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摘要

背景：林奇综合征（Lynch syndrome，LS）不被视为儿童癌症易感综合征的一部分。

病例介绍：对一例儿童骨肉瘤（osteosarcoma，OS）的分析显示高突变（16.8）、端粒替代性延长（alternative lengthening of telomeres，ALT）、肿瘤组织中PMS2表达缺失（非肿瘤细胞中保留）、PMS2杂合性缺失（loss of heterozygosity，LOH），以及PCR检测显示高度微卫星不稳定（microsatellite instability-high，MSI-H）。对外周血进行单核苷酸变异（single-nucleotide variant，SNV）分析，在NM_000535.6:PMS2第10外显子中检出杂合重复变异c.1076dup p.(Leu359Phefs*6)，证实患者诊断为LS。肿瘤分子特征提示该OS的发生与LS相关。第2例为一名室管膜瘤女孩，全基因组测序在其肿瘤和胚系材料中检出PMS2第1外显子杂合SNV c.1 A > T p.?。肿瘤分析显示存在ALT证据，突变负荷较低（0.6），PMS2表达保留，MSI较低。多重连接探针扩增（multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA）未检出其他PMS2变异，胚系MSI检测也未发现患者淋巴细胞的gMSI比值升高。因此，基本排除了体质性错配修复缺陷（constitutional mismatch repair deficiency，CMMRD），我们的数据不支持该患儿的室管膜瘤与LS相关。

结论：我们的数据提示，LS肿瘤谱可能包括儿童癌症。LS在儿童癌症中的重要性使前瞻性数据收集成为必要。为了探索胚系遗传变异的因果作用，有必要对肿瘤样本开展全面的分子学检查。

背景

人们对患癌儿童和青少年遗传易感性的认识正在稳步提高。据报道，多达8.5%的病例存在癌症易感综合征（cancer predisposition syndrome，CPS）。CPS与多种儿童恶性肿瘤相关；反之，典型儿童癌症也与多种CPS相关。这些关联的数量很可能会在未来几年继续增加。

癌症诊断过程中纳入肿瘤样本的全面遗传检测，可能根据大量突变事件、体细胞突变的特定模式和特征〔包括接近杂合及接近纯合的等位基因频率〕以及染色体碎裂等，提示潜在的遗传易感性。本文报告两名女性患者，分别通过复发OS和室管膜瘤的全面肿瘤分析发现了提示潜在遗传易感性的证据。

OS是儿童和青少年中最常见的骨肿瘤。约10%的患者携带TP53胚系致病变异。然而，OS可发生于不同CPS，包括Li-Fraumeni综合征、视网膜母细胞瘤易感和Rothmund-Thomson综合征等。一项近期研究纳入1,244例OS患者（诊断时平均年龄16岁），结果显示28%的患者在TP53以及既往未与OS关联的基因（如CDKN2A、MEN1、VHL、POT1、APC、MSH2和ATRX）中携带致病性（pathogenic，P）或可能致病性（likely pathogenic，LP）癌症易感基因变异。另一项纳入1,120名不同类型儿童癌症患儿的研究发现，39例OS患者中有7例（18%）携带胚系P/LP变异。

室管膜瘤是一种罕见的原发性脑或脊髓肿瘤，约占儿童和青少年全部中枢神经系统肿瘤的10%。儿童室管膜瘤的遗传易感性图谱仍缺乏充分认识。对1,120名儿童和青少年开展的全基因组和外显子组分析显示，67例室管膜瘤患者中有6%在NF1、NF2和TP53中携带胚系P/LP变异。相比之下，对961例儿童和青少年肿瘤进行的泛癌分析，在59例室管膜瘤患者中未检出任何胚系P/LP变异。有病例报告称，多发性室管膜瘤患者携带APC胚系P/LP变异。

病例介绍

病例报告1（CR1）

一名12岁女孩疼痛持续4个月后，被诊断为股骨近端OS，并伴有广泛血管内瘤栓，延伸至髂外静脉和肺静脉（图1A）。患者按照骨肉瘤治疗方案（EURAMOS 1/COSS）接受6个疗程的MAP化疗（甲氨蝶呤、多柔比星、顺铂）。2个周期后进行肿瘤切除，并植入MUTARS®肿瘤型假体进行重建。依据Salzer-Kuntschik标准，肿瘤退缩分级为3级。髂深静脉区域的手术切缘被认为不足，因此随后实施外半骨盆切除术。完成标准化疗后，因怀疑上下肺叶存在肺肿瘤栓，实施了非典型切除术。组织学评价证实为无活性OS转移灶。15岁时，患者被诊断出单发肺转移（图1B）。肺段切除术后，患者接受36周米伐木肽免疫刺激治疗。17岁时，患者出现竖脊肌内巨大转移灶及颈部和项部淋巴结转移（图1C）。患者接受肌肉部分切除及置换术和颈侧区淋巴结清扫术。3年后，患者仍保持影像学完全缓解。

为了识别治疗靶点，在INFORM项目框架内对第2次复发肿瘤进行分析，包括全外显子组测序、低覆盖度全基因组测序、RNA测序、甲基化分析及表达微阵列分析。项部转移灶分析显示基因组不稳定性增加，伴高突变〔肿瘤突变负荷（tumor mutational burden，TMB）为16.8〕及ALT（表1）。因此，PD1/PDL1抑制剂和PARP抑制剂构成潜在治疗选择。

基于遗传分析结果，研究者怀疑存在错配修复（mismatch repair，MMR）缺陷，因此开展了MMR蛋白免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）染色和MSI分析。肿瘤组织中PMS2表达缺失，而非肿瘤细胞中PMS2表达保留（图2A–C）。PCR检测显示MSI-H。与此一致，INFORM分析显示肿瘤组织中PMS2发生LOH。为了进一步明确遗传易感性，采用NGS对患者外周血进行SNV检测。

SNV分析检出NM_000535.6:PMS2第10外显子杂合重复变异c.1076dup p.(Leu359Phefs*6)，并经Sanger测序确认。依据InSIGHT变异解读委员会制定的MMR基因变异分类标准v2.4（2018-06），该PMS2变异被归类为致病性变异（5类；另见补充信息），证实患者诊断为LS。

建议患者每日服用乙酰水杨酸（acetylsalicylic acid，ASA），并开始LS监测。

此前3代家族史中，父系祖母患肾癌（约60岁时死亡），父系姑祖母患白血病（50岁时死亡）。对父母血液进行补充分析证实，PMS2变异遗传自迄今临床未受累的父亲。建议父亲接受LS监测。母系家族史未见可疑癌症。

表1. 患者特征及诊断详情。

病例报告2（CR2）

一名1岁女孩因斜颈就诊，入院前数日曾有一次强直-阵挛性惊厥发作。眼科检查发现Heimann-Bielschowsky现象的证据，提示滑车神经麻痹。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）显示后颅窝肿瘤包绕脑干，并长入内听道，导致梗阻性脑积水（图1D）。排除了颅脊轴或脑脊液转移。患者接受肿瘤全切除，组织学评价显示WHO III级间变性室管膜瘤/后颅窝室管膜瘤甲基化A亚组。结合当前国际数据并考虑患者年龄，给予54 Gy质子束治疗。2.7岁时，患者被诊断为局部复发（图1E）。肿瘤切除术后，再次给予54 Gy质子束治疗。4.3岁时，随访MRI显示第2次局部复发。再次进行肿瘤切除。由于放疗相关的双侧颈动脉闭塞，患者随后接受血管成形术，并自此开始ASA治疗。3年后，患者发生室管膜瘤第3次局部复发。

图1. 磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）和正电子发射断层扫描（PET）。CR1：（A）股骨和骨盆区域冠状位T2加权MRI，显示左侧股骨近端肿瘤。（B）CT显示单发肺转移。（C）PET显示背部巨大转移灶以及多发颈部和项部转移灶。CR2：（D）矢状位T2加权MRI显示后颅窝肿瘤包绕脑干。（E）轴位T2加权MRI显示第1次局部复发。（F）轴位T2加权液体衰减MRI显示第2次局部复发。

在INFORM项目内对第2次复发肿瘤进行分析，未发现治疗靶点。基于DNA甲基化的分类证实为A组后颅窝室管膜瘤（PF-A）。分析还显示存在ALT证据且TMB较低（0.6）。然而，全基因组测序（whole-genome sequencing，WGS）在肿瘤和胚系材料中检出PMS2第1外显子杂合SNV c.1 A > T p.?，并通过患者外周血Sanger测序进一步确认。依据InSIGHT标准，该变异被归类为可能致病性变异（4类；见补充材料）。

家族史显示，患者母亲年轻成年时患急性髓系白血病（未进一步说明），母系一名表亲5岁时因肉瘤（未进一步说明）死亡。父系家族史无可疑之处。父母迄今拒绝接受自身遗传检测。

为了进一步阐明PMS2胚系变异在肿瘤发生中的作用，我们开展了IHC和MSI分析。第2次复发肿瘤材料中PMS2表达保留，且MSI较低（图2D–F）。为了检测是否存在符合CMMRD的第2个PMS2致病变异，开展了MLPA，但未检出其他PMS2变异。此外，胚系MSI（germline microsatellite instability，gMSI）检测未发现患者淋巴细胞的gMSI比值升高，因此未能证实患儿存在CMMRD。

图2. CR1：（A）OS项部转移灶的苏木精-伊红染色。MMR蛋白IHC染色显示（B）肿瘤细胞中PMS2表达缺失，以及（C）肿瘤细胞中MSH6核表达保留。CR2：（D）室管膜瘤第2次复发灶的苏木精-伊红染色。MMR蛋白IHC显示肿瘤细胞中PMS2（E）和MSH6（F）核表达。A–B、D–F：40×放大；C：100×放大。

讨论与结论

两名患者均通过NGS外周血分析检出PMS2致病变异，高度提示LS诊断。LS由4个DNA MMR基因MLH1、MSH2、MSH6和PMS2之一的杂合胚系P/LP变异或EPCAM缺失所致。LS与结直肠癌和妇科癌症风险增加有关，这些癌症平均在40～50岁发病，但也可能发生泌尿道癌、胃癌等其他肿瘤。

肉瘤不被认为是常见LS肿瘤谱的一部分。然而，儿童癌症基因组计划报告39例OS患者中有2例（5.1%）携带MSH2胚系P/LP杂合变异。在不同儿童癌症的泛癌分析中，发现1例携带MSH2 P/LP变异的OS患者。在一项纳入11项研究的meta分析中，对患癌儿童和青少年开展全面胚系检测后发现，3,975例患者中有19例在一个MMR基因中携带胚系P/LP变异，其中9例携带PMS2变异（脑肿瘤n=4、非脑实体瘤n=4、血液系统肿瘤n=1）。一项纳入1,162例肉瘤患者的国际遗传学研究发现，11例患者携带MMR基因胚系P/LP变异。一项评估LS和肉瘤患者的研究报告，在178例患者中，有27例（15.2%）本人或其家族中存在肉瘤。2名携带MSH2变异的OS患者中，其肉瘤经证实与LS相关，因为肿瘤存在MSH2/MSH6缺陷且为MSI-H。一项近期研究纳入1,244例OS患者，发现MSH2 P/LP变异的频率高于预期。在该研究中，PMS2 P/LP变异携带者仅偶有报告。这与PMS2 P/LP变异在LS患者中的频率低于5%～8%一致。值得注意的是，近期有2例携带PMS2复合杂合变异的CMMRD患者发生OS的报道。

本研究在CR1肿瘤组织中发现PMS2表达缺失和MSI-H，而非肿瘤细胞PMS2免疫染色阳性；与此一致，患者存在PMS2致病性胚系变异，同时肿瘤组织中发生PMS2 LOH。虽然不能排除存在第2个可能漏检的PMS2胚系P/LP变异，但OS中的PMS2 LOH以及非肿瘤细胞中PMS2表达保留，强力支持CR1诊断为LS而非CMMRD。

包括MMR在内的DNA修复通路相关基因，既往已与儿童脑肿瘤易感性相关。虽然CMMRD通常与脑肿瘤发生相关，但LS患者发生脑肿瘤的情况较少见。1996年，荷兰遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）登记资料分析报告了1例室管膜瘤合并LS患者。另一方面，关于儿童癌症胚系变异的两项最大规模研究未发现任何携带MMR基因P/LP变异的室管膜瘤患者。欧洲C4CMMRD联盟近期研究报告了87例CMMRD患者，其中包括56例脑肿瘤，但未报告任何室管膜瘤患者。在该系列49例脑肿瘤患者中，有27例携带PMS2纯合或复合杂合变异。直到近期，才首次报道一例CMMRD幼儿发生室管膜瘤。另一方面，两项关于LS患者癌症风险的大型研究未发现PMS2杂合变异携带者的脑肿瘤风险增加。

与此一致，我们的数据不支持CR2的室管膜瘤与LS相关。这进一步说明，突变筛查只能揭示部分信息；为了探索治疗靶点和潜在遗传易感性，有必要对肿瘤图谱进行全面评估。

结论

结合既往报道，我们的数据将一种典型儿童癌症——OS——与LS联系起来。然而，LS在儿童癌症中的作用仍缺乏充分认识，因此需要开展前瞻性数据收集。

为了探索胚系遗传变异的因果作用，有必要对肿瘤样本开展全面的分子学检查。

文献来源

Kuhlen M, Golas MM, Schaller T, et al. Beyond germline genetic testing - heterozygous pathogenic variants in PMS2 in two children with Osteosarcoma and Ependymoma. Hereditary Cancer in Clinical Practice. 2023;21:8. doi:10.1186/s13053-023-00254-4.

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