異なる予後と治療反応性を伴う頭頸部扁平上皮癌における分子サブタイプの特性評価

頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）は、複雑な表現型、病因、生物学、および臨床的不均一性を備えた最も攻撃的な悪性腫瘍の1つです。以前の研究では、HNSCCのさまざまな臨床的に関連するサブタイプが提案されていましたが、対応する予後または適切な治療戦略についてはほとんど知られていません。ここでは、MTORC1シグナル伝達、展開タンパク質応答、およびUV反応を含む3つの予後経路からの101のコア遺伝子を、124ペアの腫瘍とHNSCCの正常組織と一致させました。さらに、4つの独立したデータセットから944 HNSCC患者の遺伝子発現プロファイルに基づいたコンセンサスクラスタリングを使用して、異なる分子特性と臨床結果に関連する3つの堅牢なサブタイプを特定しました。次に、がんゲノムアトラス（TCGA）HNSCCコホートのゲノム情報を統合して、異なるサブタイプの分子特徴を包括的に評価し、潜在的に効果的な治療薬のスクリーンをスクリーニングしました。クラスター1には、癌生成シグナル伝達が多く、最高免疫細胞浸潤、最高免疫療法と化学療法の反応性、および最高の予後がありました。対照的に、クラスター3は、より活性化された発癌性シグナル伝達、最も低い免疫細胞浸潤、最低免疫療法と化学療法の反応性、および最悪の予後を示しました。私たちの発見は、HNSCC腫瘍の分子多様性を裏付け、予後と治療の割り当てを導くかもしれない新しい分類戦略を提供します。

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is one of the most aggressive malignancies with complex phenotypic, etiological, biological, and clinical heterogeneities. Previous studies have proposed different clinically relevant subtypes of HNSCC, but little is known about its corresponding prognosis or suitable treatment strategy. Here, we identified 101 core genes from three prognostic pathways, including mTORC1 signaling, unfold protein response, and UV response UP, in 124 pairs of tumor and matched normal tissues of HNSCC. Moreover, we identified three robust subtypes associated with distinct molecular characteristics and clinical outcomes using consensus clustering based on the gene expression profiles of 944 HNSCC patients from four independent datasets. We then integrated the genomic information of The Cancer Genome Atlas (TCGA) HNSCC cohort to comprehensively evaluate the molecular features of different subtypes and screen for potentially effective therapeutic agents. Cluster 1 had more arrested oncogenic signaling, the highest immune cell infiltration, the highest immunotherapy and chemotherapeutic responsiveness, and the best prognosis. By contrast, Cluster 3 showed more activated oncogenic signaling, the lowest immune cell infiltration, the lowest immunotherapy and chemotherapy responsiveness, and the worst prognosis. Our findings corroborate the molecular diversity of HNSCC tumors and provide a novel classification strategy that may guide for prognosis and treatment allocation.