基于SEER数据库及西京医院临床数据来评估根治术后放疗在早期(TN)TNBC患者中的应用价值。尽管早期TNBC患者根治手术联合放化疗的方案在不断进步,但仍有40%的患者在治疗后出现局部复发及疾病进展。最新研究显示TNBC患者可能从联合免疫的治疗中进一步获益,然而总览免疫检查点抑制剂在TNBC的临床研究结果,患者的病理缓解率仅为5%-23%,因此迫切的需要能够有效反应TNBC患者免疫状态并为预测免疫治疗反应提供指导的生物标志物。在第二部分研究中,我们通过对TCGA和METABRIC两个数据库中TNBC患者免疫检查点基因表达的数据分析,构建能够个体化预测TNBC患者免疫状态及预后的免疫检查点基因标签,并验证其预测效能。研究方法:第一部分本研究将符合纳入标准的患者分为根治术后放疗(PMRT)组和无放疗(no-PMRT)组,采用Pearson卡方检验比较两组患者的基线特征,并通过倾向性评分匹配分析平衡两组患者基线特征。以总生存(overall survival,OS)和乳腺癌特异性生存(breast cancer-specific survival,BCSS)作为研究终点,绘制两组患者的生存曲线,并通过Log-rank检验比较其差异;采用单、多因素Cox风险回归模型寻找与早期(TN)TNBC患者OS及BCSS预后相关的独立危险因素。根据肿瘤T分期及淋巴结转移个数进一步行亚组分析,并在西京医院队列中进行验证。第二部分从TCGA和METABRIC数据库中提取TNBC患者的临床及转录组数据。筛选出TNBC组织中差异表达的免疫检查点基因,并通过GO和KEGG分析探索其潜在功能。采用单因素Cox及LASSO Cox回归分析筛选出与TNBC预后紧密相关的免疫检查点基因,并获得其风险系数,以构建免疫检查点基因标签。进一步分析该免疫检查点基因标签与患者的免疫状态及临床特征的相关性。并采用Kaplan Meier生存曲线和受试者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线法评估该免疫检查点基因标签预测的准确性及稳定性。此外,选取西京医院30例TNBC患者术后病理组织切片,对上述分析结果行免疫组化(immunohistochemical,IHC)验证。研究结果:第一部分SEER数据库中纳入患者共3133例,中位随访时间为51个月。其中1011例行辅助PMRT,2122例未行辅助PMRT(no-PMRT)。生存分析结果显示PMRT并不能改善早期(TN)TNBC患者的OS(P=0.095)及BCSS(P=0.102)。亚组分析结果显示,PMRT仅可改善T期患者的OS(HR=0.74,95%CI:0.60-0.92,P=0.005)及BCSS(HR=0.77,95%CI:0.61-0.96,P=0.021)。T期患者辅助PMRT并不能带来生存获益(PMRT ***-PMRT,OS:HR=0.93,95%CI:0.60-1.45,P=0.751;BCSS:HR=0.85,95%CI:0.50-1.46,P=0.565)。在西京医院队列中也得到了相同的结果,即仅TN期的TNBC患者可从辅助PMRT治疗中带来OS及BCSS获益。第二部分基于TCGA数据库中TNBC免疫检查点基因的表达数据,共筛选出20个差异表达免疫检查点基因,其中表达上调的基因19个,下调的1个。GO分析结果显示这些基因在T细胞活化、正向调控淋巴细胞活化、正向调控白细胞活化方面显著富集。KEGG分析结果表明,差异表达的免疫检查点基因富集于细胞黏附分子通路、抗原提呈通路等。通过单因素Cox和LASSO Cox回归分析,筛选出3个与TNBC预后紧密相关的基因(PDCD1LG2、KIR3DL2和PDCD1