Hồ sơ đột biến của các khối u tế bào biểu mô vảy vùng đầu và cổ dựa trên tình trạng virus papilloma người trong Chương trình Y học chính xác Quốc gia của Cơ quan Cựu chiến binh

Journal of Cancer Research and Clinical Oncology - Tập 149 - Trang 69-77 - 2022
Steven Doerstling1, David Winski2, Evangelia Katsoulakis3, Pankaj Agarwal4, Pradeep J. Poonnen4,5,6, Jane L. Snowdon7, Gretchen P. Jackson8,9, Dilhan Weeraratne7, Michael J. Kelley4,5,6, Vishal Vashistha10,11
1Duke University School of Medicine, Durham, USA
2Veterans Affairs Boston Healthcare System, Jamaica Plan Campus, Boston, USA
3Department of Radiation Oncology, James A. Haley Veterans Affairs Healthcare System, Tampa, USA
4Department of Veterans Affairs, National Oncology Program, Durham, USA
5Division of Medical Oncology, Department of Medicine, Duke University School of Medicine, Durham, USA
6Division of Hematology and Oncology, Durham Veterans Affairs Medical Center, Durham, USA
7IBM Watson Health, Cambridge, USA
8Intuitive Surgical, Sunnyvale, USA
9Section of Surgical Sciences, Vanderbilt University Medical Center, Nashville, USA
10Section of Hematology and Oncology, Raymond G. Murphy New Mexico Veterans Affairs Medical Center, Albuquerque, USA
11University of New Mexico Cancer, Albuquerque, New Mexico, USA

Tóm tắt

Bệnh nhân mắc carcinoma tế bào vảy vùng đầu và cổ (HNSCC) giai đoạn tiến triển liên quan đến virus papilloma người (HPV) cho thấy kết quả lâm sàng thuận lợi hơn so với bệnh nhân bị HNSCC âm tính với HPV. Chúng tôi đã tìm cách phân tích mối liên hệ giữa tình trạng HPV và hồ sơ đột biến trong số các bệnh nhân được phục vụ bởi Cơ quan Y tế Cựu chiến binh (VHA). Chúng tôi đã thực hiện một phân tích hồi cứu trên tất cả các cựu chiến binh có khối u HNSCC nguyên phát đã thực hiện giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) thông qua Chương trình Y học chính xác Quốc gia của VHA trong khoảng thời gian từ tháng 7 năm 2016 đến tháng 2 năm 2019. Tình trạng HPV được xác định thông qua các báo cáo bệnh lý lâm sàng về nhuộm miễn dịch p16; sự ác tính của biến thể gen được phân loại sử dụng OncoKB, một cơ sở dữ liệu kiến thức y học chính xác trực tuyến, và tần suất đột biến được so sánh bằng cách sử dụng bài kiểm tra chính xác của Fisher. Tổng cộng có 79 bệnh nhân đáp ứng tiêu chí đưa vào, trong đó 48 (60,8%) có khối u dương tính với p16. Bệnh nhân có HNSCC âm tính với p16 có xu hướng có nhiều đột biến hơn ở TP53 (p < 0,0001) và có một xu hướng tăng tần suất đột biến trong NOTCH1 (p = 0,032) và trong con đường tổng hợp CDK/Rb (p = 0,065). Đột biến trong KRAS, NRAS, HRAS và FBXW7 chỉ được xác định trong các khối u dương tính với p16, và có một xu hướng tăng tần suất được quan sát trong con đường PI3K (p = 0,051). Không có sự khác biệt về gánh nặng đột biến tổng thể giữa hai nhóm. Nhất quán với các nghiên cứu trước đó, không có cơ sở phân tử rõ ràng nào cho dự đoán tốt hơn trong số các bệnh nhân mang bệnh lý dương tính với HPV đã được làm sáng tỏ. Mặc dù hiện tại không có liệu pháp nhắm mục tiêu nào được phê duyệt dựa trên tình trạng HPV, những nỗ lực hiện tại để thử nghiệm các chất ức chế PI3K và các chất ức chế mTOR trên các bệnh nhân có bệnh lý dương tính với HPV có lý do di truyền dựa trên các phát hiện hiện tại.

Từ khóa

#HPV #HNSCC #đột biến #gen #phân tích hồi cứu #Cơ quan Y tế Cựu chiến binh

Tài liệu tham khảo

Adkins D, Ley J, Neupane P, Worden F, Sacco AG, Palka K, Grilley-Olson JE, Maggiore R, Salama NN, Trinkaus K, Van Tine BA, Steuer CE, Saba NF, Oppelt P (2019) Palbociclib and cetuximab in platinum-resistant and in cetuximab-resistant human papillomavirus-unrelated head and neck cancer: a multicentre, multigroup, phase 2 trial. Lancet Oncol 20:1295–1305 Agrawal N, Frederick MJ, Pickering CR, Bettegowda C, Chang K, Li RJ, Fakhry C, Xie T-X, Zhang J, Wang J, Zhang N, El-Naggar AK, Jasser SA, Weinstein JN, Treviño L, Drummond JA, Muzny DM, Wu Y, Wood LD, Hruban RH, Westra WH, Koch WM, Califano JA, Gibbs RA, Sidransky D, Vogelstein B, Velculescu VE, Papadopoulos N, Wheeler DA, Kinzler KW, Myers JN (2011) Exome sequencing of head and neck squamous cell carcinoma reveals inactivating mutations in NOTCH1. Science 333:1154–1157 Ang KK, Harris J, Wheeler R, Weber R, Rosenthal DI, Nguyen-Tân PF, Westra WH, Chung CH, Jordan RC, Lu C, Kim H, Axelrod R, Silverman CC, Redmond KP, Gillison ML (2010) Human papillomavirus and survival of patients with oropharyngeal cancer. N Engl J Med 363:24–35 Bonner JA, Harari PM, Giralt J, Azarnia N, Shin DM, Cohen RB, Jones CU, Sur R, Raben D, Jassem J, Ove R, Kies MS, Baselga J, Youssoufian H, Amellal N, Rowinsky EK, Ang KK (2006) Radiotherapy plus cetuximab for squamous-cell carcinoma of the head and neck. N Engl J Med 354:567–578 Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A (2018) Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 68:394–424 Chakravarty D, Gao J, Phillips S, Kundra R, Zhang H, Wang J, Rudolph JE, Yaeger R, Soumerai T, Nissan MH, Chang MT, Chandarlapaty S, Traina TA, Paik PK, Ho AL, Hantash FM, Grupe A, Baxi SS, Callahan MK, Snyder A, Chi P, Danila DC, Gounder M, Harding JJ, Hellmann MD, Iyer G, Janjigian YY, Kaley T, Levine DA, Lowery M, Omuro A, Postow MA, Rathkopf D, Shoushtari AN, Shukla N, et al (2017) OncoKB: a precision oncology knowledge base. JCO Precis Oncol 1:1–16 Chaturvedi AK, Engels EA, Anderson WF, Gillison ML (2008) Incidence trends for human papillomavirus-related and -unrelated oral squamous cell carcinomas in the United States. J Clin Oncol 26:612–619 Choi YJ, Anders L (2014) Signaling through cyclin D-dependent kinases. Oncogene 33:1890–1903 Day D, Prawira A, Spreafico A, Waldron J, Karithanam R, Giuliani M, Weinreb I, Kim J, Cho J, Hope A, Bayley A, Ringash J, Bratman SV, Jang R, O’Sullivan B, Siu LL, Hansen AR (2020) Phase I trial of alpelisib in combination with concurrent cisplatin-based chemoradiotherapy in patients with locoregionally advanced squamous cell carcinoma of the head and neck. Oral Oncol 108:104753 Du Q, Guo X, Wang M, Li Y, Sun X, Li Q (2020) The application and prospect of CDK4/6 inhibitors in malignant solid tumors. J Hematol Oncol 13:41 Dunn LA, Riaz N, Fury MG, McBride SM, Michel L, Lee NY, Sherman EJ, Baxi SS, Haque SS, Katabi N, Wong RJ, Xiao H, Ho AL, Pfister DG (2020) A phase 1b study of Cetuximab and BYL719 (Alpelisib) concurrent with intensity modulated radiation therapy in stage III–IVB head and neck squamous cell carcinoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys 106:564–570 Dyne EAV (2018) Trends in human papillomavirus–associated cancers—United States, 1999–2015. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 67:918 Fakhry C, Westra WH, Li S, Cmelak A, Ridge JA, Pinto H, Forastiere A, Gillison ML (2008) Improved survival of patients with human papillomavirus-positive head and neck squamous cell carcinoma in a prospective clinical trial. J Natl Cancer Inst 100:261–269 Gao W, Li JZH, Chan JYW, Ho WK, Wong T-S (2012) mTOR pathway and mTOR inhibitors in head and neck cancer. ISRN Otolaryngol 2012:953089 Geiger JL, Bauman JE, Gibson MK, Gooding WE, Varadarajan P, Kotsakis A, Martin D, Gutkind JS, Hedberg ML, Grandis JR, Argiris A (2016) Phase II trial of everolimus in patients with previously treated recurrent or metastatic head and neck squamous cell carcinoma. Head Neck 38:1759–1764 Gillison ML, D’Souza G, Westra W, Sugar E, Xiao W, Begum S, Viscidi R (2008) Distinct risk factor profiles for human papillomavirus type 16-positive and human papillomavirus type 16-negative head and neck cancers. J Natl Cancer Inst 100:407–420 Gillison ML, Chaturvedi AK, Anderson WF, Fakhry C (2015) Epidemiology of human papillomavirus-positive head and neck squamous cell carcinoma. J Clin Oncol 33:3235–3242 Gillison ML, Akagi K, Xiao W, Jiang B, Pickard RKL, Li J, Swanson BJ, Agrawal AD, Zucker M, Stache-Crain B, Emde A-K, Geiger HM, Robine N, Coombes KR, Symer DE (2019) Human papillomavirus and the landscape of secondary genetic alterations in oral cancers. Genome Res 29:1–17 Gu Z, Eils R, Schlesner M (2016) Complex heatmaps reveal patterns and correlations in multidimensional genomic data. Bioinformatics 32:2847–2849 Ihaka R, Gentleman R (1996) R: a language for data analysis and graphics. J Comput Graph Stat 5:299–314 Jung K, Kang H, Mehra R (2018) Targeting phosphoinositide 3-kinase (PI3K) in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Cancers Head Neck 3:3 Katsoulakis E, Duffy JE, Hintze B, Spector NL, Kelley MJ (2020) Comparison of annotation services for next-generation sequencing in a large-scale precision oncology program. JCO Precis Oncol 4:PO.19.00118 Keck MK, Zuo Z, Khattri A, Stricker TP, Brown CD, Imanguli M, Rieke D, Endhardt K, Fang P, Brägelmann J, DeBoer R, El-Dinali M, Aktolga S, Lei Z, Tan P, Rozen SG, Salgia R, Weichselbaum RR, Lingen MW, Story MD, Ang KK, Cohen EEW, White KP, Vokes EE, Seiwert TY (2015) Integrative analysis of head and neck cancer identifies two biologically distinct HPV and three non-HPV subtypes. Clin Cancer Res 21:870–881 Kelley MJ (2020) VA national precision oncology program. Fed Pract 37:S22–S27 Ku BM, Yi SY, Koh J, Bae Y-H, Sun J-M, Lee S-H, Ahn JS, Park K, Ahn M-J (2016) The CDK4/6 inhibitor LY2835219 has potent activity in combination with mTOR inhibitor in head and neck squamous cell carcinoma. Oncotarget 7:14803–14813 Legler A, Price M, Parikh M, Nebeker JR, Ward MC, Wedemeyer L, Pizer SD (2019) Effect on VA patient satisfaction of provider’s use of an integrated viewer of multiple electronic health records. J Gen Intern Med 34:132–136 Li H, Torabi SJ, Yarbrough WG, Mehra S, Osborn HA, Judson B (2018) Association of human papillomavirus status at head and neck carcinoma subsites with overall survival. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg 144:519–525 Lui VWY, Hedberg ML, Li H, Vangara BS, Pendleton K, Zeng Y, Lu Y, Zhang Q, Du Y, Gilbert BR, Freilino M, Sauerwein S, Peyser ND, Xiao D, Diergaarde B, Wang L, Chiosea S, Seethala R, Johnson JT, Kim S, Duvvuri U, Ferris RL, Romkes M, Nukui T, Kwok-Shing Ng P, Garraway LA, Hammerman PS, Mills GB, Grandis JR (2013) Frequent mutation of the PI3K pathway in head and neck cancer defines predictive biomarkers. Cancer Discov 3:761–769 Mantovani F, Banks L (2001) The human papillomavirus E6 protein and its contribution to malignant progression. Oncogene 20:7874–7887 Marur S, D’Souza G, Westra WH, Forastiere AA (2010) HPV-associated head and neck cancer: a virus-related cancer epidemic. Lancet Oncol 11:781–789 Murray S, Bobos M, Angouridakis N, Nikolaou A, Linardou H, Razis E, Fountzilas G (2010) Screening for EGFR mutations in patients with head and neck cancer treated with Gefitinib on a compassionate-use program: a hellenic cooperative oncology group study. J Oncol 2010:709678 Nathan CAO, Hayes DN, Harismendy O, Flores J, Moore-Medlin T, Gutkind JS, Neupane P, Mills G, Sargi ZB, Seiwert TY, Grilley-Olson J, Day T, Gillison M, Wade J, Feldman L, Jha G, Kozloff M, O’Leary M, Worden F, Cohen E (2020) Multi-institutional randomized double-blind phase II trial of everolimus vs. placebo as adjuvant therapy in patients with locally advanced squamous cell cancer of the head and neck (SCCHN). Int J Radiat Oncol Biol Phys 106:1116 Network CGA (2015) Comprehensive genomic characterization of head and neck squamous cell carcinomas. Nature 517:576–582 Poonnen PJ, Duffy JE, Hintze B, Shukla M, Brettin TS, Conrad NR, Yoo H, Guertin C, Looney JA, Vashistha V, Kelley MJ, Spector NL (2019) Genomic analysis of metastatic solid tumors in veterans: findings from the VHA National Precision Oncology Program. JCO Precis Oncol 3:PO.19.00075 Price LE, Shea K, Gephart S (2015) The veterans affairs’s corporate data warehouse: uses and implications for nursing research and practice. Nurs Adm Q 39:311–318 Richardson PA, Kansara S, Chen GG, Sabichi A, Sikora AG, Parke RB, Donovan DT, Chiao E, Sandulache VC (2018) Treatment patterns in veterans with laryngeal and oropharyngeal cancer and impact on survival. Laryngoscope Investig Otolaryngol 3:275–282 Rugo HS, Finn RS, Diéras V, Ettl J, Lipatov O, Joy AA, Harbeck N, Castrellon A, Iyer S, Lu DR, Mori A, Gauthier ER, Bartlett CH, Gelmon KA, Slamon DJ (2019) Palbociclib plus letrozole as first-line therapy in estrogen receptor-positive/human epidermal growth factor receptor 2-negative advanced breast cancer with extended follow-up. Breast Cancer Res Treat 174:719–729 Sandulache VC, Hamblin J, Lai S, Pezzi T, Skinner HD, Khan NA, Dioun SM, Hartman C, Kramer J, Chiao E, Zhou X, Zevallos JP (2015) Oropharyngeal squamous cell carcinoma in the veteran population: association with traditional carcinogen exposure and poor clinical outcomes. Head Neck 37:1246–1253 Seiwert TY, Zuo Z, Keck MK, Khattri A, Pedamallu CS, Stricker T, Brown C, Pugh TJ, Stojanov P, Cho J, Lawrence MS, Getz G, Brägelmann J, DeBoer R, Weichselbaum RR, Langerman A, Portugal L, Blair E, Stenson K, Lingen MW, Cohen EEW, Vokes EE, White KP, Hammerman PS (2015) Integrative and comparative genomic analysis of HPV-positive and HPV-negative head and neck squamous cell carcinomas. Clin Cancer Res 21:632–641 Sledge GW, Toi M, Neven P, Sohn J, Inoue K, Pivot X, Burdaeva O, Okera M, Masuda N, Kaufman PA, Koh H, Grischke E-M, Conte P, Lu Y, Barriga S, Hurt K, Frenzel M, Johnston S, Llombart-Cussac A (2020) The effect of abemaciclib plus fulvestrant on overall survival in hormone receptor-positive, ERBB2-negative breast cancer that progressed on endocrine therapy-MONARCH 2: a randomized clinical trial. JAMA Oncol 6:116–124 Smith EM, Ritchie JM, Summersgill KF, Klussmann JP, Lee JH, Wang D, Haugen TH, Turek LP (2004) Age, sexual behavior and human papillomavirus infection in oral cavity and oropharyngeal cancers. Int J Cancer 108:766–772 Stransky N, Egloff AM, Tward AD, Kostic AD, Cibulskis K, Sivachenko A, Kryukov GV, Lawrence MS, Sougnez C, McKenna A, Shefler E, Ramos AH, Stojanov P, Carter SL, Voet D, Cortés ML, Auclair D, Berger MF, Saksena G, Guiducci C, Onofrio RC, Parkin M, Romkes M, Weissfeld JL, Seethala RR, Wang L, Rangel-Escareño C, Fernandez-Lopez JC, Hidalgo-Miranda A, Melendez-Zajgla J, Winckler W, Ardlie K, Gabriel SB, Meyerson M, Lander ES et al (2011) The mutational landscape of head and neck squamous cell carcinoma. Science 333:1157–1160 Vermorken JB, Psyrri A, Mesía R, Peyrade F, Beier F, de Blas B, Celik I, Licitra L (2014) Impact of tumor HPV status on outcome in patients with recurrent and/or metastatic squamous cell carcinoma of the head and neck receiving chemotherapy with or without cetuximab: retrospective analysis of the phase III EXTREME trial. Ann Oncol 25:801–807 Vokes EE, Agrawal N, Seiwert TY (2015) HPV-associated head and neck cancer. J Natl Cancer Inst 107:djv344 Xu Z, Dai J, Wang D, Lu H, Dai H, Ye H, Gu J, Chen S, Huang B (2019) Assessment of tumor mutation burden calculation from gene panel sequencing data. Onco Targets Ther 12:3401–3409 Xu T, Sun D, Chen Y, Ouyang L (2020) Targeting mTOR for fighting diseases: a revisited review of mTOR inhibitors. Eur J Med Chem 199:112391 Yeh C-H, Bellon M, Nicot C (2018) FBXW7: a critical tumor suppressor of human cancers. Mol Cancer 17:115 Young RJ, Rischin D, Fisher R, McArthur GA, Fox SB, Peters LJ, Corry J, Lim A, Waldeck K, Solomon B (2011) Relationship between epidermal growth factor receptor status, p16INK4A, and outcome in head and neck squamous cell carcinoma. Cancer Epidemiol Biomark Prev 20:1230–1237 Zullig LL, Jackson GL, Dorn RA, Provenzale DT, McNeil R, Thomas CM, Kelley MJ (2012) Cancer incidence among patients of the U.S. veterans affairs health care system. Military Med 177:693–701