《Frontiers in Genetics》：Mutant p53 and TP53 mutations in esophageal squamous cell carcinoma: consistency and diagnostic significance
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本研究發(fā)現(xiàn)，在食管鱗狀細(xì)胞癌（ESCC）中，TP53基因突變與突變型p53蛋白表達(dá)具有高度一致性（94.44%），且IHC檢測(cè)突變型p53對(duì)ESCC的診斷敏感性及特異性均達(dá)1.00。研究首次在ESCC中系統(tǒng)定義了五種突變型p53蛋白表達(dá)亞型，為利用p53 IHC作為TP53突變篩查的替代方案提供了重要依據(jù)。
引言
食管癌（Esophageal Cancer, EPC）是中國最常見的惡性腫瘤之一，其中食管鱗狀細(xì)胞癌（Esophageal Squamous Cell Carcinoma, ESCC）是亞洲人群的主要亞型。腫瘤的發(fā)生涉及多因素、多階段的過程，包括抑癌基因失活、原癌基因激活以及細(xì)胞增殖與凋亡失衡等。TP53基因突變是多種癌癥發(fā)生的起始事件，其編碼的p53蛋白是最重要的抑癌蛋白之一。在超過50%的人類癌癥中均存在TP53突變，該突變是ESCC中最常見的分子事件和發(fā)生起始因素。p53通過抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡、促進(jìn)DNA損傷修復(fù)等機(jī)制發(fā)揮抑癌作用。然而，TP53基因突變狀態(tài)與p53蛋白表達(dá)模式在食管上皮病變中是否具有一致性，以及不同觀察者對(duì)p53蛋白IHC表達(dá)模式的評(píng)估能否獲得一致結(jié)果，此前尚未明確。
材料與方法
本研究分為三個(gè)部分。第一部分對(duì)18例ESCC新鮮標(biāo)本進(jìn)行全外顯子組測(cè)序（Whole-Exome Sequencing, WES）以篩查TP53突變；對(duì)WES未檢出突變的5例樣本進(jìn)一步進(jìn)行全基因組測(cè)序（Whole-Genome Sequencing, WGS）驗(yàn)證。第二部分通過免疫組織化學(xué)（Immunohistochemistry, IHC）染色檢測(cè)同一批18例樣本中突變型p53蛋白的表達(dá)，以評(píng)估其與TP53基因突變的關(guān)聯(lián)。第三部分在額外的60例ESCC樣本（IHC隊(duì)列）中評(píng)估突變型p53表達(dá)的診斷價(jià)值。所有樣本均來自福建醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院2023年1月至2024年7月期間收治的患者。p53表達(dá)狀態(tài)由兩名資深病理醫(yī)師獨(dú)立評(píng)估，使用Kappa系數(shù)評(píng)估觀察者間一致性。
根據(jù)蛋白表達(dá)特征，p53表型分為野生型（p53Wild）和突變型（p53mut）。p53Wild定義為基底細(xì)胞層和旁基底細(xì)胞層中1%-50%的細(xì)胞呈現(xiàn)分散的、強(qiáng)度不等的核陽性。p53mut進(jìn)一步分為五個(gè)亞型：
- 1.
I型（彌漫性核內(nèi)突變表型）：超過50%的細(xì)胞核呈現(xiàn)彌漫性強(qiáng)陽性。
- 2.
II型（基底細(xì)胞突變表型）：超過50%的基底層細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)陽性。
- 3.
III型（胞質(zhì)陽性突變表型）：p53染色位于細(xì)胞質(zhì)，伴或不伴核染色。
- 4.
IV型（完全陰性表型）：在評(píng)估區(qū)域內(nèi)完全檢測(cè)不到p53表達(dá)。
- 5.
V型（混合突變表型）：同時(shí)具有I型和IV型的特征。
此外，研究還從TCGA-ESCA數(shù)據(jù)庫下載了ESCC患者的轉(zhuǎn)錄組RNA-Seq數(shù)據(jù)，利用R包分析TP53突變狀態(tài)與預(yù)后的關(guān)系。
結(jié)果
- 1.
TP53基因突變檢測(cè)結(jié)果：WES在18例樣本中檢出13例（72.22%）存在TP53突變。對(duì)5例WES陰性樣本進(jìn)行WGS后，在其中4例中檢出了TP53突變。綜合WES和WGS，TP53突變總體檢出率為94.44%（17/18）。最常見的突變類型為錯(cuò)義突變（55.56%, 10/18）、無義突變（16.67%, 3/18）和剪接突變（11.11%, 2/18）。
- 2.
p53蛋白突變表達(dá)檢測(cè)結(jié)果：在WES+WGS隊(duì)列中，所有18例（100.00%）ESCC患者均存在突變型p53表達(dá)。在IHC隊(duì)列的60例患者中，突變型p53表達(dá)率同樣為100.00%。TP53突變與p53蛋白突變表達(dá)的一致性率為94.44%（17/18）。在兩個(gè)隊(duì)列中，I型（彌漫性核內(nèi)型）均為最常見的突變表達(dá)模式，其次為IV型（完全陰性型）。在WES+WGS隊(duì)列中未觀察到III型（胞質(zhì)陽性型）表達(dá)。
- 3.
觀察者間一致性與診斷效能：兩位病理醫(yī)師評(píng)估p53突變表達(dá)的一致性Kappa值為0.954（0.911–1.000），顯示出高度一致性。在所有78例ESCC的癌旁組織中均未檢測(cè)到突變型p53表達(dá)。因此，突變型p53表達(dá)用于診斷ESCC的敏感性和特異性均為1.00（0.95–1.00）。
- 4.
不同p53突變表達(dá)亞型的臨床特征分析：比較五種p53突變表達(dá)亞型在年齡、性別、腫瘤類型、大體類型或原發(fā)部位等方面，均未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。
- 5.
TP53基因在ESCC中的預(yù)后分析：Kaplan-Meier生存分析顯示，TP53野生型組與突變型組在3年總生存率（56.58% vs. 39.84%）和5年總生存率（56.58% vs. 16.85%）上雖存在數(shù)值差異，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（風(fēng)險(xiǎn)比=1.25，P=0.517）。
討論
本研究有多項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。首先，確認(rèn)了TP53基因突變是ESCC中的關(guān)鍵病理事件，具有極高的突變率。其次，TP53基因突變與突變型p53蛋白表達(dá)展現(xiàn)出較高的病理學(xué)一致性。第三，也是最具創(chuàng)新性的，本研究首次在ESCC中明確了五種易于識(shí)別的突變型p53表達(dá)模式，且不同病理醫(yī)師能獲得一致的診斷解讀。最后，突變型p53蛋白表達(dá)是ESCC的一個(gè)重要病理學(xué)特征，可作為其診斷的有用參考指標(biāo)。
TP53是重要的抑癌基因，被譽(yù)為“基因組守護(hù)者”，而突變型TP53則發(fā)揮原癌基因功能。先前研究通常通過WES檢測(cè)TP53突變，其在ESCC中的突變率約為60%-75%。本研究通過結(jié)合WGS，將突變檢出率提升至94.44%，表明聯(lián)合測(cè)序可能增強(qiáng)TP53突變的檢出能力。TP53突變后，p53蛋白的空間構(gòu)象發(fā)生改變，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)錄激活和磷酸化功能受損，不僅喪失抑癌功能，還可能獲得促癌特性。突變型p53蛋白半衰期顯著延長(zhǎng)，因此在IHC中呈現(xiàn)強(qiáng)陽性染色。本研究總結(jié)的五種亞型具有獨(dú)特的鏡下特征，為病理醫(yī)生提供了清晰的分類框架。其中，TP53錯(cuò)義突變更易導(dǎo)致I型、II型和V型p53表達(dá)；無義突變更易導(dǎo)致I型、IV型和V型表達(dá)；而其他TP53突變則更易導(dǎo)致IV型表達(dá)。
本研究發(fā)現(xiàn)突變型p53在ESCC組織中表達(dá)率高達(dá)100%，而在所有癌旁組織中均為陰性，表明其對(duì)于區(qū)分食管良惡性病變具有極高的敏感性和特異性。盡管突變型p53與ESCC不良預(yù)后的關(guān)聯(lián)已有報(bào)道，但本研究未發(fā)現(xiàn)TP53突變狀態(tài)與患者總生存期存在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著關(guān)聯(lián)，這可能與樣本量較小、隊(duì)列中早期患者偏多等因素有關(guān)。
結(jié)論
突變型p53表達(dá)可作為利用WES或WGS進(jìn)行TP53突變篩查的替代標(biāo)志物。其在區(qū)分ESCC方面表現(xiàn)出較高的敏感性和特異性，有助于鑒別食管良惡性病變。本研究識(shí)別了五種不同的突變型p53蛋白亞型，但其臨床意義尚需進(jìn)一步研究。
