伯基特淋巴瘤（Burkitt lymphoma，BL）是一种来源于滤泡生发中心细胞的高度侵袭性B细胞非霍奇金淋巴瘤，发病率较低，表现为弥漫的中等大小、单一形态B淋巴细胞浸润，核分裂多见，增殖极度活跃。随着测序费用的降低和技术的飞速发展，大家对BL分子特征的认识也在逐步加深，然而在患者年龄与BL分子特征间关联这一领域的研究仍然处于半空白阶段。今天小编想和大家的分享的便是一篇系统分析不同年龄BL患者分子特征与临床相关性的文章，该工作于今年7月初发表在Nature Communications（17+）上。

Clinical relevance of molecular characteristics in Burkitt lymphoma differs according to age

不同年龄伯基特淋巴瘤的分子特征与临床相关性差异

BL患者多伴有第8号染色体上MYC基因的易位、失调。然而，除MYC基因外，儿童BL和成年BL患者在治疗方式，分子特征，临床特征等诸多方面存在差异。比如，ID3-TCF3-CCND3通路的体细胞单核苷酸变异、插入和缺失是儿童BL患者中最为常见的遗传事件，但在成人BL中频率明显较低。随着治疗手段的提升与进步，Burkitt淋巴瘤患者的生存率有所提高，但复发后生存率仍然较差，且对儿童和成人患者预后的潜在差异仍不清楚。因此，研究者通过对191例儿童BL患者，134个基因组成的突变panel和72个样本的拷贝数变异（SCNAs）进行全面分析，并与97例成年BL患者的分子特征进行系统比较，以揭示与青少年病例预后相关的遗传病变，并提出BL未来治疗发展的潜在靶点。

1.BL患者的临床特征

研究者首先对288例确诊为BL的患者进行过滤，仅保留非11q变异（被认为是不同于伯基特淋巴瘤的一种淋巴瘤类型）的BL患者。最终研究队列由191例儿童病例（诊断时的中位年龄为9岁），以及97例成人BL患者（诊断时的中位年龄为52岁）组成。

2.儿童BL和成人BL的突变landscape比较

研究者首先分别基于新一代测序分析和Sanger测序识别并验证样本中的分子突变。在整个队列中(包括儿童和成人样本)，MYC基因被检测到发生SNV/indels的频率最高，其次是ID3。有趣的是，与儿童相比，MYC在成人中突变频率更高。大部分发生高频突变的基因参与调控过程，与转录因子结合、转录过程激活功能相关。在儿童样本中，14个基因的突变频率超过10%(图1A)；在成人样本中，17个基因的突变频率超过10%(图1B)。两组患者的高频突变基因存在显著差异，YY1AP1、BCL2、BTG2和CREBBP在成人BL样本中改变频率较高，GNA13在儿童样本中改变频率较高(图1B)。在儿童队列中， ID3、MYC、TP53、CCND3、SMARCA4等8个基因在超过20%的患者样本中发生改变，而在成人队列中，只有5个基因(MYC、TP53、CCND3、ID3和SMARCA4)在20%以上的病例中发生突变。

图1. 儿童BL和成人BL的突变landscape

3.儿童BL和成人BL的拷贝数改变landscape比较

研究者通过单核苷酸多态性阵列分析和GISTIC 2.0确定72例儿童样本的SCNAs变化（图2）。染色体1q(4%)、12p(4%)、12q(4%)和13q(4%)主要受染色体臂扩增的影响（图2B），缺失频率较低（图2A）。此外，研究者在只包含蛋白质编码基因GPC5的特定区域(chr13:91398619-92867237)发现大约18%的患者发生拷贝数gains或者amplification (图2)。进一步对该位点进行详细研究发现，位于其前面的miR17-92 cluster同样受到拷贝gains或者amplification的影响(图2B)。研究者还在1号染色体上检测到一个在8%的儿童样本中发生缺失的区域（包括E2F2和ID3）。此外，只在B细胞中表达的BLK (8p23.1)和CLECL1 (12p13.31)在10%的儿童队列中发生拷贝数缺失（图2A）。

图2. 儿童患者的体细胞拷贝数改变(SCNAs)。

4.年龄依赖的突变比较

ID3的SNV/indel突变在儿童样本中更常见：ID3在儿童患者中的突变频率为76%，成人样本中突变频率仅为40% (图1，3A)，ID3在儿童BL中发挥关键作用。进一步分析表明与成人患者相比，ID3-TCF3-CCND3通路的SNV/indel在儿童患者中更为常见。ID3 L64F为ID3的热点突变，在21%的儿童样本中被发现，在12%的成人病例中发现；其次是P56S，在10%的儿童患者和4%的成年人中发现。两者都被认为是功能缺失突变体，可以导致TCF3表达增加以及随后的CCND3激活。

SWI/SNF复合物ARID1A/SMARCA4在儿童BL中频繁突变： ARID1A和SMARCA4在基因调控过程中发挥关键作用，在两组样本中都发生高频突变。然而，与成人组相比，儿童组中ARID1A和SMARCA4的突变率明显更高(图3A)。SMARCA4的SNV/indels多为missense SNV/indels(84/ 89,94%)，位于DEAD-box或解旋酶区域，在转录调控过程中对染色质结构产生影响。在儿童和成人患者中，ARID1A和SMARCA4均发生互斥突变。

DDX3X SNV/indels在儿童BL中频繁突变：DDX3X负责转录激活和翻译过程，在34%的儿童患者样本存在该基因突变，而在成人队列中这一比例仅为15%(图3A)。大多数SNV/indels位于解旋酶结构域，这可能会导致功能缺失表型。

GNA13 SNV/indels在儿童BL中更为常见：与成人队列相比，儿童队列中GNA13改变的频率更高(图3A)，其中48%的SNV/indels为无义突变。没有观察到GNA13和P2RY8间存在互斥突变现象。

YY1AP1主要在成人BL中发生突变：YY1AP1负责转录激活、DNA修复和复制过程。16%的成人患者携带YY1AP1的SNV/indels，远超过儿童样本的突变频率（2%）。其中，3个相邻的热点突变(G23R, V24G, S25A)只存在于成人样本中。BCL2基因突变也更倾向于发生在成人BL患者中，成人BL患者突变频率为11%，在儿童队列中未检测到其发生SNV/indel(图3A)。此外， PIM1、CREBBP、CARD11、SOCS1和DTX1等基因也更倾向于在成人患者中发生突变(图3A)。综上所述，以上分析揭示儿童和成人BL在基因突变层面存在显著差异。

图3.年龄依赖的突变谱

5.突变特征的过渡

研究者进一步基于fisher精确检验，以无cutoff的方式评估突变在不同年龄阶段的富集程度。随年龄变化的基因突变密度显示，突变特征的生物学过渡主要发生在25岁至40岁之间（图3B）。在此过渡期间，ID3突变频率显著下降，并且开始出现BCL2突变。此外，在7岁以下的儿童中SMARCA4、FBXO11和PCBP1等基因突变频率较低；MYC和TP53等基因在突变密度方面不存在年龄偏倚。

6. SNV/indels与BL临床特征的关系

与年龄更小的儿童相比，在10 - 18岁的青少年中TP53和SMARCA4的SNV/indels频率略有升高(图4A)。在儿童患者中，DDX3X突变更倾向于在男性中发生（46% vs 4%，图4B)。CCND3 SNV/indels在BL累及骨髓(BM)或伯基特白血病(B-AL)患者中显著增加；GNA13突变则与之相反，更倾向于发生在非累及骨髓或BL患者中(图4C-D)。此外，GNA13突变的病例在诊断时累及中枢神经系统的可能性较小(图4E)。由于有关成年患者的临床信息有限，此处分析仅限于按性别区分。与儿童样本一致，DDX3X突变患者主要以男性为主；但与儿童样本相比其突变频率显著降低 (图4F)。

图4. 与临床特征相关的突变频率

7.在儿童样本中，突变与BL生存时间和疾病复发显著相关

与TP53野生型患儿相比，突变患儿的预后更差，生存时间更短(图5A, 6A)。此外，TP53突变与疾病进展和BL复发显著相关（图5B）。

PCBP1的突变状态也与复发率增加相关(图5C)。有趣的是，所有复发的PCBP1突变患者均显示MYC改变(图5D)。由于PCBP1与MYC相互作用并调控其内部核糖体进入位点依赖的表达，因此研究者认为7个复发病例携带PCBP1的Y183*截断突变可能对MYC表达产生影响(图6B)。

此外，GPC5/ MIR17HG的拷贝数gains和amplifications也与复发风险增加相关(图5E)。

此外，研究者还观察到除TP53野生样本外，携带FOXO1/FBXO11突变的患者同样复发率较低(图5F，6C，D)。

图5.分子改变与BL临床特征的关系

图6. TP53、PCBP1、FBXO11和FOXO1在成人(上)和儿童(下)队列突变概况

总之， ID3、DDX3、ARID1A和SMARCA4在儿童患者中的突变频率更高，而BCL2和YY1AP1等几个基因几乎只在成人患者中发生突变；此外，随年龄变化的基因突变密度显示，突变特征的生物学过渡主要发生在25岁至40岁之间。生存分析进一步证实TP53突变与预后较差和复发率较高显著相关。该研究通过系统分析不同年龄段BL患者的分子特征，进一步加深对不同亚型BL生物学和未来治疗方案的认识与了解。

该工作的研究思路比较简单，贵在数据资源丰富，包含对不同年龄样本队列的测序分析。样本资源丰富但是还没确定分析流程的同学不妨学习一下。另外，基于年龄相关的分子特征分析思路也很值得大家参考。针对每个年龄段病人的分子特征，正确选择和精确应用适宜的诊疗方法，实现病患获益最大化，不就是我们精准医学追求的目标之一吗？除年龄外，其他临床特征或相关疾病，比如纤维化，病毒感染，结节等与癌症的关系仍值得我们进一步探索。感兴趣的同学不妨思考下如何在越来越卷的癌症生物信息分析中，通过与临床特征或相关疾病分析的结合为自己的研究“锦上添花”。

好啦，今天的分享到这里就结束啦，我们下次再见哦~

参考文献：

Clinical relevance of molecular characteristics in Burkitt lymphoma differs according to age.