肺癌是最常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因之一。WHO统计2022年我国新增肺癌人数约87万，因肺癌死亡人数约50万，肺癌仍是威胁国民健康的重要疾病^[1]。根据病理类型，肺癌分为小细胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）和非小细胞肺癌（non⁃small cell lung cancer，NSCLC），其中 NSCLC 占 85%，主要包括肺腺癌及肺鳞癌。近年来，NSCLC 的诊断策略及治疗手段不断发展，但患者5年生存率仍不尽人意。NSCLC的发生发展是一个多因素、多基因共同参与的过程，因而探究其中的分子机制、寻找关键基因，对NSCLC 诊疗具有重要价值。

SWI/SNF（Switch/sucrose nonfermentable）染色质重塑复合体是 ATP 依赖性染色体重塑复合物五大亚家族的成员之一，参与染色质修复、调控细胞增殖分化过程。SMARCA4（SWI/SNF related，matrix associated，actin dependent regulator of chromatin， subfamily A member 4）编码 BRG1（brahma ⁃ related gene⁃1）蛋白，催化 ATP 水解，是为整个 SWI/SNF 复合物提供能量的核心基团^[2]。由此可见，SMARCA4 对肿瘤发生发展过程中的基因调控起重要作用，然而目前SMARCA4基因与NSCLC的相关研究仍不深入。本研究分析了含SMARCA4基因突变NSCLC患者的临床特征及预后，同时采用生物信息学方法探究SMARCA4基因在NSCLC中的差异表达、突变、与预后相关情况及潜在的生物学功能，为NSCLC诊断及治疗提供新思路。

1 对象和方法

1.1 对象

回顾性分析2020年1月—2022年12月于南京医科大学第一附属医院就诊且符合条件的35例患者临床资料。纳入经组织病理或细胞病理确诊为 NSCLC[根据 WHO（2021 版）肺肿瘤组织学分型^[3] ] 且经二代测序（next generation sequencing，NGS）方法检测有SMARCA4基因突变的患者。本研究获得南京医科大学第一附属医院伦理委员会批准（2023⁃ SR⁃318）。

1.2 方法

1.2.1 患者资料收集

本研究共纳入 35 例经 NGS 确诊为 SMARCA4 基因突变的 NSCLC 患者，记录其性别、年龄、吸烟史、组织学类型、SMARCA4突变类型、突变位点、共突变基因等指标。对35例患者进行电话或门诊随访，统计患者生存时间。总生存期（overall survival，OS）指诊断NSCLC开始直至由于任何原因死亡的时间。

1.2.2 差异表达分析

运用TIMER数据库（http：//timer.cistrome.org）获取SMARCA4在不同肿瘤中的相对表达水平；TIMER 数据库、GEPIA 数据库（http：//gepia.cancer⁃pku.cn） 分析 SMARCA4 在肺腺癌组织与正常组织、肺鳞癌组织与正常组织间的表达差异。

1.2.3 遗传突变分析

通过 cBioPortal 数据库（https：//www.cbioportal. org）的“cancer types summary”模块分析 SMARCA4 基因在所有TCGA NSCLC的突变类型和拷贝数改变 （copy number alteration，CNV）信息，并进一步分析肺腺癌及肺鳞癌中的遗传突变信息。同时，在数据库“comparison”模块进行 SMARCA4 突变型及野生型肺腺癌及肺鳞癌患者的生存分析。

1.2.4 蛋白相互作用分析

运用 STRING 数据库（Version：11.5）探索与 SMARCA4 潜在相互作用的蛋白并构建网络图，相互作用蛋白网络构建条件为置信度大于0.7。

1.3 统计学方法

运用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准误（$\stackrel{-}{x}\pm S_{\stackrel{-}{x}}$）表示。生存分析采用 Kaplan⁃Meier法绘制生存曲线，Log⁃rank法进行生存时间的比较。SMARCA4基因差异表达采用非参数 Mann⁃Whitney检验分析。P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

本研究共纳入 35 例 SMARCA4 突变的 NSCLC 患者（表1），其中男 23 例，女 12 例，年龄（64.26 ± 1.70）岁（39~78 岁），有吸烟史患者 18 例，否认吸烟史患者17例。35例患者NSCLC组织学类型为腺癌 27 例（77.1%），鳞癌 4 例（11.4%），其他类型 4 例 （11.4%）；Ⅰ~ⅢA期8例（22.9%），ⅢB~ⅣB期27例 （77.1%）。

2.2 基因分析

在 35 例含 SMARCA4 基因突变 NSCLC 患者中进行基因表达谱分析（表1），伴随 EGFR 基因突变 14例（40.0%）；伴随TP53基因突变11例（31.4%）；伴随KRAS基因突变4例（11.4%）；伴随ERBB2基因突变4例（11.4%）；伴随STK11基因突变3例（8.6%）；伴随CDKN2A基因突变3例（8.6%）；伴随ALK 基因突变2例（5.7%），其余共突变基因包括c⁃MET、ARID1A、 PTEN、FGFR 等（表1）。SMARCA4 基因突变类型包括非同义突变 16 例（45.71%），移码突变 11 例（31.43%）、非移码突变5例（14.29%）、终止密码子突变2例（5.71%）、剪接突变1例（2.86%）。

2.3 预后生存分析

本研究纳入35例SMARCA4基因突变患者，1年生存率 80%（图1A）。其中伴随 EGFR 基因突变患者 1 年生存率 100%，EGFR 野生型患者 1 年生存率 71.4%，生存分析提示EGFR野生型与突变型患者预后差异有统计学意义（P=0.016，图1B）。伴随TP53 基因突变患者 1 年生存率 72.7%，OS（14.2±2.0）个月，TP53 野生型患者 1 年生存率 87.5%，OS（28.3± 1.6）个月，两者差异无统计学意义（P=0.067，图1C）。伴随 KRAS 基因突变患者 1 年生存率25.0%， OS（11.0±2.9）个月，KRAS 野生型患者 1 年生存率 87.1%，OS（27.9±1.6）个月，生存分析提示 KRAS 野生型与突变型患者预后差异有统计学意义（P= 0.003，图1D）。

进一步对 Ⅲ B~Ⅳ B 期 SMARCA4 基因突变 NSCLC患者进行亚组分析，发现伴随EGFR基因突变患者1年生存率仍为100%，EGFR野生型患者1年生存率56.2%，EGFR野生型与突变型患者预后差异有统计学意义（P=0.012，图1E）。伴随KRAS基因突变患者 1 年内生存率 0%，OS（7.8±0.7）个月，KRAS野生型患者1年生存率87.5%，OS（24.9±1.8）个月，合并KRAS突变患者预后较野生型差，差异有统计学意义（P=0.001，图1F）。伴随TP53基因突变与TP53野生型患者的OS差异无统计学意义（P=0.227，图1G）。

2.4 SMARCA4基因在NSCLC中的生物信息学分析

应用TIMER数据库分析SMARCA4基因差异性表达发现，肺腺癌及肺鳞癌组织中 SMARCA4 基因表达水平相比正常肺组织均明显上调（P＜0.001，图2A）。利用UALCAN 数据库进一步验证，提示肺鳞癌组织中SMARCA4基因表达水平显著高于癌旁正常肺组织（P＜0.05，图2B）；肺腺癌组织中SMARCA4 基因表达水平同样高于癌旁正常肺组织（P＜0.05，图2C）。

在 TCGA 数据库的基础上应用 cBioPortal 数据库分析SMARCA4基因突变情况，8%的NSCLC患者携带SMARCA4基因突变，其中10.3%的肺腺癌患者携带SMARCA4基因突变，5.37%的肺鳞癌患者携带 SMARCA4基因突变，突变类型包括错义突变、剪接突变、截短突变等（图3A、B）。进一步分析 SMAR⁃ CA4 基因突变对 NSCLC 患者预后的影响，提示含 SMARCA4突变的肺腺癌患者OS及无进展生存时间 （progression⁃free survival，PFS）较野生型患者更短，差异有统计学意义（P=0.035，P=0.007，图3C、D）；在肺鳞癌中，SMARCA4突变型及野生型患者OS率及PFS 率差异无统计学意义（P=0.693，P=0.677，图3E、F）。

采用STRING数据库分析与SMARCA4相互作用的蛋白，包括 ARID1A、ARID1B、ARID2、CTNNB1、 SMARCB1、 SMARCC1、 SMARCC2、 SMARCD3、 SMARCE1、TERT 等（P＜0.001，图4A）。进一步分析 SMARCA4 参与的生物学过程，包括细胞间连接蛋白组装、染色质重塑等（图4B）。

3 讨论

SMARCA4是构成SWI/SNF 染色质重塑复合体的重要亚单位，其组成结构域包括1个ATP酶基团、保守的 C 端溴基团、AT ⁃hook 基序和 N 端的 QLQ、HSA、BRK结构域。ATP酶基团高度保守参与水解 ATP提供能量；溴区结构域参与组蛋白H3和H4羧基端乙酰化的赖氨酸的识别过程^[4]。研究报道 SMARCA4 基因突变与膀胱尿路上皮癌、乳腺浸润性导管癌、胃癌、前列腺癌和结肠癌等多种恶性肿瘤发生发展密切相关^[5]。SMARCA4基因在NSCLC 中的突变发生率为6%~8%，好发于男性吸烟者，平均年龄65岁，病理类型以肺腺癌为主，且其纯合缺失、融合或截短突变与蛋白缺失及更高的肿瘤突变负荷紧密联系^[6-7]。本研究纳入35例经NGS检测含 SMARCA4突变的NSCLC患者，男性占65.7%，年龄 （64.26±1.70）岁，其中腺癌77.1%，鳞癌11.4%，其他病理类型11.4%，与既往研究结果基本一致。目前关于SMARCA4基因突变及伴随基因的相关报道仍较少。Schoenfeld 等^[8] 运用 NGS 方法检测 407 例含 SMARCA4 突变的 NSCLC 患者，其中 56%合并 TP53 突变，41%合并KEAP1突变，39%合并STK11突变， 36%合并 KRAS 突变。蒋杰等^[9] 报道 66 例有 SWI/ SNF 复合体亚基突变的 NSCLC 患者，发现 EGFR、 KRAS、ALK 为最常见的伴随突变基因。本研究发现EGFR、TP53、KRAS为常见的伴随突变基因，其中以EGFR频率最高，此结果与既往研究不完全相同。首先，可能是Schoenfeld等^[8] 研究对象为西方人群，与我国人种存在差异。欧美人群的肺癌基因突变研究显示TP53、KRAS、KEAP1和STK11基因为最常见的突变驱动基因；亚洲人群中EGFR突变为最主要的驱动基因，占比为50%~60%^[10]。其次，本研究及国内研究纳入的 SMARCA4 突变患者例数较少，后续需要多中心多样本的深入分析。

最初研究认为SMARCA4为一种抑癌基因。肺 BRG1蛋白条件敲除的杂合子小鼠的肿瘤体积明显增加，提示蛋白表达缺失促进了肿瘤发生^[11]。在高钙型卵巢小细胞癌和乳腺癌等肿瘤类型中均观察到SMARCA4缺失促进了肿瘤发生^[12-13]。然而近期研究发现SMARCA4基因在不同肿瘤组织中作用不同。在结直肠癌组织中 SMARCA4 呈现高表达，且肿瘤细胞增殖及侵袭过程依赖于SMARCA4相关分子途径；SMARCA4 缺失引起结直肠肿瘤细胞自噬缺陷，加速氧化应激损伤^[14-15]。在小肠组织中， SMARCA4缺失可抑制Wnt信号通路异常活化，预防肿瘤的发生^[16]。由此可见，SMARCA4 可能在不同类型的组织细胞、不同的微环境中扮演致癌基因或抑癌基因角色。目前 SMARCA4 突变分为两类，第一类突变包括移码突变、无义突变、基因融合、纯和缺失等，通常引起蛋白表达缺失及功能丧失；第二类突变包括错义突变和拷贝数丢失，可能引起功能异常。SMARCA4突变被认为是晚期NSCLC患者预后不佳的独立危险因素，且含第一类突变的患者预后更差^[8]。本研究通过生物信息学分析发现肺腺癌及肺鳞癌组织中SMARCA4 mRNA含量明显高于正常组织，表明SMARCA4基因与NSCLC发生密切相关。预后分析发现含 SMARCA4 突变的肺腺癌患者预后较野生型更差，而在肺鳞癌中并未发现 SMARCA4 突变与预后的相关性。这种预后相关性的差异可能与肺腺癌及肺鳞癌间的遗传异质性相关。肿瘤测序及生物信息分析提示肺腺癌蛋白质编码区中平均存在 7 755 个突变基因，携带非沉默突变基因中位数为105个；肺鳞癌蛋白质编码区中平均存在11 125个基因突变，携带非沉默突变基因中位数为181个，推测肺鳞癌具有更高的基因突变频率和更复杂的基因突变种类，因而仅通过一个或少量基因表达水平推测其预后较为困难^[17]。

本研究进一步分析了 SMARCA4 伴随基因与 NSCLC患者预后的关系，发现伴随EGFR基因共突变患者与EGFR野生型相比OS更长；伴随KRAS基因共突变患者 OS 相比 KRAS 野生型患者更短。近期研究发现EGFR可能是SMARCA4下游转录的直接靶点，SMARCA4表达水平与EGFR水平呈正相关， SMARCA4突变可能增加了EGFR酪氨酸激酶抑制剂敏感性^[14]。这可能是含 SMARCA4 与 EGFR 共突变患者获得更好预后的原因。Liu等^[18] 研究显示在晚期 NSCLC 患者中，SMARCA4 合并 KRAS 突变患者与野生型患者相比，无病生存期及OS均更短，原因可能是 SMARCA4、KRAS 共同影响肿瘤免疫微环境，诱导肿瘤细胞免疫逃避与免疫抑制。

综上所述，本研究结果表明含 SMARCA4 基因突变的NSCLC患者以老年男性为主，常见伴随基因为EGFR、TP53、KRAS等，且伴随基因种类可影响患者预后；进一步生物信息学分析揭示，SMARCA4突变以错义突变为主，携带 SMARCA4 突变的肺腺癌患者预后不佳。本研究分析了 SMARCA4 突变对 NSCLC患者预后的影响，为肺癌的精准化治疗提供了更多依据。

参考文献