Mod Pathol. 2024 Jun;37(6):100491. doi: 10.1016/j.modpat.2024.100491.
AIG에서 adenocarcinoma 발생에 대한 위험성은 아직 불분명합니다. 이번 연구에서는 비록 적은 수이긴 하지만, AIG 환자 중 gastric cancer sample을 이용하여 분자유전학적 특징을 살펴본 연구 입니다.
Introduction
The increased risk of type 1 NETs is well-documented, and, even though AIG and pernicious anemia have been recognized as risk factors for gastric carcinoma (GC) over the years, their actual impact in the absence of H. pylori is still debated.
일관되게, according to the studies looking at the natural history of “pure” AIG the risk of developing GC is virtually absent.
반면에 certain risk of developing GC was noticed when deliberately including patients with corpus-restricted atrophy with and without H. pylori infection. (이러한 의미에서 H. pylori infection rate가 높은 우리나라에서는 <"pure" AIG는 GC 위험성이 없으니까 괜찮아>가 아니라 체부위축이 있는 AIG 환자에서 H. pylori infection은 어떠한 영향을 줄까에 대해 더욱 관심을 갖고 연구가 이루어 져야 하지 않을까 생각됩니다. 최근 2024 UEG의 포스터 section을 살펴보면, AIG 환자에서 GC 발생한 경우 H. pylori 유전자가 있더라 / 혹은 없더라 .. 에 대한 연구 결과가 발표될 예정입니다.)
The histopathological and molecular features, including the status of predictive biomarkers, in a cohort of GCs arising in the context of AIG.
Materials and methods
Study cohort
26 patients diagnosed between 2012 and 2022 with AIG-GC (with clinical, serological, and histological features of AIG according to internationally adopted criteria). H. pylori infection was ruled out by histologic examination.
Clinical and pathologic data on sex, age, primary tumor site, pTNM stage, synchronous and/or metachronous NETs, time of AIG diagnosis, OLGA staging at AIG diagnosis, symptoms at presentation, and previous records of H. pylori infection were collected from the pathology reports and clinical records. (7 patients, only biopsy samples / 19 cases surgical samples)
Establish pTNM stage (according to the 8th edition American Joint Committee on Cancer [AJCC] staging system criteria), histotype and grade (according to the 5th edition of WHO digestive tumors classification), absence of parietal cells, presence and type of intestinal metaplasia (complete vs incomplete), and presence and subtype of precursor lesion.
Immunohistochemical (IHC) analysis
HER2 (4B5, Ventana), PD-L1 (22C3; Dako), p53 (clone DO-7; Dako), synaptophysin (clone 27G12, Leica Biosystems), chromogranin-A (clone DAK A3; Dako), CLDN18, (clone 43-14A; Roche Ventana), MUC1 (clone Ma695; Leica Biosystems), MUC2 (clone CCP58; Leica Biosystem), MUC5AC (clone CLH2, Abcam), MUC6 (clone CLH5; Leica Biosystems Newcastle Ltd, Newcastle Upon Tyne, UK), and CDX2 (clone epr2764y; Cell Marque).
Classification of mucin stains (MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6) and CDX2
- Gastric immunophenotype: positive for MUC5AC and/or MUC6 and/or MUC1 and negative for MUC2 and CDX2
- Intestinal immunophenotype: negative for MUC5AC, MUC6 and MUC1 and positive for MUC2 and/or CDX2
- Mixed immunophenotype: other combinations of mucins and CDX2 expression than those previously mentioned
(Focal expression in less than 5% of tumor cells was considered negative)
Synaptophysin & chromogranin
Neuroendocrine components/differentiation and to evaluate the presence of linear (chains composed of ≥ 5 continuous ECL cells within a single gland) or micronodular (nodular aggregates of ≥ 5 ECL cells) neuroendocrine hyperplasia
MMR status
MLH1, PMS2, MSH2 and MSH6
MMR deficient (MMRd): when one or both proteins from a functional couple resulted negative in the presence of an adequate internal positive control (intra-tumor inflammatory and stromal cells and non-neoplastic cells)
The evaluation of HER2
Four-tiered Hoffmann scoring criteria
Surgical sample: when complete or basolateral membranous reactivity was observed in ≥10% of tumor cells, scores of 1+, 2+ and 3+ were assigned according to the intensity of membranous reactivity (faint, moderate or intense)
Biopsy sample: when membranous reactivity was observed in at least one cancer cell cluster (≥5 cells), scores of 1+, 2+ and 3+ were assigned according to intensity (faint, moderate or intense)
p53 was considered aberrant in the presence of complete loss or diffuse and strong nuclear immunostaining in neoplastic cells
CLDN18: quantitative (percentage of stained tumor cells method)
Tumors with a 2+/3+ score of CLDN18 intensity in ≥ 75% of tumor cells - positive
PD-L1 expression was evaluated by using the Combined Positive Score (CPS)
EBER(EBV-encoded RNA) in situ hybridization
fluorescein-labelled oligonucleotide probes (EBER probe, Ventana) with enzymatic digestion (ISH protease 3, Ventana)
iViewBlue detection kit (Ventana) with use of the BenchMark ULTRA staining system (K Tello)
Molecular analysis
Only 19 samples had sufficient tissue for molecular analysis
TSO500 analysis allows to detect DNA biomarkers including single nucleotide variants (SNVs), insertions, deletions, copy number variants (CNVs) and multinucleotide variants (MNVs) as well as tumor TMB and MSI in DNA. Fusions and splice variants are detected in RNA.
DNA and RNA sequencing passed the quality control criteria if the coding region size in megabases was ≥ 1.20 Mb and ranging between 1.20-1.90, respectively.
* Tumor mutation burden (TMB, 종양세포의 돌연변이 수): TMB-High ≥ 10 mutations/Mb and TMB-Low < 10 mutations/Mb
* Microsatellite instability (MSI, 현미부수체 불안정성): highly unstable (MSI-High) if presenting more than 40% unstable loci, stable (MSS) if presenting less than 20% unstable loci and poorly unstable (MSI-Low) if presenting a percentage of unstable loci comprise between 20% and 40%
Mutations detected were classified according to the TIER classification (암 유전체 분석, 변이 여부 분류: TIER III(unknown), IV(benign))
selecting variants with strong clinical significance (IA, IB, IIC, and IID))
Results
Clinico-pathological features
본 연구에 포함된 26예의 AIG 관련 위암(AIG-GCs)의 상세한 임상병리학적 특징은 표 1에 제시되어 있다. 여성:남성 비율은 1.2:1이었으며, 진단 시 중앙 연령은 74.5세(범위: 52–86세)였다. 종양은 11예(42.3%)에서 유문부(antrum), 15예(57.7%)에서 위체부/기저부(corpus/fundus)**에서 발생하였다. 위체부에 위치한 위암 1예는 린치 증후군(Lynch syndrome)과 관련이 있었다.
전체적으로, 동시성(synchronous) 또는 이시성(metachronous) 신경내분비종(NET)은 5/26예(19.2%)에서 발견되었으며, 이 중 4예는 G1 NET, 1예는 G2 NET이었다. 대부분의 경우(22/26, 84.6%), AIG 진단은 위암 진단과 동시에 이루어졌고, 나머지 4예(15.3%)에서는 AIG 추적 내시경 중에 위암이 진단되었다.
추적 관찰을 받지 않았던 21명의 환자들은 다음과 같은 증상으로 내시경 검사를 받았다:
또한, 1명의 환자는 위 천공(gastric perforation)으로 인해 응급 수술을 받았다.
병기 평가(staging)는 22/26예(84.6%)에서 가능하였고, 이 중 13예(59.1%)는 pT1 병기였다. 림프절 상태가 평가된 19예 중 16예(84.2%)에서는 림프절 전이가 없었다.
Table 1. Detailed clinico-pathologic features of 26 autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas.
Abbreviations: IM= Intestinal metaplasia, PCC= poorly cohesive carcinoma, SR= signet ring cell, AC= adenocarcinoma, NE= neuroendocrine, NET= neuroendocrine tumor, MiNEN= Mixed neuroendocrine non-neuroendocrine neoplasm, LG= low grade, NEC= neuroendocrine carcinoma, C=complete, IN=incomplete, L=linear, M=micronodular, PGA= Pyloric Gland Adenoma, ID= Intestinal Flat Dysplasia.
형태학적 특징과 추가 면역염색 결과(아래 참조)를 바탕으로 다음의 조직형(histotype)들이 확인되었다:
관상선암(tubular adenocarcinoma): 8예 (30.8%)
기저세포암종 중 윤환세포형(signet-ring cell type poorly cohesive carcinoma): 3예 (11.5%)
혼합형 선암(mixed adenocarcinoma): 6예 (23.1%)
림프구성 기질을 동반한 암(carcinoma with lymphoid stroma): 2예 (7.6%)
윤환세포를 포함한 점액선암(mucinous carcinoma with signet ring cells): 1예 (3.9%)
국소적 신경내분비 분화(종양 면적의 <30%)를 보이는 고등급 고형 선암(synaptophysin 양성인 국소 NEC 구성 포함): 2예 (7.6%) – 그림 1A, B 참조
혼합 신경내분비-비신경내분비 종양(MiNEN): 3예 (11.5%)
양측 분화(amphicrine component)를 보이는 선암: 1예 (3.9%)
MiNEN으로 분류된 3예에서는 신경내분비 구성과 선암 구성 요소가 혼합되어(intermingled) 있었으며, 충돌종양(collision tumor)은 배제되었다 (그림 1C–F 참조). 이 중 2예는 각각 G1 및 G2 NET 구성 요소를, 나머지 1예는 NEC 구성 요소를 보였다.
Amphicrine 구성 요소를 포함한 선암은 미만성 유형의 윤환세포형 암모양을 띠었으며, 일부 종양세포(약 20%)에서 외분비 및 신경내분비 분화를 동시에 보여주었다 (chromogranin A, synaptophysin, PAS/MUC5AC 동시 발현; 그림 2 참조).
신경내분비 분화 또는 신경내분비 구성 요소를 포함한 모든 종양(고등급 고형 선암, MiNEN, amphicrine 선암)은 모두 위체부/기저부(corpus/fundus)에 위치해 있었다.
AIG 관련 위암 전체(n=26) 및 위체부/기저부에 국한된 AIG 위암(n=14, Lynch 환자 제외)의 임상병리학적 특성과 Angerilli 등 연구의 위암 코호트와의 비교는 표 2에 정리되어 있다. 전반적으로, AIG 위암은 위체부/기저부에 더 자주 발생하였으며, AIG 위암 전체와 위체부/기저부 AIG 위암 모두에서 더 낮은 병기(pT, pN)에서 진단되었고 (pT1 및 pN0 비율 높고, pT3 및 pN3 비율 낮음), MiNEN/amphicrine 선암 및 고등급 고형 선암이 더 많이 포함되어 있었다.
대부분의 환자(21/26, 80.8%)는 OLGA 2기 위축성 위염을 가지고 있었으며, 위체부/기저부에 국한된 AIG 위암 환자는 전원 OLGA 2기였다. 과거 H. pylori 제균 치료의 근거는 모든 환자에서 관찰되지 않았다.
벽세포(parietal cell)는 24/26예(92.3%)에서 소실되어 있었으며, 위체부/기저부에서 장상피화생(intestinal metaplasia)은 25/26예(96.2%)에서 확인되었다. 이 중 완전형은 20예, 불완전형은 5예였다. 대다수에서 미소결절성 ECL 세포 증식(micronodular ECL-cell hyperplasia)이 관찰되었으며, 이는 23/26예(88.5%)에서 나타났다(표 3 참조).
전암 병변(precursor lesions)으로는 다음이 있었다:
2예의 관상선암은 PGAs (pyloric gland adenomas)에서 발생하였으며,
8예의 장형 또는 혼합형 면역표현형의 위 선암은 편평 장형 이형성(flat intestinal-type dysplasia)과 연관되어 있었다.
Histology
Tubular adenocarcinoma (8/26, 30.8%), poorly cohesive carcinomas of the signet ring cell type (3/26, 11.5%), mixed adenocarcinoma (6/26, 23.1%), carcinoma with lymphoid stroma (2/26, 7.6%), mucinous carcinoma with signet ring cells (1/26, 3.9%), high-grade solid adenocarcinomas with focal areas (i.e., accounting for <30% of tumor area) of neuroendocrine differentiation (i.e., a focal NEC component positive for synaptophysin; 2/26, 7.6%; Figure 1A,B), mixed neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (MiNEN) (3/26, 11.5%;), and adenocarcinoma with an amphicrine component (1/26, 3.9%)
* MiNENs: 3 cases (Figure 1C-F): 2 cases NET component (G1 and G2) & 1 case NEC component.
Figure 1. (A) High-grade solid adenocarcinoma (HE, sample #10) with (B) a synaptophysin-positive area. (C) Mixed Neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (tubular adenocarcinoma and NET, sample #13) showing (D) positivity for synaptophysin in the NET component. Mixed Neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (tubular adenocarcinoma and NET, sample #12) at low (E) and high (F) magnification.
* Adenocarcinoma with an amphicrine component:
poorly cohesive signet-ring cell appearance and had both exocrine and neuroendocrine differentiation in a subset of tumor cells (i.e., approximately 20% of cells co-expressed chromogranin A, synaptophysin and PAS/MUC5AC; Figure 2)
Figure 2. Representative images of the mixed amphicrine carcinoma (HE, sample #11) (A) showing poorly cohesive morphology (B) with adjacent ECL-cell hyperplasia. The amphicrine component displays both (C) chromogranin-A (in a double chromogranin [brown]/cytokeratin AE1/A3 [red] stain) and (D) PAS positivity in a subset of tumor cells.
All the cases with neuroendocrine differentiation or a neuroendocrine component (high-grade solid adenocarcinomas, MiNENs, and the adenocarcinoma with an amphicrine component) were located in the corpus/fundus.
Clinico-pathologic features of AIG-GCs as a whole and of corpus/fundus AIG-GCs (excluding the Lynch syndrome patient)
Table 2. Clinico-pathologic features of all autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas (AIG-GCs) of our cohort (n=26) and of the AIG-GCs of the corpus/fundus (excluding the Lynch syndrome-associated case, n=14), compared with data from the subset of gastric carcinomas of the previously published cohort by Angerilli et al.
일반적인 Gastric adenocarcinoma의 subset 과 비교한 결과,
AIG-GCs는 corpus/fundus에 주로 위치하고, Lower pT & pN stage가 대부분이었으며, MiNEN/amphicrine carcinomas 와 high-grade solid carcinomas의 비율이 높았다.
Histologic features
Table 3. Histologic features of the gastritis and associated precursor lesions of 26 autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas.
Abbreviations: PGA= Pyloric Gland Adenoma
* Most patients (21/26, 80.8%) had stage II OLGA gastritis.
* No patient had evidence of a previously eradicated H. pylori infection
* Parietal cells were absent in 24/26 (92.3%) cases.
* Intestinal metaplasia in the corpus/fundus was observed in 25/26 (96.2%) cases; complete and incomplete intestinal metaplasia was found in 20 and 5 cases, respectively.
* Majority of cases displayed micronodular ECL-cell hyperplasia (23/26, 88.5%)
* Precursor lesions: PGAs (2 cases), and gastric adenocarcinomas of intestinal or mixed immunophenotype (see below) were associated with flat intestinal-type dysplasia (8 cases)
Immunohistochemical analysis
Gastric immunophenotype: 7 (26.9%)
Intestinal immunophenotype: 10 (38.5%)
Mixed immunophenotype: 9 (34.9%)
p53 expression: aberrant in 7 (26.9%) cases
PD-L1 expression: (CPS≥1) in the majority of AIG-GCs (23/26, 88.5%), but CPS≥10 was observed in 10 GCs (38.5%)
MMR deficiency (MMRd): 7 AIG-GCs (26.9%) (5: MLH1/PMS2 loss, 1: MSH2/MSH6 loss (the patient with Lynch syndrome), 1: isolated loss of PMS2)
HER2 overexpressing (3+): 3 AIG-GCs (11.5%)
CLDN18 positive: 6 (23.1%)
All cases were negative for EBV in situ hybridization.
In case #13 and #14 (HER2 overexpression and PMS2 loss): adenocarcinomatous component of the two MiNENs 에서 만 관찰됨.
반대로.. CLDN18 staining은 MiNENs의 NET components에서는 관찰되었지만, NEC component에서는 관찰되지 않음.
<일반적인 Gastric adenocarcinoma의 subset 과 비교한 결과 Table 4.>
Table 4. Molecular features of all autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas (AIG-GCs) of our cohort (n=26) and the AIG-GC of the corpus/fundus-restricted (excluding the Lynch syndrome-associated case, n=14), compared with data from the subset of gastric carcinomas of the previously published cohort by Angerilli et al.
Abbreviations: IF= immunophenotype, MMR= Mismatch Repair, CLDN=Claudin, MSI=Microsatellite Instability, TMB=Tumor Mutational Burden, NS= not significant.
HER2, MMR, EBER, and PD-L1: No significant difference
Molecular analysis
Revealed a total of 119 mutations affecting 72 different genes with a range of 0 to 36 variants per sample (Figure 3)
Figure 3. Summary of clinico-pathologic features, biomarker status and genetic alterations of 26 gastric carcinomas in the context of autoimmune gastritis (AIG-GC), of which 19 underwent extensive molecular profiling. AIG-GC of the corpus/fundus, the Lynch-syndrome associated AIG-GC and AIG-GC of the antrum are represented separately.
Abbreviations: PCC= poorly cohesive carcinoma, AC= adenocarcinoma, PGA= pyloric gland adenoma, C= carcinoma, MiNEN= Mixed Neuroendocrine Non-neuroendocrine neoplasm, IF= immunophenotype, MMRp= Mismatch repair proficient, MMRd= Mismatch repair deficient, MSS= microsatellite stable, MSI-L= microsatellite instability-low, MSI-H= microsatellite instability-high, TMB= tumor mutational burden, CNV = copy number variation.
* TP53, RNF43 mutations: The most frequent in the cohort (8/19, 42.1% and 7/19, 36.8% of cases, respectively)
* ARID1A (6/19, 35.3%), ERBB2 (5/19, 26.3%), PIK3CA (4/19, 21.1%), PTEN (4/19, 21.1%), ANKRD26 (3/19, 15.8%), CUX1 (3/19, 15.8%)
* Other pathogenic/likely pathogenic variants
: APC, BCOR, CARD11, CDH1, CSF3R, Journal Pre-proof EP300, FBXW7, KRAS, NBN, NF1, RASA1, ZFHX3 and ALOX12B: 2/19 cases (10.5%)
: ANKRD11, ARID2, ASXL1, ATR, AXIN1, AXIN2, B2M, BAP1, BARD1, CDKN1B, CIC, CTNNB1, CYLD, EED, GATA2, HNF1A, MEN1, MLH1, MRE11A, MSH2, PARK2, PAX5, PPM1D, SMAD4, PTPN11, SMC1A: 1/19 cases (5.2%)
* Frameshift deletion/insertions: The most common variants (74/119, 62.2%)
* non-synonymous coding variants (44/119, 37.0%), in-frame deletion (1/119, 0.8%)
* Analysis of CNVs: 5/19 (26.3%) samples of the cohort displayed a copy number variation (samples #2, #10, #18, #20 and #26), involving primarily EGFR (2/19, 10.5%) and ERBB2 (2/19, 10.5%). ERCC1, CCND3, CCNE1, CDK6, FGF10, FGFR3, MYC, KRAS, and RICTOR (1/19, 5.2%)
* TMB analysis: 7/19 (36.8%) cases were TMB-high (≥ 10 muts/Mb) and 12/19 (63.2%) were TMB-low (< 10 muts/Mb)
* MSI: 5/19 (26.3%) cases. All MSI samples were MMRd and TMB-high.
* MMRd: 7 cases (2 cases: MSS, 1 case: TMB-low)
--> AIG-GCs of the corpus/fundus (excluding the Lynch syndrome associated case), the most frequently mutated genes were TP53 (4/11, 36.4%), KRAS, PTEN, RNF43, PIK3CA, and ERBB2 (2/11, 18.2%). 2 cases harbored CNVs, both having ≥3 CNVs. MSI was found in 1 case (1/11, 9%), and TMB-high in 3 cases (3/11, 27.3%).
Statistical integration of IHC and molecular analyses
* MSI and MMRd AIG-GCs were enriched in TMB-high (both p=0.002), RNF43 mutations (p=0.038 and p=0.029), ARID1A mutations (both p<0.001), but not PD-L1 CPS ≥ 10.
* TMB high was also associated with PD-L1 CPS ≥ 10 (p=0.0029), aberrant p53 (p=0.005), RNF43 mutations (p=0.0029), ARID1A mutations (p<0.001), and ERBB2 mutations (p=0.038).
* RNF43 and ERBB2 mutations were associated with PD-L1 CPS ≥ 10 (p=0.0129 and p=0.038, respectively).
No statistically significant difference in the IHC and genomic profile was found between the AIG-GCs of the corpus-fundus (excluding the Lynch syndrome-associated case) and the remaining AIG-GCs.
Discussion
이 다기관 후향적 연구에서, 우리는 자가면역성 위염(AIG)과 관련된 위암(AIG-GC)의 임상병리학적 및 분자적 특징을 분석하였다. 대부분의 위암(58%)은 AIG의 위축 부위와 일치하는 체부/기저부(corpus/fundus)에 위치해 있었다. 본 연구에 포함된 AIG-GC 사례는 단 26예로, 4개의 대형 대학병원에서 수집된 것으로, AIG 환자에서 위암 발생이 드물다는 점을 시사한다. 각 병원별로 정확한 유병률을 추정하기는 어렵지만, AIG에서 위암의 전체 유병률은 0.5% 미만일 가능성이 높다.
우리 연구 집단은 이전에 Angerilli 등이 발표한 대규모 이탈리아 위암 코호트(54.5% 대 8.0%) 및 SEER 데이터베이스의 7371예 위암 코호트(54.5% 대 16.8%)와 비교했을 때 조기 병기(pT1)의 위암이 월등히 많았다. 이 흥미로운 결과는 AIG 환자에 대한 내시경 추적 관찰을 통한 조기 발견 덕분일 수 있다. 그러나 대부분의 경우 AIG 진단은 위암과 동시에 이루어졌고, AIG를 추적 관찰 중에 발견된 위암은 소수였다. 대신, 대부분의 환자가 증상을 호소하여 위암이 조기에 진단된 것으로 보이며, 이는 중증 AIG로 인한 것이었다. 또한 대부분의 환자가 OLGA stage II였으며, 이는 OLGA 단계가 AIG 환자의 위암 위험 평가에는 적절하지 않을 수 있으며, 임상적으로는 낮은 OLGA 단계의 환자도 정기적인 추적관찰이 필요하다는 점을 시사한다.
기존 연구들에서는 AIG 환자에서 위암 발생 위험이 매우 낮다고 보고되었는데, 이는 대형 병원에서의 엄격한 추적관찰 덕분일 수 있다. 일부 연구는 위암 위험이 OLGA stage III–IV의 고위험 위축성 위염에서만 높다고 했으며, 주로 과거 헬리코박터 파일로리(H. pylori) 감염과 연관된다고 하였다. 우리 연구에서는 이전에 제균된 H. pylori 감염 기록이 있는 환자는 없었지만, 특히 OLGA stage III 위염(A1/C3)의 경우 과거 감염이 자연 소실되었을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 경미한 전정부 위축은 오랜 십이지장-위 역류나 내시경 검사 당시의 조직 채취 위치 오류(전정부로 오인된 위체부 조직) 때문일 수도 있다.
또한 대부분의 환자에서 위 체부의 배경 점막은 이미 말기 위축 병변(벽세포 소실 및 장형화)을 보였으며, 이는 AIG가 무증상 상태에서 오랜 기간 지속되다가 뒤늦게 진단되었을 가능성을 시사한다. 유사한 소견은 최근 Poveda 등이 보고한 제1형 위 신경내분비 종양(NET)에서도 관찰되었다. 우리 연구에서는 AIG 환자 중에서 불완전형 장형화(intestinal metaplasia)의 빈도가 기존 연구보다 높았으며, 이는 불완전형 장형화를 동반한 AIG 환자가 위암 위험이 더 높을 수 있음을 의미한다.
위암의 해부학적 위치는 전정부와 체부/기저부 모두에서 나타났지만, 체부/기저부에 더 집중되어 있었다. AIG 관련 위축성 체부 점막과 체부-기저부 위암 간의 연관성은 명확하지만, 전정부 위암과의 연관성도 배제할 수 없다. 실제로, Dilaghi 등의 전향적 코호트 연구에서는 H. pylori 감염의 증거가 없는 AIG 환자 334명 중 7명에서 위암 또는 고등급 이형성증이 발생했으며, 이 중 5명은 전정부/절흔부에서, 2명은 체부에서 발견되었다.
우리 연구의 AIG-GC는 형태학적으로 다양한 조직형을 보였으며, 23%는 신경내분비 분화 또는 성분을 포함했다(예: 고등급 고형 선암 2예, 혼합 신경내분비-비신경내분비 종양(MiNEN) 3예, 양면성(amphicrine) 성분이 포함된 선암 1예). 이들 모두는 체부-기저부에 위치해 있었고, 고가스트린혈증에 의한 신경내분비 증식이 병인에 기여했을 가능성이 있다. 일반적으로 위 MiNEN의 신경내분비 성분은 신경내분비암(NEC)인 경우가 많지만, 본 연구에서는 3예 중 2예에서 신경내분비종(NET)이었으며, 이는 선암 성분이 분화된 NET에서 유래했을 가능성을 시사한다. 한 MiNEN 증례에서 PMS2 발현 소실이 선암 성분에만 국한되었다는 사실도 이러한 추정을 뒷받침한다.
Amphicrine carcinoma는 순수형으로는 극히 드물지만, 혼합형의 경우 진단 누락으로 인해 과소 보고되고 있으며, 한 연구에서는 위의 signet ring cell carcinoma 37.3%에서 chromogranin 양성이 관찰되었다. 본 연구에서 보고된 AIG 관련 amphicrine 혼합형 암종은 세계 최초의 사례로 보이며, 유전체 수준에서는 유의한 돌연변이가 발견되지 않아, 전사 후(post-transcriptional) 조절 이상이 암 발생에 관여했을 가능성을 제시한다.
전형적인 선암 외에도 선행 병변으로는 장형/혼합형 선암과 연관된 장형 이형성증이 가장 흔했으며, 두 예에서는 위 위선종(PGA)이 동반되었다. PGA는 AIG 배경에서 발생하는 드문 용종성 병변이며, 체부의 위축성 점막에서 발생한다. PGA는 드문 병변이지만, AIG가 진단되지 않은 상태에서 발생할 경우 선암으로 진행될 수 있다.
TCGA 분석에 따르면, MSI 위암은 전체 위암의 22%, EBV 관련 위암은 8%를 차지한다. 덴마크의 한 대규모 사례-대조군 연구에서는 악성빈혈 환자에서 EBV 관련 위암이 더 흔하다고 보고되었지만, 우리 연구에서는 EBV 관련 위암은 관찰되지 않았다. 대신, MMR 결손(MMRd) 위암의 비율이 높았으며, 주로 전정부에 위치했고, 일부는 림프구 침윤을 동반한 암종이었다. 이 중 한 명은 Lynch 증후군 환자였다. 이전 연구에서는 MSH2 또는 MLH1 유전자 변이를 가진 Lynch 증후군 환자에서 AIG와 위암 발생이 높았다는 보고가 있었으며, 이러한 MMR 유전자 돌연변이가 AIG 발생의 원인일 수 있다는 추측도 있다. 그러나 본 연구만으로는 AIG와 MMRd/MSI 위암 간의 연관성을 단정할 수 없으며, 추가 연구가 필요하다.
면역 관련 바이오마커 분석에서는 PD-L1 발현(CPS≥1)이 85.5%, 고 TMB(GC 중 36.8%)로 나타났으며, 이는 기존 연구보다 높은 수치였다. 예를 들어, KEYNOTE-062 연구에서는 고 TMB 위암 비율이 16%였다. 면역 체크포인트 억제제에 대한 반응과 관련된 이 바이오마커들은 중요한 임상적 함의를 가지며, 자가면역 질환이 있는 환자들은 대부분 면역항암제 임상시험에서 제외되므로 치료 시 주의가 필요하다.
CLDN18의 발현은 미만형(조직구 cohesive 특성이 낮은) 위암 조직형과 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 본 연구의 미만형 위암 3예 중 2예에서 CLDN18 양성 반응이 관찰되었다. 흥미롭게도, 한 MiNEN 사례에서는 CLDN18 발현이 신경내분비종(NET) 성분에만 국한되어 있었다. 최근 연구에 따르면, 위 신경내분비종의 절반 이상이 CLDN18 양성을 보이며, 이는 NET의 위장 유래를 나타내는 민감하고 특이적인 표지자로 여겨진다.
전체적으로, 우리 AIG 관련 위암(AIG-GC) 코호트에서 가장 자주 변이가 관찰된 유전자는 TP53, RNF43, ARID1A, 그리고 ERBB2였다. 과돌연변이(hypermutated) 증례를 제외하면, TP53, RNF43, 그리고 PIK3CA 유전자가 가장 흔하게 변이를 보였다.
RNF43은 Wnt/β-catenin 경로에 관여하는 E3 유비퀴틴 연결 효소(E3 ubiquitin ligase)로, 이 경로는 위암 발생에 관여하며 방사선 및 화학요법에 대한 내성을 유도한다. MSI 위암에서 RNF43 유전자 변이가 많이 나타나는 것으로 보고되었으며, 본 연구 결과도 이를 뒷받침한다.
TCGA 데이터에 따르면, CDH1 유전자 변이는 TP53 다음으로 비과돌연변이(non-hypermutated) 위암에서 흔하며, 대부분 유전체적으로 안정된(gonomically stable) 종양에서 집중적으로 발견된다. 그러나 우리 코호트에서는 비과돌연변이(MSS/TMB-low) 종양에서 CDH1 유전자 변이는 관찰되지 않았다.
To conclude,
AIG-GCs appear distinct clinco-pathologic features, including low T stage, proximal location, low-risk OLGA stages, but end-stage atrophic-metaplastic background. Our cohort revealed the presence of peculiar phenotypes and a high rate of lesions displaying a neuroendocrine component, suggesting that the landscape of neuroendocrine lesions may be wider than previously stated in the AIG context.
At the molecular level, AIG associated GCs were not associated with a specific molecular signature but appeared to be characterized by relatively high rates of PD-L1 expression, MSI/MMRd, and TMB-high, no association with EBV and low rates of CDH1 mutations.
Although in patients with AIG the risk of developing overt GC seems to be almost non-existent in patients who are endoscopically followed up, this risk may be higher in those patients with longstanding, occult AIG.
Histologic markers of severe AIG may help identify patients at risk for GC. The peculiar phenotypes and molecular features of AIG-GC warrant further research.
일반적인 gastric cancer는 H. pylori infection과 연관성이 높기 때문에 여러 phenotypes이나 molecular features 는 H. pylori infection과 연관하여 발생하는 변화들과는 다소 다른 부분이 있을 수 있겠습니다. AIG에서 gastric cancer의 발생이 있긴 한데... 정말 "pure AIG" 에서는 관련이 없을 수도 있겠다.. 관찰되는 몇몇 phenotypes나 molecular features는 사라진 H. pylori infection, 또는 microbiome 이나 diet 등의 영향이었을까?
어렵네요... 아직 갈길이 먼 것 같긴 합니다. ㅠㅠ
Abstract
Patients with autoimmune gastritis (AIG) have a 13-fold risk of developing type-1 neuroendocrine tumors, whereas the risk for gastric adenocarcinoma is still uncertain. Here we describe the clinicopathological and molecular features of a series of gastric carcinomas (GC) arising in the context of AIG.
A total of 26 AIG-associated GC specimens were collected from four Italian Institutions. Immunohistochemistry for MUC1, MUC2, MUC5AC, MUC6, CDX2, HER2, PD-L1, CLDN18, Mismatch Repair (MMR) proteins, and p53 and EBER in situ hybridization were performed. Histologic features and IHC were jointly reviewed by five expert gastrointestinal pathologists.
Next generation sequencing analysis (TrueSight Oncology 500, Illumina) of 523 cancer-related genes was performed on 19 cases. Most tumors were diagnosed as pT1 (52%), were located in the corpus/fundus (58%) and were associated with OLGA stage II gastritis (80.8%), absence of parietal cells, complete intestinal metaplasia and ECL-cell micronodular hyperplasia. Only 4 (15.4%) GCs were diagnosed during follow-up for AIG. The following histotypes were identified: 20 (77%) adenocarcinomas; 3 (11%) mixed neuroendocrine non-neuroendocrine neoplasms, and 2 (8%) high grade solid adenocarcinomas with focal neuroendocrine component, 1 (4%) adenocarcinoma with an amphicrine component. Overall, 7 cases (27%) showed MMR deficiency, 3 (12%) were positive (score 3+) for HER2, 6 (23%) were CLDN18 positive, and 11 (42%) had PD-L1 Combined Positive Score ≥ 10. EBER was negative in all cases. Molecular analysis revealed 5/19 (26%) MSI cases and 7 (37%) TMB-high. The most frequently altered genes were: TP53 (8/19, 42%), RNF43 (7/19, 37%), ERBB2 (7/19, 37% [two amplified and five mutated cases]), ARID1A (6/19, 32%), and PIK3CA (4/19, 21%).
In summary, AIG-associated GCs are often diagnosed at low stage in patients with long standing misrecognized severe AIG; they often display a neuroendocrine component or differentiation, have relatively higher rates of MMR deficiency, and TMB-high.
Mod Pathol. 2024 Jun;37(6):100491. doi: 10.1016/j.modpat.2024.100491.
AIG에서 adenocarcinoma 발생에 대한 위험성은 아직 불분명합니다. 이번 연구에서는 비록 적은 수이긴 하지만, AIG 환자 중 gastric cancer sample을 이용하여 분자유전학적 특징을 살펴본 연구 입니다.
Introduction
The increased risk of type 1 NETs is well-documented, and, even though AIG and pernicious anemia have been recognized as risk factors for gastric carcinoma (GC) over the years, their actual impact in the absence of H. pylori is still debated.
일관되게, according to the studies looking at the natural history of “pure” AIG the risk of developing GC is virtually absent.
반면에 certain risk of developing GC was noticed when deliberately including patients with corpus-restricted atrophy with and without H. pylori infection. (이러한 의미에서 H. pylori infection rate가 높은 우리나라에서는 <"pure" AIG는 GC 위험성이 없으니까 괜찮아>가 아니라 체부위축이 있는 AIG 환자에서 H. pylori infection은 어떠한 영향을 줄까에 대해 더욱 관심을 갖고 연구가 이루어 져야 하지 않을까 생각됩니다. 최근 2024 UEG의 포스터 section을 살펴보면, AIG 환자에서 GC 발생한 경우 H. pylori 유전자가 있더라 / 혹은 없더라 .. 에 대한 연구 결과가 발표될 예정입니다.)
The histopathological and molecular features, including the status of predictive biomarkers, in a cohort of GCs arising in the context of AIG.
Materials and methods
Study cohort
26 patients diagnosed between 2012 and 2022 with AIG-GC (with clinical, serological, and histological features of AIG according to internationally adopted criteria). H. pylori infection was ruled out by histologic examination.
Clinical and pathologic data on sex, age, primary tumor site, pTNM stage, synchronous and/or metachronous NETs, time of AIG diagnosis, OLGA staging at AIG diagnosis, symptoms at presentation, and previous records of H. pylori infection were collected from the pathology reports and clinical records. (7 patients, only biopsy samples / 19 cases surgical samples)
Establish pTNM stage (according to the 8th edition American Joint Committee on Cancer [AJCC] staging system criteria), histotype and grade (according to the 5th edition of WHO digestive tumors classification), absence of parietal cells, presence and type of intestinal metaplasia (complete vs incomplete), and presence and subtype of precursor lesion.
Immunohistochemical (IHC) analysis
HER2 (4B5, Ventana), PD-L1 (22C3; Dako), p53 (clone DO-7; Dako), synaptophysin (clone 27G12, Leica Biosystems), chromogranin-A (clone DAK A3; Dako), CLDN18, (clone 43-14A; Roche Ventana), MUC1 (clone Ma695; Leica Biosystems), MUC2 (clone CCP58; Leica Biosystem), MUC5AC (clone CLH2, Abcam), MUC6 (clone CLH5; Leica Biosystems Newcastle Ltd, Newcastle Upon Tyne, UK), and CDX2 (clone epr2764y; Cell Marque).
Classification of mucin stains (MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6) and CDX2
- Gastric immunophenotype: positive for MUC5AC and/or MUC6 and/or MUC1 and negative for MUC2 and CDX2
- Intestinal immunophenotype: negative for MUC5AC, MUC6 and MUC1 and positive for MUC2 and/or CDX2
- Mixed immunophenotype: other combinations of mucins and CDX2 expression than those previously mentioned
(Focal expression in less than 5% of tumor cells was considered negative)
Synaptophysin & chromogranin
Neuroendocrine components/differentiation and to evaluate the presence of linear (chains composed of ≥ 5 continuous ECL cells within a single gland) or micronodular (nodular aggregates of ≥ 5 ECL cells) neuroendocrine hyperplasia
MMR status
MLH1, PMS2, MSH2 and MSH6
MMR deficient (MMRd): when one or both proteins from a functional couple resulted negative in the presence of an adequate internal positive control (intra-tumor inflammatory and stromal cells and non-neoplastic cells)
The evaluation of HER2
Four-tiered Hoffmann scoring criteria
Surgical sample: when complete or basolateral membranous reactivity was observed in ≥10% of tumor cells, scores of 1+, 2+ and 3+ were assigned according to the intensity of membranous reactivity (faint, moderate or intense)
Biopsy sample: when membranous reactivity was observed in at least one cancer cell cluster (≥5 cells), scores of 1+, 2+ and 3+ were assigned according to intensity (faint, moderate or intense)
p53 was considered aberrant in the presence of complete loss or diffuse and strong nuclear immunostaining in neoplastic cells
CLDN18: quantitative (percentage of stained tumor cells method)
Tumors with a 2+/3+ score of CLDN18 intensity in ≥ 75% of tumor cells - positive
PD-L1 expression was evaluated by using the Combined Positive Score (CPS)
EBER(EBV-encoded RNA) in situ hybridization
fluorescein-labelled oligonucleotide probes (EBER probe, Ventana) with enzymatic digestion (ISH protease 3, Ventana)
iViewBlue detection kit (Ventana) with use of the BenchMark ULTRA staining system (K Tello)
Molecular analysis
Only 19 samples had sufficient tissue for molecular analysis
TSO500 analysis allows to detect DNA biomarkers including single nucleotide variants (SNVs), insertions, deletions, copy number variants (CNVs) and multinucleotide variants (MNVs) as well as tumor TMB and MSI in DNA. Fusions and splice variants are detected in RNA.
DNA and RNA sequencing passed the quality control criteria if the coding region size in megabases was ≥ 1.20 Mb and ranging between 1.20-1.90, respectively.
* Tumor mutation burden (TMB, 종양세포의 돌연변이 수): TMB-High ≥ 10 mutations/Mb and TMB-Low < 10 mutations/Mb
* Microsatellite instability (MSI, 현미부수체 불안정성): highly unstable (MSI-High) if presenting more than 40% unstable loci, stable (MSS) if presenting less than 20% unstable loci and poorly unstable (MSI-Low) if presenting a percentage of unstable loci comprise between 20% and 40%
Mutations detected were classified according to the TIER classification (암 유전체 분석, 변이 여부 분류: TIER III(unknown), IV(benign))
selecting variants with strong clinical significance (IA, IB, IIC, and IID))
Results
Clinico-pathological features
본 연구에 포함된 26예의 AIG 관련 위암(AIG-GCs)의 상세한 임상병리학적 특징은 표 1에 제시되어 있다. 여성:남성 비율은 1.2:1이었으며, 진단 시 중앙 연령은 74.5세(범위: 52–86세)였다. 종양은 11예(42.3%)에서 유문부(antrum), 15예(57.7%)에서 위체부/기저부(corpus/fundus)**에서 발생하였다. 위체부에 위치한 위암 1예는 린치 증후군(Lynch syndrome)과 관련이 있었다.
전체적으로, 동시성(synchronous) 또는 이시성(metachronous) 신경내분비종(NET)은 5/26예(19.2%)에서 발견되었으며, 이 중 4예는 G1 NET, 1예는 G2 NET이었다. 대부분의 경우(22/26, 84.6%), AIG 진단은 위암 진단과 동시에 이루어졌고, 나머지 4예(15.3%)에서는 AIG 추적 내시경 중에 위암이 진단되었다.
추적 관찰을 받지 않았던 21명의 환자들은 다음과 같은 증상으로 내시경 검사를 받았다:
빈혈 및/또는 비타민 B12 결핍: 10예(47.6%)
소화불량: 6예(28.6%)
복통: 5예(23.8%)
체중 감소: 4예(19.0%)
또한, 1명의 환자는 위 천공(gastric perforation)으로 인해 응급 수술을 받았다.
병기 평가(staging)는 22/26예(84.6%)에서 가능하였고, 이 중 13예(59.1%)는 pT1 병기였다. 림프절 상태가 평가된 19예 중 16예(84.2%)에서는 림프절 전이가 없었다.
Table 1. Detailed clinico-pathologic features of 26 autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas.
Abbreviations: IM= Intestinal metaplasia, PCC= poorly cohesive carcinoma, SR= signet ring cell, AC= adenocarcinoma, NE= neuroendocrine, NET= neuroendocrine tumor, MiNEN= Mixed neuroendocrine non-neuroendocrine neoplasm, LG= low grade, NEC= neuroendocrine carcinoma, C=complete, IN=incomplete, L=linear, M=micronodular, PGA= Pyloric Gland Adenoma, ID= Intestinal Flat Dysplasia.
형태학적 특징과 추가 면역염색 결과(아래 참조)를 바탕으로 다음의 조직형(histotype)들이 확인되었다:
관상선암(tubular adenocarcinoma): 8예 (30.8%)
기저세포암종 중 윤환세포형(signet-ring cell type poorly cohesive carcinoma): 3예 (11.5%)
혼합형 선암(mixed adenocarcinoma): 6예 (23.1%)
림프구성 기질을 동반한 암(carcinoma with lymphoid stroma): 2예 (7.6%)
윤환세포를 포함한 점액선암(mucinous carcinoma with signet ring cells): 1예 (3.9%)
국소적 신경내분비 분화(종양 면적의 <30%)를 보이는 고등급 고형 선암(synaptophysin 양성인 국소 NEC 구성 포함): 2예 (7.6%) – 그림 1A, B 참조
혼합 신경내분비-비신경내분비 종양(MiNEN): 3예 (11.5%)
양측 분화(amphicrine component)를 보이는 선암: 1예 (3.9%)
MiNEN으로 분류된 3예에서는 신경내분비 구성과 선암 구성 요소가 혼합되어(intermingled) 있었으며, 충돌종양(collision tumor)은 배제되었다 (그림 1C–F 참조). 이 중 2예는 각각 G1 및 G2 NET 구성 요소를, 나머지 1예는 NEC 구성 요소를 보였다.
Amphicrine 구성 요소를 포함한 선암은 미만성 유형의 윤환세포형 암모양을 띠었으며, 일부 종양세포(약 20%)에서 외분비 및 신경내분비 분화를 동시에 보여주었다 (chromogranin A, synaptophysin, PAS/MUC5AC 동시 발현; 그림 2 참조).
신경내분비 분화 또는 신경내분비 구성 요소를 포함한 모든 종양(고등급 고형 선암, MiNEN, amphicrine 선암)은 모두 위체부/기저부(corpus/fundus)에 위치해 있었다.
AIG 관련 위암 전체(n=26) 및 위체부/기저부에 국한된 AIG 위암(n=14, Lynch 환자 제외)의 임상병리학적 특성과 Angerilli 등 연구의 위암 코호트와의 비교는 표 2에 정리되어 있다. 전반적으로, AIG 위암은 위체부/기저부에 더 자주 발생하였으며, AIG 위암 전체와 위체부/기저부 AIG 위암 모두에서 더 낮은 병기(pT, pN)에서 진단되었고 (pT1 및 pN0 비율 높고, pT3 및 pN3 비율 낮음), MiNEN/amphicrine 선암 및 고등급 고형 선암이 더 많이 포함되어 있었다.
대부분의 환자(21/26, 80.8%)는 OLGA 2기 위축성 위염을 가지고 있었으며, 위체부/기저부에 국한된 AIG 위암 환자는 전원 OLGA 2기였다. 과거 H. pylori 제균 치료의 근거는 모든 환자에서 관찰되지 않았다.
벽세포(parietal cell)는 24/26예(92.3%)에서 소실되어 있었으며, 위체부/기저부에서 장상피화생(intestinal metaplasia)은 25/26예(96.2%)에서 확인되었다. 이 중 완전형은 20예, 불완전형은 5예였다. 대다수에서 미소결절성 ECL 세포 증식(micronodular ECL-cell hyperplasia)이 관찰되었으며, 이는 23/26예(88.5%)에서 나타났다(표 3 참조).
전암 병변(precursor lesions)으로는 다음이 있었다:
2예의 관상선암은 PGAs (pyloric gland adenomas)에서 발생하였으며,
8예의 장형 또는 혼합형 면역표현형의 위 선암은 편평 장형 이형성(flat intestinal-type dysplasia)과 연관되어 있었다.
Histology
Tubular adenocarcinoma (8/26, 30.8%), poorly cohesive carcinomas of the signet ring cell type (3/26, 11.5%), mixed adenocarcinoma (6/26, 23.1%), carcinoma with lymphoid stroma (2/26, 7.6%), mucinous carcinoma with signet ring cells (1/26, 3.9%), high-grade solid adenocarcinomas with focal areas (i.e., accounting for <30% of tumor area) of neuroendocrine differentiation (i.e., a focal NEC component positive for synaptophysin; 2/26, 7.6%; Figure 1A,B), mixed neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (MiNEN) (3/26, 11.5%;), and adenocarcinoma with an amphicrine component (1/26, 3.9%)
* MiNENs: 3 cases (Figure 1C-F): 2 cases NET component (G1 and G2) & 1 case NEC component.
Figure 1. (A) High-grade solid adenocarcinoma (HE, sample #10) with (B) a synaptophysin-positive area. (C) Mixed Neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (tubular adenocarcinoma and NET, sample #13) showing (D) positivity for synaptophysin in the NET component. Mixed Neuroendocrine-non neuroendocrine neoplasm (tubular adenocarcinoma and NET, sample #12) at low (E) and high (F) magnification.
* Adenocarcinoma with an amphicrine component:
poorly cohesive signet-ring cell appearance and had both exocrine and neuroendocrine differentiation in a subset of tumor cells (i.e., approximately 20% of cells co-expressed chromogranin A, synaptophysin and PAS/MUC5AC; Figure 2)
Figure 2. Representative images of the mixed amphicrine carcinoma (HE, sample #11) (A) showing poorly cohesive morphology (B) with adjacent ECL-cell hyperplasia. The amphicrine component displays both (C) chromogranin-A (in a double chromogranin [brown]/cytokeratin AE1/A3 [red] stain) and (D) PAS positivity in a subset of tumor cells.
All the cases with neuroendocrine differentiation or a neuroendocrine component (high-grade solid adenocarcinomas, MiNENs, and the adenocarcinoma with an amphicrine component) were located in the corpus/fundus.
Clinico-pathologic features of AIG-GCs as a whole and of corpus/fundus AIG-GCs (excluding the Lynch syndrome patient)
Table 2. Clinico-pathologic features of all autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas (AIG-GCs) of our cohort (n=26) and of the AIG-GCs of the corpus/fundus (excluding the Lynch syndrome-associated case, n=14), compared with data from the subset of gastric carcinomas of the previously published cohort by Angerilli et al.
일반적인 Gastric adenocarcinoma의 subset 과 비교한 결과,
AIG-GCs는 corpus/fundus에 주로 위치하고, Lower pT & pN stage가 대부분이었으며, MiNEN/amphicrine carcinomas 와 high-grade solid carcinomas의 비율이 높았다.
Histologic features
Table 3. Histologic features of the gastritis and associated precursor lesions of 26 autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas.
Abbreviations: PGA= Pyloric Gland Adenoma
* Most patients (21/26, 80.8%) had stage II OLGA gastritis.
* No patient had evidence of a previously eradicated H. pylori infection
* Parietal cells were absent in 24/26 (92.3%) cases.
* Intestinal metaplasia in the corpus/fundus was observed in 25/26 (96.2%) cases; complete and incomplete intestinal metaplasia was found in 20 and 5 cases, respectively.
* Majority of cases displayed micronodular ECL-cell hyperplasia (23/26, 88.5%)
* Precursor lesions: PGAs (2 cases), and gastric adenocarcinomas of intestinal or mixed immunophenotype (see below) were associated with flat intestinal-type dysplasia (8 cases)
Immunohistochemical analysis
Gastric immunophenotype: 7 (26.9%)
Intestinal immunophenotype: 10 (38.5%)
Mixed immunophenotype: 9 (34.9%)
p53 expression: aberrant in 7 (26.9%) cases
PD-L1 expression: (CPS≥1) in the majority of AIG-GCs (23/26, 88.5%), but CPS≥10 was observed in 10 GCs (38.5%)
MMR deficiency (MMRd): 7 AIG-GCs (26.9%) (5: MLH1/PMS2 loss, 1: MSH2/MSH6 loss (the patient with Lynch syndrome), 1: isolated loss of PMS2)
HER2 overexpressing (3+): 3 AIG-GCs (11.5%)
CLDN18 positive: 6 (23.1%)
All cases were negative for EBV in situ hybridization.
In case #13 and #14 (HER2 overexpression and PMS2 loss): adenocarcinomatous component of the two MiNENs 에서 만 관찰됨.
반대로.. CLDN18 staining은 MiNENs의 NET components에서는 관찰되었지만, NEC component에서는 관찰되지 않음.
<일반적인 Gastric adenocarcinoma의 subset 과 비교한 결과 Table 4.>
Table 4. Molecular features of all autoimmune gastritis-associated gastric carcinomas (AIG-GCs) of our cohort (n=26) and the AIG-GC of the corpus/fundus-restricted (excluding the Lynch syndrome-associated case, n=14), compared with data from the subset of gastric carcinomas of the previously published cohort by Angerilli et al.
Abbreviations: IF= immunophenotype, MMR= Mismatch Repair, CLDN=Claudin, MSI=Microsatellite Instability, TMB=Tumor Mutational Burden, NS= not significant.
HER2, MMR, EBER, and PD-L1: No significant difference
Molecular analysis
Revealed a total of 119 mutations affecting 72 different genes with a range of 0 to 36 variants per sample (Figure 3)
Figure 3. Summary of clinico-pathologic features, biomarker status and genetic alterations of 26 gastric carcinomas in the context of autoimmune gastritis (AIG-GC), of which 19 underwent extensive molecular profiling. AIG-GC of the corpus/fundus, the Lynch-syndrome associated AIG-GC and AIG-GC of the antrum are represented separately.
Abbreviations: PCC= poorly cohesive carcinoma, AC= adenocarcinoma, PGA= pyloric gland adenoma, C= carcinoma, MiNEN= Mixed Neuroendocrine Non-neuroendocrine neoplasm, IF= immunophenotype, MMRp= Mismatch repair proficient, MMRd= Mismatch repair deficient, MSS= microsatellite stable, MSI-L= microsatellite instability-low, MSI-H= microsatellite instability-high, TMB= tumor mutational burden, CNV = copy number variation.
* TP53, RNF43 mutations: The most frequent in the cohort (8/19, 42.1% and 7/19, 36.8% of cases, respectively)
* ARID1A (6/19, 35.3%), ERBB2 (5/19, 26.3%), PIK3CA (4/19, 21.1%), PTEN (4/19, 21.1%), ANKRD26 (3/19, 15.8%), CUX1 (3/19, 15.8%)
* Other pathogenic/likely pathogenic variants
: APC, BCOR, CARD11, CDH1, CSF3R, Journal Pre-proof EP300, FBXW7, KRAS, NBN, NF1, RASA1, ZFHX3 and ALOX12B: 2/19 cases (10.5%)
: ANKRD11, ARID2, ASXL1, ATR, AXIN1, AXIN2, B2M, BAP1, BARD1, CDKN1B, CIC, CTNNB1, CYLD, EED, GATA2, HNF1A, MEN1, MLH1, MRE11A, MSH2, PARK2, PAX5, PPM1D, SMAD4, PTPN11, SMC1A: 1/19 cases (5.2%)
* Frameshift deletion/insertions: The most common variants (74/119, 62.2%)
* non-synonymous coding variants (44/119, 37.0%), in-frame deletion (1/119, 0.8%)
* Analysis of CNVs: 5/19 (26.3%) samples of the cohort displayed a copy number variation (samples #2, #10, #18, #20 and #26), involving primarily EGFR (2/19, 10.5%) and ERBB2 (2/19, 10.5%). ERCC1, CCND3, CCNE1, CDK6, FGF10, FGFR3, MYC, KRAS, and RICTOR (1/19, 5.2%)
* TMB analysis: 7/19 (36.8%) cases were TMB-high (≥ 10 muts/Mb) and 12/19 (63.2%) were TMB-low (< 10 muts/Mb)
* MSI: 5/19 (26.3%) cases. All MSI samples were MMRd and TMB-high.
* MMRd: 7 cases (2 cases: MSS, 1 case: TMB-low)
--> AIG-GCs of the corpus/fundus (excluding the Lynch syndrome associated case), the most frequently mutated genes were TP53 (4/11, 36.4%), KRAS, PTEN, RNF43, PIK3CA, and ERBB2 (2/11, 18.2%). 2 cases harbored CNVs, both having ≥3 CNVs. MSI was found in 1 case (1/11, 9%), and TMB-high in 3 cases (3/11, 27.3%).
Statistical integration of IHC and molecular analyses
* MSI and MMRd AIG-GCs were enriched in TMB-high (both p=0.002), RNF43 mutations (p=0.038 and p=0.029), ARID1A mutations (both p<0.001), but not PD-L1 CPS ≥ 10.
* TMB high was also associated with PD-L1 CPS ≥ 10 (p=0.0029), aberrant p53 (p=0.005), RNF43 mutations (p=0.0029), ARID1A mutations (p<0.001), and ERBB2 mutations (p=0.038).
* RNF43 and ERBB2 mutations were associated with PD-L1 CPS ≥ 10 (p=0.0129 and p=0.038, respectively).
No statistically significant difference in the IHC and genomic profile was found between the AIG-GCs of the corpus-fundus (excluding the Lynch syndrome-associated case) and the remaining AIG-GCs.
Discussion
이 다기관 후향적 연구에서, 우리는 자가면역성 위염(AIG)과 관련된 위암(AIG-GC)의 임상병리학적 및 분자적 특징을 분석하였다. 대부분의 위암(58%)은 AIG의 위축 부위와 일치하는 체부/기저부(corpus/fundus)에 위치해 있었다. 본 연구에 포함된 AIG-GC 사례는 단 26예로, 4개의 대형 대학병원에서 수집된 것으로, AIG 환자에서 위암 발생이 드물다는 점을 시사한다. 각 병원별로 정확한 유병률을 추정하기는 어렵지만, AIG에서 위암의 전체 유병률은 0.5% 미만일 가능성이 높다.
우리 연구 집단은 이전에 Angerilli 등이 발표한 대규모 이탈리아 위암 코호트(54.5% 대 8.0%) 및 SEER 데이터베이스의 7371예 위암 코호트(54.5% 대 16.8%)와 비교했을 때 조기 병기(pT1)의 위암이 월등히 많았다. 이 흥미로운 결과는 AIG 환자에 대한 내시경 추적 관찰을 통한 조기 발견 덕분일 수 있다. 그러나 대부분의 경우 AIG 진단은 위암과 동시에 이루어졌고, AIG를 추적 관찰 중에 발견된 위암은 소수였다. 대신, 대부분의 환자가 증상을 호소하여 위암이 조기에 진단된 것으로 보이며, 이는 중증 AIG로 인한 것이었다. 또한 대부분의 환자가 OLGA stage II였으며, 이는 OLGA 단계가 AIG 환자의 위암 위험 평가에는 적절하지 않을 수 있으며, 임상적으로는 낮은 OLGA 단계의 환자도 정기적인 추적관찰이 필요하다는 점을 시사한다.
기존 연구들에서는 AIG 환자에서 위암 발생 위험이 매우 낮다고 보고되었는데, 이는 대형 병원에서의 엄격한 추적관찰 덕분일 수 있다. 일부 연구는 위암 위험이 OLGA stage III–IV의 고위험 위축성 위염에서만 높다고 했으며, 주로 과거 헬리코박터 파일로리(H. pylori) 감염과 연관된다고 하였다. 우리 연구에서는 이전에 제균된 H. pylori 감염 기록이 있는 환자는 없었지만, 특히 OLGA stage III 위염(A1/C3)의 경우 과거 감염이 자연 소실되었을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 경미한 전정부 위축은 오랜 십이지장-위 역류나 내시경 검사 당시의 조직 채취 위치 오류(전정부로 오인된 위체부 조직) 때문일 수도 있다.
또한 대부분의 환자에서 위 체부의 배경 점막은 이미 말기 위축 병변(벽세포 소실 및 장형화)을 보였으며, 이는 AIG가 무증상 상태에서 오랜 기간 지속되다가 뒤늦게 진단되었을 가능성을 시사한다. 유사한 소견은 최근 Poveda 등이 보고한 제1형 위 신경내분비 종양(NET)에서도 관찰되었다. 우리 연구에서는 AIG 환자 중에서 불완전형 장형화(intestinal metaplasia)의 빈도가 기존 연구보다 높았으며, 이는 불완전형 장형화를 동반한 AIG 환자가 위암 위험이 더 높을 수 있음을 의미한다.
위암의 해부학적 위치는 전정부와 체부/기저부 모두에서 나타났지만, 체부/기저부에 더 집중되어 있었다. AIG 관련 위축성 체부 점막과 체부-기저부 위암 간의 연관성은 명확하지만, 전정부 위암과의 연관성도 배제할 수 없다. 실제로, Dilaghi 등의 전향적 코호트 연구에서는 H. pylori 감염의 증거가 없는 AIG 환자 334명 중 7명에서 위암 또는 고등급 이형성증이 발생했으며, 이 중 5명은 전정부/절흔부에서, 2명은 체부에서 발견되었다.
우리 연구의 AIG-GC는 형태학적으로 다양한 조직형을 보였으며, 23%는 신경내분비 분화 또는 성분을 포함했다(예: 고등급 고형 선암 2예, 혼합 신경내분비-비신경내분비 종양(MiNEN) 3예, 양면성(amphicrine) 성분이 포함된 선암 1예). 이들 모두는 체부-기저부에 위치해 있었고, 고가스트린혈증에 의한 신경내분비 증식이 병인에 기여했을 가능성이 있다. 일반적으로 위 MiNEN의 신경내분비 성분은 신경내분비암(NEC)인 경우가 많지만, 본 연구에서는 3예 중 2예에서 신경내분비종(NET)이었으며, 이는 선암 성분이 분화된 NET에서 유래했을 가능성을 시사한다. 한 MiNEN 증례에서 PMS2 발현 소실이 선암 성분에만 국한되었다는 사실도 이러한 추정을 뒷받침한다.
Amphicrine carcinoma는 순수형으로는 극히 드물지만, 혼합형의 경우 진단 누락으로 인해 과소 보고되고 있으며, 한 연구에서는 위의 signet ring cell carcinoma 37.3%에서 chromogranin 양성이 관찰되었다. 본 연구에서 보고된 AIG 관련 amphicrine 혼합형 암종은 세계 최초의 사례로 보이며, 유전체 수준에서는 유의한 돌연변이가 발견되지 않아, 전사 후(post-transcriptional) 조절 이상이 암 발생에 관여했을 가능성을 제시한다.
전형적인 선암 외에도 선행 병변으로는 장형/혼합형 선암과 연관된 장형 이형성증이 가장 흔했으며, 두 예에서는 위 위선종(PGA)이 동반되었다. PGA는 AIG 배경에서 발생하는 드문 용종성 병변이며, 체부의 위축성 점막에서 발생한다. PGA는 드문 병변이지만, AIG가 진단되지 않은 상태에서 발생할 경우 선암으로 진행될 수 있다.
TCGA 분석에 따르면, MSI 위암은 전체 위암의 22%, EBV 관련 위암은 8%를 차지한다. 덴마크의 한 대규모 사례-대조군 연구에서는 악성빈혈 환자에서 EBV 관련 위암이 더 흔하다고 보고되었지만, 우리 연구에서는 EBV 관련 위암은 관찰되지 않았다. 대신, MMR 결손(MMRd) 위암의 비율이 높았으며, 주로 전정부에 위치했고, 일부는 림프구 침윤을 동반한 암종이었다. 이 중 한 명은 Lynch 증후군 환자였다. 이전 연구에서는 MSH2 또는 MLH1 유전자 변이를 가진 Lynch 증후군 환자에서 AIG와 위암 발생이 높았다는 보고가 있었으며, 이러한 MMR 유전자 돌연변이가 AIG 발생의 원인일 수 있다는 추측도 있다. 그러나 본 연구만으로는 AIG와 MMRd/MSI 위암 간의 연관성을 단정할 수 없으며, 추가 연구가 필요하다.
면역 관련 바이오마커 분석에서는 PD-L1 발현(CPS≥1)이 85.5%, 고 TMB(GC 중 36.8%)로 나타났으며, 이는 기존 연구보다 높은 수치였다. 예를 들어, KEYNOTE-062 연구에서는 고 TMB 위암 비율이 16%였다. 면역 체크포인트 억제제에 대한 반응과 관련된 이 바이오마커들은 중요한 임상적 함의를 가지며, 자가면역 질환이 있는 환자들은 대부분 면역항암제 임상시험에서 제외되므로 치료 시 주의가 필요하다.
CLDN18의 발현은 미만형(조직구 cohesive 특성이 낮은) 위암 조직형과 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 본 연구의 미만형 위암 3예 중 2예에서 CLDN18 양성 반응이 관찰되었다. 흥미롭게도, 한 MiNEN 사례에서는 CLDN18 발현이 신경내분비종(NET) 성분에만 국한되어 있었다. 최근 연구에 따르면, 위 신경내분비종의 절반 이상이 CLDN18 양성을 보이며, 이는 NET의 위장 유래를 나타내는 민감하고 특이적인 표지자로 여겨진다.
전체적으로, 우리 AIG 관련 위암(AIG-GC) 코호트에서 가장 자주 변이가 관찰된 유전자는 TP53, RNF43, ARID1A, 그리고 ERBB2였다. 과돌연변이(hypermutated) 증례를 제외하면, TP53, RNF43, 그리고 PIK3CA 유전자가 가장 흔하게 변이를 보였다.
RNF43은 Wnt/β-catenin 경로에 관여하는 E3 유비퀴틴 연결 효소(E3 ubiquitin ligase)로, 이 경로는 위암 발생에 관여하며 방사선 및 화학요법에 대한 내성을 유도한다. MSI 위암에서 RNF43 유전자 변이가 많이 나타나는 것으로 보고되었으며, 본 연구 결과도 이를 뒷받침한다.
TCGA 데이터에 따르면, CDH1 유전자 변이는 TP53 다음으로 비과돌연변이(non-hypermutated) 위암에서 흔하며, 대부분 유전체적으로 안정된(gonomically stable) 종양에서 집중적으로 발견된다. 그러나 우리 코호트에서는 비과돌연변이(MSS/TMB-low) 종양에서 CDH1 유전자 변이는 관찰되지 않았다.
To conclude,
AIG-GCs appear distinct clinco-pathologic features, including low T stage, proximal location, low-risk OLGA stages, but end-stage atrophic-metaplastic background. Our cohort revealed the presence of peculiar phenotypes and a high rate of lesions displaying a neuroendocrine component, suggesting that the landscape of neuroendocrine lesions may be wider than previously stated in the AIG context.
At the molecular level, AIG associated GCs were not associated with a specific molecular signature but appeared to be characterized by relatively high rates of PD-L1 expression, MSI/MMRd, and TMB-high, no association with EBV and low rates of CDH1 mutations.
Although in patients with AIG the risk of developing overt GC seems to be almost non-existent in patients who are endoscopically followed up, this risk may be higher in those patients with longstanding, occult AIG.
Histologic markers of severe AIG may help identify patients at risk for GC. The peculiar phenotypes and molecular features of AIG-GC warrant further research.
일반적인 gastric cancer는 H. pylori infection과 연관성이 높기 때문에 여러 phenotypes이나 molecular features 는 H. pylori infection과 연관하여 발생하는 변화들과는 다소 다른 부분이 있을 수 있겠습니다. AIG에서 gastric cancer의 발생이 있긴 한데... 정말 "pure AIG" 에서는 관련이 없을 수도 있겠다.. 관찰되는 몇몇 phenotypes나 molecular features는 사라진 H. pylori infection, 또는 microbiome 이나 diet 등의 영향이었을까?
어렵네요... 아직 갈길이 먼 것 같긴 합니다. ㅠㅠ
Abstract
Patients with autoimmune gastritis (AIG) have a 13-fold risk of developing type-1 neuroendocrine tumors, whereas the risk for gastric adenocarcinoma is still uncertain. Here we describe the clinicopathological and molecular features of a series of gastric carcinomas (GC) arising in the context of AIG.
A total of 26 AIG-associated GC specimens were collected from four Italian Institutions. Immunohistochemistry for MUC1, MUC2, MUC5AC, MUC6, CDX2, HER2, PD-L1, CLDN18, Mismatch Repair (MMR) proteins, and p53 and EBER in situ hybridization were performed. Histologic features and IHC were jointly reviewed by five expert gastrointestinal pathologists.
Next generation sequencing analysis (TrueSight Oncology 500, Illumina) of 523 cancer-related genes was performed on 19 cases. Most tumors were diagnosed as pT1 (52%), were located in the corpus/fundus (58%) and were associated with OLGA stage II gastritis (80.8%), absence of parietal cells, complete intestinal metaplasia and ECL-cell micronodular hyperplasia. Only 4 (15.4%) GCs were diagnosed during follow-up for AIG. The following histotypes were identified: 20 (77%) adenocarcinomas; 3 (11%) mixed neuroendocrine non-neuroendocrine neoplasms, and 2 (8%) high grade solid adenocarcinomas with focal neuroendocrine component, 1 (4%) adenocarcinoma with an amphicrine component. Overall, 7 cases (27%) showed MMR deficiency, 3 (12%) were positive (score 3+) for HER2, 6 (23%) were CLDN18 positive, and 11 (42%) had PD-L1 Combined Positive Score ≥ 10. EBER was negative in all cases. Molecular analysis revealed 5/19 (26%) MSI cases and 7 (37%) TMB-high. The most frequently altered genes were: TP53 (8/19, 42%), RNF43 (7/19, 37%), ERBB2 (7/19, 37% [two amplified and five mutated cases]), ARID1A (6/19, 32%), and PIK3CA (4/19, 21%).
In summary, AIG-associated GCs are often diagnosed at low stage in patients with long standing misrecognized severe AIG; they often display a neuroendocrine component or differentiation, have relatively higher rates of MMR deficiency, and TMB-high.