在过去的二十年里，高通量技术的快速发展改变了我们对许多恶性肿瘤的认识，但经典霍奇金淋巴瘤（cHL）的基因组图谱尚未明确。限制对cHL进行全面基因分析的一个主要原因是经典霍奇金淋巴瘤中恶性细胞相对稀少，通常只占组织细胞数量约1%，经典霍奇金淋巴瘤主要由浸润性免疫细胞组成。虽然通过显微切割或分选技术可以对肿瘤细胞进行富集，但这些技术费时费力，阻碍了其在cHL基因检测中的大规模应用。近日，斯坦福大学 Maximilian Diehn 和 Ash A. Alizadeh 团队在 Nature 发表题为 Distinct Hodgkin lymphoma subtypes defined by noninvasive genomic profiling 的文章，采用液体活检技术对经典霍奇金淋巴瘤的基因图谱特征进行了全面分析，揭示经典霍奇金淋巴瘤可分为两种分子亚型，展示了两种分子亚型cHL的临床特征、ctDNA片段特征，并对cHL潜在治疗靶点进行了探索。
首先，研究团队证实通过液体活检对经典霍奇金淋巴瘤进行基因分析是可行的。研究纳入366名各年龄段、未经治疗的儿童和成人经典霍奇金淋巴瘤患者，在大多数cHL病例中，血浆中检出的突变数超过未经富集的肿瘤组织，使其特别适合非侵入性的液体活检分析。研究还发现DNASE1L3在cHL肿瘤组织中特异性的高表达，可能对ctDNA从HRS细胞中释放起作用，且观察到cHL突变分子中CCNN基序的富集，类似于DNASE1L3优选的末端基序。cHL患者适合采用液体活检用于基因分析，且DNASE1L3对cHL中cfDNA片段大小分布和片段末端形成至关重要。（a和b）在cHL患者中血浆中检出的基因变异（VAF）显著高于组织样本；（c和d）cHL患者中ctDNA含量和片段大小分布与其他非霍奇金淋巴瘤不同；（e-i）DNASE1L3对cHL中游离DNA的片段大小分布和特异末端motif至关重要。
之后，研究人员用Latent Dirichlet Allocation（LDA）聚类法鉴定cHL的基因亚型。根据基因谱特征，研究团队将cHL分为H1型和H2型，H1型肿瘤约占68%，体细胞突变主要涉及NF-κB、JAK/STAT和PI3K等信号通路。H2型肿瘤约占32%，其基因变异主要是体细胞拷贝数异常（somatic copy number aberrations，SCNA）以及TP53和KMT2D突变。H1型主要发生在年轻患者中，H2型患者表现出预期的双峰年龄分布，早期峰值在20多岁，第二个峰值在>60岁。H2型男性患者更多，富集EBV阳性肿瘤和混合细胞结构亚型。且H2型患者ctDNA水平更高和预后更差。
根据液体活检的基因变异谱，将cHL分为H1型和H2型（a-c）H1和H2型cHL患者的基因变异特征、（d-i）不同亚型cHL患者在人口学分布、预后和ctDNA水平等方面存在差异。最后，研究人员还发现IL4R的截断突变可作为cHL的潜在治疗靶点，研究发现cHL中85%的IL4R突变为截断突变，突变位点主要集中在IL4R蛋白的胞内C端，而且在存在IL4R截断突变的cHL患者中，常存在IL13的扩增。在cHL细胞系中，过表达截断突变IL4R可以激活IL13信号通路，通过抑制STAT6（IL13下游转录因子）或用抗体阻断IL4与IL4R受体的结合，可以逆转由于IL-4R截断突变导致的IL13信号通路活化，提示IL4R截断突变可作为cHL治疗的潜在靶点。
cHL患者中IL4R突变类型及潜在cHL治疗靶点。（a）cHL中IL4R突变区域主要集中在ITIM区域，与PMBL不同、（b-g）存在IL4R突变的cHL细胞系中，IL13信号通路活化、（h）存在IL4R突变的cHL患者基因检测谱中常伴随IL13所在基因区域的扩增。除此之外，可通过检测治疗前ctDNA水平和治疗中微小残留病灶（MRD）来判断cHL预后和患者对现在治疗方案反应。治疗前ctDNA水平高的cHL患者，其无进展生存期显著低于ctDNA水平低的患者，而且在治疗过程中，即使ctDNA低水平检出也预示这高的复发风险，基于ctDNA的MRD可单独用于判断cHL的治疗预后。
治疗前ctDNA水平和ctDNA MRD可用于判断cHL预后。（a-c）在成人cHL患者中，ctDNA水平与临床变量之间的关系（a与总的肿瘤代谢体积，b与无进展生存期，c与临床分期）、（d-e）不同治疗阶段，ctDNA水平变化与无进展生存期的关系、（f-i）与PET/CT相比，ctDNA可以作为一个独立的疗效判断指标。总之，该研究证实通过液体活检可以对cHL进行基因分型和分子动态监测，并对各分子亚型cHL的诊断、预后和治疗潜力进行了探索。在大多数cHL患者中cHL突变在血浆中比在肿瘤组织样本中更丰富，DNASE1L3的高表达可能与ctDNA从HRS细胞释放相关，并根据无创基因图谱数据，揭示在cHL中存在两种基因亚型，IL4R截断突变在cHL中更为常见，可作为潜在治疗靶点。基于治疗前ctDNA水平和ctDNA MRD的动态监测，结合影像学资料，可以帮助临床医生更全面判断cHL预后和/或治疗反应。撰文
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The scarcity of malignant Hodgkin and Reed-Sternberg (HRS) cells hamper tissue-based comprehensive genomic profiling of classic Hodgkin lymphoma (cHL). Liquid biopsies, in contrast, show promise for molecular profiling of cHL due to relatively high circulating tumor DNA (ctDNA) levels1-4. Here, we show that the plasma representation of mutations exceeds the bulk tumor representation in most cases, making cHL particularly amenable to noninvasive profiling. Leveraging single-cell transcriptional profiles of cHL tumors, we demonstrate HRS ctDNA shedding to be shaped by DNASE1L3, whose increased tumor microenvironment-derived expression drives high ctDNA concentrations. Using this insight, we comprehensively profile 366 patients, revealing two distinct cHL genomic subtypes with characteristic clinical and prognostic correlates, as well as distinct transcriptional and immunological profiles. Furthermore, we identify a novel class of truncating IL4R-mutations that are dependent on IL13 signaling and therapeutically targetable with IL4R blocking antibodies. Finally, using PhasED-Seq5 we demonstrate the clinical value of pre- and on-treatment ctDNA levels for longitudinally refining cHL risk prediction, and for detection of radiographically occult minimal residual disease. Collectively, these results support the utility of noninvasive strategies for genotyping and dynamic monitoring of cHL as well as capturing molecularly distinct subtypes with diagnostic, prognostic, and therapeutic potential.
DOI: 0.1038/s41586-023-06903-x
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