Experience of Next-Generation Sequencing in urothelial carcinoma specimens with panel for 523 genes

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. Genomic alterations in urothelial carcinoma (UC) cells range from point DNA mutations to complex chromosomal rearrangements and changes in the number of chromosomes in the tumor cell. The UC genetic profile is highly heterogeneous, leading to significant variability in the natural history of the disease, prognosis, and responses to treatment. To evaluate the genetic alterations of Russian patients with bladder cancer is of great interest.

Aim. To evaluate the mutation profile in UC specimens with the next-generation sequencing (NGS) panel for 523 genes.

Materials and methods. Thirty-six patients' UC samples fixed in formalin and embedded in paraffin were studied. Carcinoma in situ without papillary tumor was verified in 1 (2.9%), Ta in 14 (38.8%), T1 in 19 (52.7%), T>T1 in 2 (5.6%) patients. High-grade UC was verified in 14 (38.9%) specimens. DNA and RNA were isolated from the paraffin blocks, libraries were prepared with the Illumina TruSight Oncology 500 panel, and then NGS was performed, followed by bioinformatics data processing.

Results. The median tumor mutation burden (TMB) was 14.1 (1.6-102.9) mutations/Mb: TMB≥20 mutations/Mb – 6 (16.7%). In all cases, the level of microsatellite instability was low. In 36 specimens, 181 therapeutically significant and oncogenic mutations were identified in 62 genes; the median was 5 (1–16) mutations per specimen. Single nucleotide variants prevailed in the mutation structure: 123 (68%); G>A had the highest frequency 36 (29.3%). There were 47 (26.0%) indel mutations, 10 (5.5%) amplifications, and 1 (0.6%) translocation. Clinically significant mutations were detected in all specimens. The highest frequency of clinically significant mutations was observed in the FGFR3 genes – 22 (61.1%) specimens with mutations in this gene, KDM6A – 22 (61.1%), STAG2 – 13 (36.1%), PIK3CA – 9 (25.0%), and ARID1A – 9 (25.0%). Pathogenic level 1-2 mutations providing potential therapeutic targets were detected in 29 (80.6%) of 36 specimens and included alterations of 13 genes (AKT1, ATM, BRAF, CHEK2, ERBB2, FGFR3, IDH1, MLH1, NF1, NRAs, PIK3CA, PTEN, and TSC1). Frequent mutations of level 3-4 therapeutic significance were in KDM6A (61.6%), ARID1A (25.0%), and CDKN2A (11.4%) genes.

Conclusion. A 523-gene NGS panel study confirmed the high TMB and low rate of microsatellite instability in UC tumor cells. The most common pathogenic mutations associated with potential therapeutic targets in UC were FGFR3, PIK3CA, and ERBB2 alterations.

作者简介

Yana Gridneva

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department; Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9015-2002
SPIN 代码: 4189-6387

Cand. Sci. (Med.), Moscow State Budgetary Healthcare Institution "Oncological Center No. 1 

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Darya Khmelkova

Center of Genetics and Reproductive Medicine Genetico PJSC; ITGen Labs LLC

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-4673-1031

Deputy Director, Director

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Maria Volkova

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department; Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

编辑信件的主要联系方式.
Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-7754-6624
SPIN 代码: 8942-0678

D. Sci. (Med.), Moscow State Budgetary Healthcare Institution "Oncological Center No. 1 

留尼汪, Moscow; Moscow

Konstantin Blagodatskikh

Center of Genetics and Reproductive Medicine Genetico PJSC

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-8732-0300

Cand. Sci. (Biol.)

俄罗斯联邦, Moscow

Anna Zheludkevich

Center of Genetics and Reproductive Medicine Genetico PJSC

Email: mivolkova@rambler.ru

Leading Specialist

俄罗斯联邦, Moscow

Anna Semenova

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-8433-0837

D. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Moscow

Alexander Veshchevailov

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0003-4372-6135

pathologist

俄罗斯联邦, Moscow

Alexandra Babkina

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5485-5803

pathologist

俄罗斯联邦, Moscow

Sergey Bondarev

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0000-6205-3106

D. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Moscow

Vsevolod Galkin

Moscow City Hospital named after S.S. Yudin, Moscow Healthcare Department; Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: mivolkova@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6619-6179

D. Sci. (Med.), Prof.

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

参考

  1. Гладков О.А., Булычкин П.В., Волкова М.И., и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению рака мочевого пузыря. Практические рекомендации RUSSCO, ч. 1. Злокачественные опухоли. 2023;13(#3s2):620-39 [Gladkov OA, Bulychkin PV, Volkova MI, et al. Prakticheskie rekomendatsii po lekarstvennomu lecheniiu raka mochevogo puzyria. Prakticheskie rekomendatsii RUSSCO, ch. 1. Zlokachestvennye Opukholi. 2023;13(#3s2):620-39 (in Russian)].
  2. Hurst CD, Cheng G, Platt FM, et al. Stage-stratified molecular profiling of nonmuscle-invasive bladder cancer enhances biological, clinical, and therapeutic insight. Cell Rep Med. 2021;2(12):100472.
  3. Illumina, Inc. Available at: https://support.illumina.com. Accessed: 15.06.2024.
  4. Gudmundsson S, Singer-Berk M, Watts NA, et al. Variant interpretation using population databases: Lessons from gnomAD. Human Mutation. 2021;43(8):1012-30.
  5. ClinVar. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ Accessed: 12.01.2024.
  6. Li MM, Datto M, Duncavage EJ, 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(1):4-23. doi: 10.1016/j.jmoldx.2016.10.002
  7. Chakravarty D, Gao J, Phillips SM, et al. OncoKB: A Precision Oncology Knowledge Base. JCO Precis Oncol. 2017;2017:PO.17.00011. doi: 10.1200/PO.17.00011
  8. Alexandrov LB, Nik-Zainal S, Wedge DC, et al. Signatures of mutational processes in human cancer. Nature. 2013;500(7463):415-21.
  9. Chalmers ZR, Connelly CF, Fabrizio D, et al. Analysis of 100,000 human cancer genomes reveals the landscape of tumor mutational burden. Genome Med. 2017;9(1):34.
  10. Marabelle A, Fakih M, Lopez J, et al. Association of tumour mutational burden with outcomes in patients with advanced solid tumours treated with pembrolizumab: prospective biomarker analysis of the multicohort, open-label, phase 2 KEYNOTE-158 study. Lancet Oncol. 2020;21(10):1353-65.
  11. Chandran EBA, Iannantuono GM, Atiq SO, et al. Mismatch repair deficiency and microsatellite instability in urothelial carcinoma: a systematic review and meta-analysis. BMJ Oncol. 2024;3(1):e000335.
  12. Kang HW, Kim WJ, Yun SJ. The therapeutic and prognostic implications of molecular biomarkers in urothelial carcinoma. Transl Cancer Res. 2020;9(10):6609-23.
  13. Hurst CD, Alder O, Platt FM, et al. Genomic Subtypes of Non-invasive Bladder Cancer with Distinct Metabolic Profile and Female Gender Bias in KDM6A Mutation Frequency. Cancer Cell. 2017;32(5):701-15.e7. doi: 10.1016/j.ccell.2017.08.005
  14. Ascione CM, Napolitano F, Esposito D, et al. Role of FGFR3 in bladder cancer: Treatment landscape and future challenges. Cancer Treat Rev. 2023;115:102530.
  15. Wysocki PJ, Jung KH, Oh DY, 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):4565.
  16. Shariati M, Meric-Bernstam F. Targeting AKT for cancer therapy. Expert Opin Investig Drugs. 2019;28(11):977-88.
  17. Carmona FJ, Montemurro F, Kannan S, et al. AKT signaling in ERBB2-amplified breast cancer. Pharmacol Ther. 2016;158:63-70.
  18. André F, Ciruelos E, Rubovszky G, et al. Alpelisib for PIK3CA-Mutated, Hormone Receptor-Positive Advanced Breast Cancer. N Engl J Med. 2019;380(20):1929-40.
  19. Marqués M, Corral S, Sánchez-Díaz M, et al. Tumor and Stromal Cell Targeting with Nintedanib and Alpelisib Overcomes Intrinsic Bladder Cancer Resistance. Mol Cancer Ther. 2023;22(5):616-29.
  20. Maio M, Ascierto PA, Manzyuk L, et al. Pembrolizumab in microsatellite instability high or mismatch repair deficient cancers: updated analysis from the phase II KEYNOTE-158 study. Ann Oncol. 2022;33(9):929-38.
  21. Wicks AJ, Krastev DB, Pettitt SJ, et al. Opinion: PARP inhibitors in cancer-what do we still need to know? Open Biol. 2022;12(7):220118.
  22. Hertzman JC, Egyhazi BS. BRAF inhibitors in cancer therapy. Pharmacol Ther. 2014;142(2):176-82.
  23. Thomas J, Sonpavde G. Molecularly Targeted Therapy towards Genetic Alterations in Advanced Bladder Cancer. Cancers (Basel). 2022;14(7):1795.
  24. Farnsworth DA, Inoue Y, Johnson FD, et al. MEK inhibitor resistance in lung adenocarcinoma is associated with addiction to sustained ERK suppression. NPJ Precis Oncol. 2022;6(1):88.
  25. Li BT, Skoulidis F, Falchook G, et al. CodeBreaK 100: Registrational Phase 2 Trial of Sotorasib in KRAS p.G12C Mutated Non-small Cell Lung Cancer. Presented at: International Association for the Study of Lung Cancer 2020 World Conference on Lung Cancer; January 28-31, 2021; virtual. Abstract PS01.07.
  26. Tian W, Zhang W, Wang Y, et al. Recent advances of IDH1 mutant inhibitor in cancer therapy. Front Pharmacol. 2022;13:982424.
  27. Ali ES, Mitra K, Akter S, et al. Recent advances and limitations of mTOR inhibitors in the treatment of cancer. Cancer Cell Int. 2022;22(1):284.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. TMB in 36 urinary bladder urothelial carcinoma (UBUC) specimens.

下载 (86KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Clinically significant mutations in 36 UBUC specimens.

下载 (352KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Frequency of gene mutations: a – FGF/FGFR signaling pathways, ERBB2/pTEN/PIK3CA/AKT/mTOR and RAS/RAF; b – p53-p21-Rb cell cycle regulation pathways (black frame – mutations of therapeutic significance level 1-2, blue frame – mutations of therapeutic significance level 3-4).

下载 (203KB)
索引源数据

版权所有 © Consilium Medicum, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».