CDK12突變型前列腺癌的單中心臨床病理特征分析

樊俊杰， 蔣 凡， 賀大林， 李 磊， 謝宏俊， 田 鴿， 吳開杰

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性泌尿生殖系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一，具有高度異質(zhì)性。血清前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen,PSA)、腫瘤分期及Gleason評分是既往評估疾病惡性程度及預(yù)測進展風險最常用的指標之一，但其并不能識別疾病深層次的分子改變，進而無法實現(xiàn)個體精準化治療，因此，需要探索預(yù)測PCa惡性程度的分子標志物以便于更好地指導(dǎo)臨床決策。細胞周期依賴性蛋白12(cell cycle-dependent kinase 12,CDK12)是一種主要參與細胞周期調(diào)控、前體mRNA剪接及DNA損傷同源重組修復(fù)等過程的重要轉(zhuǎn)錄因子，其突變與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。既往研究指出CDK12缺失突變的高級別漿液性卵巢癌患者對鉑類藥物和聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑治療敏感[1-3]。同時也有研究指出在原發(fā)性乳腺癌當中，CDK12的過表達與疾病的惡性程度呈正相關(guān)，故而CDK12可能是乳腺癌的一種致癌因子和預(yù)后生物標志物[4-5]。此外，近年來也有多項研究報道指出CDK12在PCa的發(fā)生、發(fā)展中扮演著重要的角色，但目前國內(nèi)關(guān)于該方面的報道匱乏，筆者擬通過回顧性分析本科既往接受二代基因組測序(next-generation sequencing,NGS)并提示存在CDK12突變PCa患者的臨床病理資料并復(fù)習相關(guān)文獻，以提高泌尿外科醫(yī)師對CDK12突變PCa的認識和治療水平。

1 對象與方法

1.1研究對象 回顧性收集西安交通大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科2018年1月至2020年12月期間就診的所有PCa患者臨床病理資料。納入標準：(1)經(jīng)前列腺穿刺活檢確診為PCa；(2)接受NGS并檢測且結(jié)果提示存在CDK12突變。排除標準：臨床病理資料不完整。根據(jù)納入及排除標準，最終本研究共納入10例PCa患者。

1.2治療方法 10例患者中8例患者在確診時已發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移。4例患者初始接受內(nèi)分泌治療[醋酸戈舍瑞林(阿斯利康制藥有限公司，國藥準字J20160052)3.6 mg皮下注射1次/月，比卡魯胺片(阿斯利康制藥有限公司，國藥準字J20150050)50 mg口服1次/d]聯(lián)合6周期多西他賽[賽諾菲(杭州)制藥有限公司，國藥準字H20140944]化療(75 mg/m2，靜脈輸液，1次/3周)。3例患者初始行單一內(nèi)分泌治療(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡魯胺片50 mg口服1次/d)。1例患者初始行盆腔放療(70 Gy/35次)聯(lián)合內(nèi)分泌治療(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡魯胺片50 mg口服1次/d)。2例確診時未出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的患者中，1例接受新輔助內(nèi)分泌治療(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡魯胺片50 mg口服1次/d)聯(lián)合4周期多西他賽化療(75 mg/m2，靜脈輸液，1次/3周)后行前列腺癌根治術(shù)；另1例患者僅行內(nèi)分泌治療(醋酸戈舍瑞林3.6 mg皮下注射1次/月，比卡魯胺片50 mg口服1次/d)。

1.3基因檢測方法 10例患者均接受上海仁東醫(yī)學檢驗所提供的PCa精準診療66基因檢測。其中3例患者采用穿刺或根治術(shù)后病理切片進行基因檢測，7例患者采用血漿標本進行基因檢測。主要用目標區(qū)域捕獲聯(lián)合NGS對CDK12的全部外顯子及其部分內(nèi)含子區(qū)域進行捕獲測序，在DNA水平上分析相關(guān)基因的點突變、插入缺失、重排、拷貝數(shù)等突變形式。

2 結(jié)果

2.110例患者確診時臨床特征及初始治療方式 10例患者平均確診年齡為(66.60±6.80)歲，平均血清PSA為652.19 ng/ml，并且穿刺Gleason評分均≥8分，8例患者確診時已出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移。10例患者確診時臨床特征及初始治療方式見表1。

表1 10例患者確診時臨床特征及初始治療方式

續(xù)表1

2.210例患者CDK12基因突變情況分析結(jié)果 6例患者發(fā)現(xiàn)CDK12突變時為轉(zhuǎn)移性去勢抵抗型前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC)，4例患者為激素敏感型前列腺癌(hormone-sensitive prostate cancer,HSPC)，并且其中1例為胚系突變。10例患者共存在17次CDK12突變，主要以錯義突變?yōu)橹鳎l(fā)生比例為41.18%(7/17)，其次為移碼突變，發(fā)生比例為29.41%(5/17)。另外，有4例患者同時存在FOXA1突變，2例患者出現(xiàn)FANCA失活，1例患者存在TP53突變，但無患者同時存在TMPRSS2-ERG融合?；蛲蛔兲卣饕姳?。

表2 10例患者CDK12基因突變特征

3 討論

CDK12是一種轉(zhuǎn)錄相關(guān)的細胞周期依賴性蛋白激酶，可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸磷酸化，從而對DNA損傷修復(fù)、mRNA剪接及細胞增殖分化產(chǎn)生影響。4%～11% PCa患者中存在CDK12基因突變，并且其突變率在mCRPC患者中比例更高。此外，CDK12突變型PCa被認為是一種獨特的PCa分子亞型，其具有新抗原融合比例高、免疫浸潤及PD-1/PD-L1抑制劑應(yīng)答率高等特點。

3.1基因結(jié)構(gòu)及調(diào)控機制 CDK12位于17號染色體長臂1區(qū)2帶，由14個外顯子組成，其富含脯氨酸和絲氨酸，主要結(jié)合于細胞周期蛋白L1和L2[6]。2012年Cheng等[7]通過對果蠅CDK12克隆實驗發(fā)現(xiàn)，細胞周期蛋白K(cyclin K)是CDK12結(jié)合的主要細胞周期蛋白，并且cyclin K/CDK12復(fù)合體具有磷酸化RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸的能力。該復(fù)合體分子結(jié)構(gòu)的排列方式類似于CDK9/cyclin T等轉(zhuǎn)錄相關(guān)激酶，而不同于細胞周期相關(guān)激酶[8]。與此同時，B?sken等[8]通過哺乳動物細胞中cyclin K和CDK12的免疫沉淀反應(yīng)和質(zhì)譜分析后進一步發(fā)現(xiàn)，cyclin K/CDK12復(fù)合體與BRCA1、ATR、FANC1和FANCD2等維持細胞基因穩(wěn)定性和參與DNA損傷修復(fù)的關(guān)鍵基因表達有關(guān)。此外，也有研究指出CDK12不僅作用于RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸，也作用于轉(zhuǎn)錄因子或剪接因子。因此，CDK12主要參與細胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控、RNA剪接、DNA損傷修復(fù)及維持基因組結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等過程。

3.2病因?qū)W和流行病學 CDK12突變會引起細胞異型性增加，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。PCa中CDK12基因突變多為截短突變，其次為錯義突變、重排和深度缺失。此外，研究報道指出CDK12雙等位基因失活突變的患者中位于染色體11q13.3的CCND1、FGF19、FGF4及FGF3的拷貝數(shù)量均會受到影響，并且CCND1、MCL1及MYC擴增頻率升高，F(xiàn)ANCA失活率及FOXA1突變率較高，但TP53突變率及TMPRSS2-ERG融合基因發(fā)生率較低[9]。另外，該研究通過通路富集后進一步發(fā)現(xiàn)，CDK12突變型PCa中細胞周期通路相關(guān)基因突變率較高，但P53、PIK-3/AKT及Wnt/β-catenin通路相關(guān)基因突變率則較低。汪浩[10]通過免疫組化分析PCa及前列腺增生組織中CDK12表達程度后發(fā)現(xiàn)，CDK12主要表達于前列腺組織細胞核中，并在PCa組織和前列腺增生組織中都有陽性表達，但PCa組織中CDK12表達陽性率顯著高于前列腺增生組織(86.7% vs 55.0%，P=0.023)。此外，近期也有研究報道指出原發(fā)性PCa中CDK12突變率僅為1.2%[11]，而在mCRPC階段CDK12突變率卻高達3%～7%[11-13]。因此，CDK12可能在PCa的發(fā)生、mCRPC轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著重要的作用。

3.3臨床特征 CDK12突變型PCa是一種新型的分子亞型，其具有獨特的臨床特征。研究報道指出患者的年齡、PSA水平與PCa組織中CDK12蛋白表達量并不相關(guān)，然而Gleason評分、腫瘤T分期卻與CDK12蛋白表達量呈正相關(guān)(γ=0.406，P=0.026；γ=0.496，P=0.005)[10]。此外，2020年Nguyen等[9]通過分析1 465例PCa患者臨床病理資料后指出，相較于CDK12野生型，存在CDK12突變的患者中初發(fā)轉(zhuǎn)移性比例(40% vs 26%)、確診時PSA水平(14.8 ng/ml vs 9.0 ng/ml)及Gleason評分>8分的人數(shù)占比(80% vs 57%)較高的情況。近期Gong等[14]通過分析129例mCRPC患者基因變異情況后發(fā)現(xiàn)，僅骨轉(zhuǎn)移的mCRPC患者中CDK12突變率為14.6%，而內(nèi)臟轉(zhuǎn)移的mCRPC患者中CDK12突變率高達21.2%。因此，CDK12可能與PCa惡性程度密切相關(guān)，有望成為PCa的新型分子標志物并指導(dǎo)泌尿外科醫(yī)師進行臨床決策制定。

3.4治療方式 CDK12突變與PCa患者的不良預(yù)后相關(guān)，2020年Lv等[15]通過NGS和實時定量PCR分析46例中國人PCa組織后指出，CDK12突變的患者無病生存期較短。此外，也有研究指出在平均30.2個月的隨訪期內(nèi)，CDK12突變型PCa患者的總生存期顯著短于CDK12野生型PCa(64.4個月 vs 74.9個月)[9]。另外，該研究同時指出CDK12突變型患者進展至去勢抵抗型前列腺癌(castration-resistant prostute cancer,CRPC)時間較CDK12野生型顯著縮短(10.8個月 vs 13.1個月，aHR：1.49，95%CI：1.09～2.03，P=0.017)，但兩組患者CRPC階段服用阿比特龍或恩雜魯胺時間相似(9.7個月 vs 8.7個月，aHR：1.08，95%CI：0.57～1.51，P=0.80)。與此同時，Reimers等[16]回顧性分析317例PCa患者臨床預(yù)后資料后也指出，CDK12突變型PCa患者進展至CRPC時間及無轉(zhuǎn)移生存期分別為34.9個月和32.7個月，均顯著低于存在TP53突變和存在同源重組缺陷的PCa患者。該研究也發(fā)現(xiàn)存在CDK12突變的mCRPC患者接受阿比特龍或恩雜魯胺等新型內(nèi)分泌制劑效果不佳，其無PSA進展期僅為3.6個月，遠遠低于存在TP53突變患者。因此，筆者認為存在CDK12突變型PCa患者易進展至CRPC，且新型內(nèi)分泌制劑對該類患者治療效果不佳。CDK12主要參與DNA損傷同源重組修復(fù)，但關(guān)于CDK12突變的PCa患者是否可從鉑類化療、PARP抑制劑中產(chǎn)生獲益目前仍不明確。2020年Barata等[17]報道1例64歲存在CDK12突變的PCa患者對鉑類化療產(chǎn)生持續(xù)應(yīng)答，并且在疾病進展后再次應(yīng)用鉑類為基礎(chǔ)的全身化療后仍會產(chǎn)生影像學應(yīng)答。然而，近期Fan等[18]通過分析55例mCRPC患者的臨床病理及NGS結(jié)果后指出，存在CDK12突變的患者接受鉑類化療的有效率僅為22.2%(2/9)，并且其無PSA進展期遠低于存在BRCA1/2或ATM的患者(P=0.038)。2018年TRITON2臨床研究的預(yù)結(jié)果指出，對于存在CDK12或ATM突變的患者，PARP抑制劑rucaparib盡管可以使50%的患者病情達到平穩(wěn)狀態(tài)，但其客觀應(yīng)答率卻遠遠低于存在BRCA1/2突變的患者(0% vs 44%)。近期Abida等[19]進一步分析TRITON2研究結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，CDK12突變型mCRPC接受rucaparib的影像學應(yīng)答率為0%，PSA應(yīng)答率為6.7%。隨后Sokolova等[20]也指出CDK12突變對PARP抑制劑治療并不敏感。本研究中僅有1例患者隨后接受了PARP抑制劑奧拉帕利治療，但其PSA水平并未發(fā)生明顯下降。由于該患者隨訪時間較短且目前暫無相關(guān)大型臨床研究證據(jù)，因此，結(jié)合既往文獻報道，我們認為CDK12突變PCa患者可能對PARP抑制劑治療并不敏感，但后續(xù)仍需進一步研究來證實這一結(jié)論。由于PCa腫瘤負荷較低，因此，往往對免疫治療效果不佳，但CDK12突變會導(dǎo)致基因融合、新抗原負荷和T細胞浸潤增加。理論上CDK12突變PCa患者可能會從免疫治療中獲益。2018年Wu等[11]報道在4例CDK12突變的PCa患者中，2例患者在接受pembrolizumab治療后出現(xiàn)PSA下降，其中1例患者表現(xiàn)出影像學應(yīng)答。既往有研究顯示在789例CRPC組織標本中平均腫瘤突變負荷為4.6 Muts[21]。本研究3例接受腫瘤負荷檢測的患者中，其腫瘤突變負荷平均為6.18 Muts，最高為8.43 Muts。因此，CDK12基因失活可能預(yù)示著PCa患者會從免疫療法中獲益。

CDK12突變型PCa是一種新型的分子亞型，其惡性程度較高，易進展至CRPC并且對新型內(nèi)分泌制劑敏感性較差。然而，該部分患者可能會從鉑類化療、PARP抑制劑或免疫治療中獲益，但未來仍需要進一步的研究證實這一結(jié)論。