Мутационный профиль мышечно-инвазивной уротелиальной карциномы и его взаимосвязь с течением опухолевого процесса

Цель исследования: Первичной целью исследования являлась оценка мутационного профиля мышечно-инвазивной уротелиальной карциномы (МИУК) с помощью секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS). Вторичная цель заключалась в выделении мутаций, обеспечивающих потенциальные мишени противоопухолевой терапии, исследовательская цель — в выявлении взаимосвязей мутационного профиля с течением опухолевого процесса.
Материал: в исследовании использованы опухолевая ткань и медицинские данные 50 пациентов с МИУК мочевого пузыря (48 (96,0 %)) или почечной лоханки (2 (4,0 %)). В клетках, выделенных из опухоли с гистологически подтвержденной инвазивной УК, изучались альтерации в ДНК и РНК путем проведения NGS с использованием панели из 523 генов.
Результаты: медиана возраста — 72 (51–87) года, мужчин — 43 (86,0 %). У всех больных верифицирована МИУК, выявленная de novo (Т2–Т4а — 32 (64,0 %) пациента, включая 2 (4,0 %) больных раком почечной лоханки) или развившаяся вследствие опухолевой прогрессии немышечно-инвазивного рака мочевого пузыря (Тis-T1–18 (36,0 %) пациентов). Регионарные метастазы диагностированы у 8 (16,0 %), отдаленные — у 5 (10,0 %) больных. В 44 (88,0 %) образцов верифицирована УК high grade (в том числе, сопутствующая carcinoma in situ — в 4 (8,0 %) случаях). Медиана мутационной нагрузки (tumor mutational burden, TMB) составила 10,9 (0,0–49,6) мут / Мб (высокая TMB (≥ 10 мут / Мб) — 30 (60,0 %) из 50 случаев). Во всех образцах уровень микросателлитной нестабильности был низким. В 50 образцах выявлено 244 терапевтически значимых и онкогенных мутации в 84 генах (медиана — 5 (1–11) мутаций в образце). Патогенные мутации 1–2 уровня обнаружены в 13 генах 29 (58,0 %) образцов (в ≥ 1 гене — в 13 (26,0 %)), с частотой ≥ 10 % — в генах FGFR3 (9 (18,0 %)), TSC1 (9 (18,0 %)), PIK3CA (7 (14,0 %)), ERBB2 (6 (12,0 %)). Мутации 3–4 уровня выделены в 12 генах 33 (66,0 %) образцов (в ≥ 1 гене — в 15 (10,0 %)), с частотой ≥ 10 % — в генах KDM6A (19 (38,0 %)), ARID1A (12 (24,0 %)) и MDM2 (7 (14,0 %)). Онкогенные мутации выявлены в 63 генах 46 (92,0 %) образцов (в ≥ 1 гене — в 37 (74,0 %)), с частотой ≥ 10 % — в генах TP53 (25 (50,0 %)), FGF4 (5 (10,0 %)), RB1 (6 (12,0 %)), CDKN1A, STAG2, FGF3, CCND1 (по 5 (10,0 %) образцов с мутациями каждый). Инвазивная УК de novo по сравнению с рецидивной ассоциирована с большей частотой высокой TMB (71,9 % vs. 38,9 %, р = 0,024) и большей частотой мутаций генов сигнального пути PI3K (46,8 % vs. 16,7 %, р = 0,031).
Заключение: МИУК характеризуется высокой TMB и низкой частотой микросателлитной нестабильности. Самыми частыми мутациями, предоставляющими потенциальные терапевтические мишени, являются альтерации генов FGFR3, TSC1, PIK3CA и ERBB2. МИУК de novo ассоциирована с большей частотой высокой TMB и увеличением частоты мутаций генов сигнального пути PI3K по сравнению с инвазивными рецидивами немышечно-инвазивной УК.

1. https://support.illumina.com/content/dam/illuminasupport/documents/documentation/software_documentation/rusight/trusight-oncology500/trusight-oncology-500-local-app-v2.2-user-guide-1000000137777-01.pdf

2. Gudmundsson S., Singer-Berk Мю, Watts N.A., et al. Variant interpretation using population databases: Lessons from gnomAD. Hum Mutat 2022;43(8):1012—1030. https://doi.org/10.1002/humu.24309

3. ClinVar aggregates information about genomic variation and its relationship to human health. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/

4. Li M.M., Datto M., Duncavage E.J., et al. Standards and guidelines for the interpretation and reporting of sequence variants in cancer: a joint consensus recommendation of the Association for Molecular Pathology, American Society of Clinical Oncology, and College of American Pathologists. J Mol Diagn 2017;19(l):4-23. https://doi.org/10.1016/).jmoldx.2016.10.002

5. Chakravarty D., Gao J., Phillips S.M., et al. OncoKB: A precision oncology knowledge base. JCO Precis Oncol 2017;2017:PO. 17.00011. https://doi.org/10.1200/PO.17.00011

6. Damrauer J.S., Beckabir W., Klomp J., et al. Collaborative study from the Bladder Cancer Advocacy Network for the genomic analysis of metastatic urothelial cancer. Nat Commun 2022;13(1):6658. https://doi.org/10.1038/s41467-022-33980-9

7. Robertson A.G., Kim J., Al-Ahmadie H., et al. Comprehensive molecular characterization of muscle-invasive bladder cancer. Cell 2018;174(4):1033. https://doi.Org/10.1016/j.cell.2018.07.036

8. Kamoun A., de Reynies A., Allory Y., et al. A Consensus Molecular Classification of Muscle-invasive Bladder Cancer. Eur Urol 2020;77(4):420—433). https://doi.Org/10.1016/j.eururo.2019.09.006

9. Tate J.G., Bamford S., Jubb H.C., et al. COSMIC: The catalogue of somatic mutations in cancer. Nucleic Acids Res 2019;47(D1):D941-D947. https://doi.org/10.1093/nar/gkyl015

10. Abu-Hashish H., Browne R., Zhu X. The impact of next generation sequencing on the management of urothelial cell carcinoma. J Clin Oncol 2023;41(16_suppl):el6576-el6576. https://doi.org/10.1200/JCO.2023.41.16_suppl.el6576

11. Nassar A.H., Umeton R., Kim J., et al. Mutational analysis of 472 urothelial carcinoma across grades and anatomic sites. Clin Cancer Res 2019;25(8):2458-2470. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-18-3147

12. Klempner S.J., Fabrizio D., Bane S., et al. Tumor mutational burden as a predictive biomarker for response to immune checkpoint inhibitors: a review of current evidence. Oncologist 2020;25(l):el47-el59. https://doi.org/10.1634/theoncologist.2019-0244

13. Powles T., van der Heijden M.S., Castellano D., et al. Durvalumab alone and durvalumab plus tremelimumab versus chemotherapy in previously untreated patients with unresectable, locally advanced or metastatic urothelial carcinoma (DANUBE): A randomised, open-label, multicentre, phase 3 trial. Lancet Oncol 2020;21(12):1574-1588. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(20)30541-6

14. Graf R.P., Fisher V., Huang R.S.P., et al. Tumor mutational burden as a predictor of first-line immune checkpoint inhibitor versus carboplatin benefit in cisplatin-unfit patients with urothelial carcinoma. JCO Precis Oncol 2022;6:e2200121. https://doi.org/10.1200/PO.22.00121

15. Chandran E.B.A., Iannantuono G.M., Atiq S.O., et al. Mismatch repair deficiency and microsatellite instability in urothelial carcinoma: a systematic review and meta-analysis. BMJ Oncol 2024;3(l):e000335. https://doi.org/10.1136/bmjonc-2024-000335

16. Neuzillet Y., Paoletti X., Ouerhani S., et al. A meta-analysis of the relationship between FGFR3 and TP53 mutations in bladder cancer. PLoS ONE 2012;7(12):e48993. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048993

17. Ross J.S., Wang K., Al-Rohil R.N., et al. Advanced urothelial carcinoma: next-generation sequencing reveals diverse genomic alterations and targets of therapy. Mod Pathol 2014;27(2):271-80. https://doi.org/10.1038/modpathol.2013.135

18. Lin Y., Cheng A., Solanki M., et al. Amplification of CCND1 in urothelial carcinoma. J Assoc Genet Technol 2022;48(l):4-9

19. Jindal T., Zhu X., Bose R., et al. Somatic alterations of TP53 and MDM2 associated with response to enfortumab vedotin in patients with advanced urothelial cancer. Front Oncol 2023;13:1161089. https://doi.org/10.3389/fonc.2023.1161089

20. Faltas B.M., Osman M., Evans M.G., et al. CLONEVO: Preoperative abemaciclib for cisplatin-ineligible muscle-invasive bladder cancer (MIBC) with molecular response assessment. J Clin Oncol 2025;43(l6_suppl):Abstract 4520. https://oi.org/10.1200/JC0.2025.43.16_suppl.4520

21. Hurst C.D., Cheng G., Platt F.M., et al. Stage-stratified molecular profiling of non-muscle-invasive bladder cancer enhances biological, clinical, and therapeutic insight. Cell Rep Med 2021;2(12):100472. https://doi.org/10.1016/).xcrm.2021.100472

22. Гриднева Я.В., Хмелькова Д.Н., Волкова M.H., и др. Опыт исследования образцов уротелиальной карциномы с помощью панели секвенирования нового поколения на 523 гена. Современная онкология 2024;26(4):489-494. https://doi.Org/10.26442/18151434.2024.4.203018.

23. Myszka A., Ciesla M., Siekierzynska A., et al. Predictive molecular biomarkers of bladder cancer identified by next-generation sequencing-preliminary data. J Clin Med 2024;13(24):7701. https://doi.org/10.3390/jcml3247701

24. Helsten T., Elkin S., Arthur E., et al. The FGFR landscape in cancer: analysis of 4,853 tumors by next-generation sequencing. Clin Cancer Res 2016;22(l):259-67. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-14-3212

25. Loriot Y., Necchi A., Park S.H., et al. Erdafitinib in locally advanced or metastatic urothelial carcinoma. N Engl J Med 2019;381(4):338-48. https://doi.org/10.1056/NEJMoal817323

26. Knowles M.A. FGFR3 - a central player in bladder cancer pathogenesis? Bladder Cancer 2020;6:1-21. https://doi.org/10.3233/BLC-200373

27. Adib E., Klonowska K., Giannikou K., et al. Phase II clinical trial of everolimus in a pan-cancer cohort of patients with mTOR pathway alterations. Clin Cancer Res 2021;27(14):3845-3853. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-20-4548

28. Bellmunt J., Maroto P., Bonfill T., et al. Dual mTORl/2 inhibitor sapanisertib (FTH-003/TAK-228) in combination with weekly paclitaxel in patients with previously treated metastatic urothelial carcinoma: a phase II open-label study. Clin Genitourin Cancer 2024;22(5):102123. https://doi.Org/10.1016/j.clgc.2024.102123

29. Janku F., Tsimberidou A.M., Garrido-Laguna I. PIK3CA mutations in patients with advanced cancers treated with PI3K/AKT/mTOR axis inhibitors Mol Cancer Ther 2011;10(3):558-565. https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-10-0994

30. Durinck S., Moreau Y., Kasprzyk A., et al. BioMart and Bioconductor: a powerful link between biological databases and microarray data analysis. Bioinformatics 2005;2l(l6):3439—3440. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bti525

31. Patel V.G., McBride R.B., Lorduy A.C., et al. Prognostic significance of PIK3CA mutation in patients with muscle-invasive urothelial carcinoma (UC). J Clin Oncol 2016:34(15_suppl):el6002. https://doi.org/10.1200/JCO.2016.34.15_suppl.el6002

32. Loibl S., Majewski I., Guarneri V., et al. PIK3CA mutations are associated with reduced pathological complete response rates in primary HE.R2-positive breast cancer: Pooled analysis of 967 patients from five prospective trials investigating lapatinib and trastuzumab. Ann Oncol 2016;27(8):1519-25. https://doi.org/10.1093/annonc/mdwl97

33. Machaalani M., Zarif T.E., Stockhammer P., et al. ERBB2 mutations and association with molecular phenotype in urothelial carcinoma. J Clin Oncol 2024;42(16_suppl):4590. https://doi.org/10.1200/JCO.2024.42.16_suppl.4590

34. Soria F., Moschini M., Haitel A., et al. HER2 overexpression is associated with worse outcomes in patients with upper tract urothelial carcinoma (UTUC) WorldJ Urol 2017;35(2):251-259. https://doi.org/10.1007/s00345-016-1871-x

35. Wysocki P.J., Jung K.H., Oh D.-Y., et al. Efficacy and safety of trastuzumab deruxtecan (T-DXd) in patients (pts) with HER2-expressing solid tumors: Results from the bladder cohort of the DESTINY-PanTumor02 (DP-02) study. J Clin Oncol 2024;42(16_suppl):4565. https://doi.org/10.1200/JCO.2024.42.16_suppl.456

36. Hamilton E., Gaisky M.D., Ochsenreither S., et al. Trastuzumab deruxtecan with nivolumab in HER2-expressing metastatic breast or urothelial cancer: analysis of the phase lb DS8201-A-U105 study. Clin Cancer Res 2024;30(24):5548— 5558. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-24-1513

37. Zimpfer A., Kdimati S., Mosig M., et al. ERBB2 Amplification as a predictive and prognostic biomarker in upper tract urothelial carcinoma. Cancers (Basel) 2023;15(9):2414. https://doi.org/10.3390/cancersl5092414

38. Rehman H., Chandrashekar D.S., Balabhadrapatruni C., et al. ARID1A-deficient bladder cancer is dependent on PI3K signaling and sensitive to EZH2 and PI3K inhibitors. JCI Insight 2022;7(16):el55899. https://doi.org/10.1172/jci.insight.155899

39. Gui Y., Guo G., Huang Y., et al. Frequent mutations of chromatin remodeling genes in transitional cell carcinoma of the bladder. Nat Genet 2011;43(9):875-878. https://doi.org/10.1038/ng.907

40. Andricovich J., Perkail S., Kai Y., et al. Loss of KDM6A activates super-enhancers to induce gender-specific squamous-like pancreatic cancer and confers sensitivity to BET inhibitors. Cancer Cell 2018;33(3):512-526.e8. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2018.02.003

41. Chen X., Lin X., Pang G., et al. Significance of KDM6A mutation in bladder cancer immune escape. BMC Cancer 2021;21(1):635. https://doi.org/10.1186/sl2885-021-08372-9

42. Qiu H., Makarov V., Bolzenius J.K., et al. KDM6A loss triggers an epigenetic switch that disrupts urothelial differentiation and drives cell proliferation in bladder cancer. Cancer Res 2023;83(6):814-829. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-1444.