人类基因组的精确复制是遗传稳定性的基石。任何对DNA复制保真度的干扰都容易导致遗传不稳定和癌症。人类细胞既包含精确的、可复制的DNA聚合酶，也包含容易出错的DNA聚合酶。为确保准确的复制并保持基因组的完整性，机体会选择适当的DNA聚合酶。人类细胞中的高保真复制主要由B家族DNA聚合酶完成，包括高度保守的DNA聚合酶（Pol）α，ε和δ。4mm帝国网站管理系统
2013年，对家族性结直肠癌（CRC）患者进行全基因组测序，发现DNA Pol ε和δ胚系突变。此后，POLE突变与黑色素瘤、子宫内膜癌、脑癌、卵巢癌、胰腺癌、结直肠癌和其他胃肠道癌症相关。POLE中最常见的癌症相关突变是P286R。在CRC中，2016年的一项回顾性队列研究发现，约2%的患者存在POLE突变，这些患者主要为男性，年龄<40岁。POLE突变显著增加了早期疾病的复发和无病生存率，并与免疫原性更强的微环境有关，包括更高的CD8+浸润性T淋巴细胞和干扰素反应细胞因子CXCL9和CXCL10的表达。4mm帝国网站管理系统
越来越多的证据支持免疫检查点抑制剂对POLE突变CRC的疗效。本研究报告了一名IV期高级别、低分化结肠癌患者，在标准化疗中迅速进展。对其肿瘤DNA进行分子分析后发现POLE P286R突变和高肿瘤突变负荷（TMB-H），因此选择了超适应症免疫治疗。值得注意的是，患者对单药帕博利珠单抗产生了显著和持久的完全缓解。
24岁男性，无明显既往病史，主诉左腹痛和呕吐就诊急诊科。CT显示降结肠局灶性增厚伴4cm脓肿，乙状结肠和降结肠之间可能穿孔（图1A）。CT引导下脓肿引流，患者使用广谱抗生素治疗，出院10天后（第一次影像学检查3周后），患者再次出现类似症状。CT显示脓肿消退，但持续恶化的降结肠肿块样增厚，以及新的小肠和大肠梗阻(图1B)。剖腹探查发现严重的腹膜炎症、膨胀的小肠袢、显著膨胀的横结肠和近端降结肠，其中包含一个大而坚硬的穿孔肿块，与腹壁外侧、腹膜后和脾脏紧密粘附。分别行左半结肠切除、脾切除、小肠切除及结肠末端造口术。检查显示降结肠有一个14×9×8cm的肿块，并有一个约5cm的不规则蕈状瘘管开口。
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图14mm帝国网站管理系统
组织病理染色显示为高级别、低分化癌，伴有切缘侵犯，病理分期为pT4aN0，Ki-67指数>90%(图2)，与IIB期（AJCC）结肠癌一致。DNA错配修复（MMR）蛋白染色显示MLH-1、PMS-2、MSH-2和MSH-6未见异常。患者没有癌症家族史或致癌物暴露史。他在手术恢复后出院，并接受定期肿瘤随访。
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图24mm帝国网站管理系统
术后约1个月，MRI显示左上腹（LUQ）有一个血管化、中心坏死的大肿块，大小为10×12×11cm，延伸至左结肠系膜，并包围了邻近的血管(图3A)，表明这是一个快速生长、复发的IV期结肠癌。此时CEA水平为151ng/µL。2周后开始使用卡培他滨/奥沙利铂（CAPOX）化疗，CEA水平升高至450ng/µL。第2个周期加入贝伐单抗，但患者在2个周期后病情明显进展，CEA水平升高至514ng/µL，CT显示左上腹肿块增加至15×10×11cm(图1C)。
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对患者切除的肿瘤组织进行分子分析，显示TMB-H和POLE P286R突变，以及KRAS G13D突变、PIK3CA C278W突变、BRCA1 R1443Q意义未明突变、BRCA2 K2191N意义未明突变。因此，患者接受了遗传咨询和胚系细胞检测。分析显示没有检测到胚系起源的变异，包括POLE、BRCA1和BRCA2基因等。
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考虑到与基因不稳定性一致的基因图谱（TMB-H和POLE突变）和CAPOX治疗的明显进展，患者迅速过渡到免疫检查点抑制剂，每月静脉注射200mg帕博利珠单抗，这在当时是超适应症治疗。患者在前2次帕博利珠单抗输注后发生了2次胃肠道出血，为此因血红蛋白值分别为6.5和5.6g/dL入院。医生对这些出血进行了保守处理。此时患者左上腹肿块为13×7×7cm，CEA水平降至106ng/µL(见图1D和3B)。随后患者接受了多次CT引导下的肿块活检，所有活检均显示严重的炎症和纤维化，没有恶性肿瘤的证据。
在第二剂帕博利珠单抗治疗5周后，患者进行了剖腹探查术，切除了腹部肿块并逆转了末端结肠造口。通过检查确认了广泛的炎症、坏死和纤维化，但没有证据表明有存活的肿瘤细胞。术后约2周，CEA水平为3.9ng/µL，给予第三剂帕博利珠单抗，之后继续每月输注。
帕博利珠单抗使用5个月后，CT和MRI显示病情显著减轻(图3C)，肿块在11个月时完全消退(图1E)。连续每月注射帕博利珠单抗，期间的CT和MRI均显示显示持续完全缓解。患者开始使用帕博利珠单抗40个月后的MRI显示无疾病迹象(图3D)，CEA仍在正常范围内(图4)。患者在第一次帕博利珠单抗输注后 48个月保持无病状态，并在诊所进行年度监测随访。
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图44mm帝国网站管理系统
2012年，癌症基因组图谱（Cancer Genome Atlas）对224个CRC进行了分子检测，发现了多种可靶向变异，其中16%的肿瘤发生了超突变。25%的超突变肿瘤存在MMR基因或POLE体细胞突变。在2016年一项对CRC患者的回顾性研究中，年龄≤45岁的患者中有9.8%存在POLE突变，而年龄≥65岁的患者中有1%存在POLE突变。既往有报道称POLE突变的CRC患者对帕博利珠单抗有反应，但报告的反应并不像本案例中患者那样完全或持久。
本案例研究介绍了一名年轻且其他方面健康的高级别非转移性结肠癌患者，根据肿瘤的基因谱转为超适应症单药免疫疗法。影像学显示帕博利珠单抗治疗40个月后持续完全缓解（图3D)，患者保持临床无病状态4年。这是第一个对抗 PD-1治疗表现出完全和持续反应的散发性IV期CRC患者。值得注意的是，当时的免疫疗法选择是超适应症的，并以肿瘤基因谱研究和患者在标准化疗中的快速进展为指导。
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虽然患者反应的确切分子基础尚不能阐明，但免疫检查点抑制剂和基因不稳定性之间的强烈联系解释了他对免疫治疗的显著敏感性。校对功能的缺失降低了Pol ε催化保真度，导致碱基替换率高和异常高的肿瘤突变负荷，称为“超突变”。例如，POLE突变的子宫内膜癌与肿瘤突变负荷异常高和T细胞肿瘤浸润增加相关。POLE突变胶质瘤和子宫内膜癌与更好的预后相关，可能是由于免疫原性增加。研究显示高肿瘤突变负荷的POLE突变子宫内膜癌对免疫检查点抑制剂表现出良好的反应，包括在对细胞毒性化疗产生耐药性之后。一个未解决的问题是，本例患者之前使用的CAPOX治疗是否增加了肿瘤突变负荷或其他机制，从而增强了肿瘤的免疫原性。迄今为止，对帕博利珠单抗有反应的POLE突变结直肠肿瘤患者都曾接受过化疗治疗。化疗作为预处理可能增强免疫原性的作用值得未来研究。
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其他基因缺陷可以补充POLE突变，从而影响突变表型。多项研究表明，MMR功能缺陷（dMMR）会放大POLE突变引起的突变。相反，研究表明，与癌症相关的POLE等位基因即使在MMR功能正常（pMMR）的情况下也能产生高突变表型。体系或胚系POLE P286R突变罕见于dMMR。本例患者与上述结论一致，患者的肿瘤是pMMR，这表明肿瘤突变负荷主要归因于POLE P286R突变。与其他聚合酶活性的相互作用也可能与POLE突变表型有关。最近的一项研究表明，POLQ和REV3L突变与POLE突变的作用协同，可进一步提高突变率和免疫细胞浸润，但POLQ和REV3L突变如何影响治疗反应尚不清楚。同样，尽管BRCA1/2缺陷与较高的肿瘤突变负荷、肿瘤免疫原性增加以及生存率相关，但研究者仍不清楚该患者肿瘤中BRCA1/BRCA2意义未明突变是否改变了突变模式和/或治疗反应。
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该患者的基因检测显示46%的肿瘤细胞在POLE外切酶校对域存在P286R突变。这种特殊的POLE突变已被证明会导致突变表型，并被认为是对免疫治疗反应的一个可能指标。该患者的肿瘤也确实显示出极高的肿瘤突变负荷，为126Muts/Mb。值得注意的是，该患者肿瘤的PD-L1蛋白染色呈阴性，这与最近其他报道的对免疫检查点抑制剂有反应的CRC患者相反。根据文献和该患者对抗PD-1单药的反应，研究者有理由推测患者的POLE突变相关的基因不稳定性导致了对免疫检查点抑制剂的敏感性。尚需要进一步的研究来确定POLE突变、肿瘤突变负荷或两者的结合是否可以作为预测结直肠癌和其他恶性肿瘤免疫治疗反应的真正生物标志物，以及确定免疫治疗是否应该用于携带POLE突变肿瘤患者的一线治疗。
DurandoML, Menghani SV, Baumann JL, Robles DG, Day TA, Vaziri C, Scott AJ. Four-YearDisease-Free Remission in a Patient With POLE Mutation-Associated ColorectalCancer Treated Using Anti-PD-1 Therapy. J Natl Compr Canc Netw. 2022Mar;20(3):218-223. doi: 10.6004/jnccn.2021.7115. PMID: 35276675.
