【佳学基因检测】光化性角化病的基因解码、基因检测

皮肤质量、肤质基因检测导读：

光化性角化病 (AKs) 是表皮角质形成细胞发育不良的病变，是浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的前兆，其英文疾病名称为Actinic Keratosis。佳学基因致力于通过基因解码确定在从正常皮肤到光化性角化病皮肤再到侵袭性浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 皮肤过程的致病基因。这一工作具有一定的挑战性，因为在这一进展的所有阶段都存在大量 UVR 诱导的突变。在基因解码过程中，佳学基因收录了迄今为止最大的 光化性角化病(AK)全外显子组测序研究，并对这些病变进行了突变特征和候选驱动基因分析。在来自免疫抑制和免疫功能正常患者的 37 个 光化性角化病(AK)中证明，AK 和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 在突变负荷、拷贝数改变、突变特征和驱动基因突变模式方面存在显着相似性。光化性角化病的基因解码确定了 44 个显着突变的 光化性角化病(AK)驱动基因，并确认这些基因在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中也发生了类似的改变。在所有的患者发现了硫唑嘌呤突变特征，为它在角质形成细胞癌变中的作用提供了进一步的证据。cSCC 与 光化性角化病(AK)的不同之处在于具有更高水平的样本内异质性。信号通路的改变也不同，免疫相关信号和 TGFβ 信号在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的突变明显更多。将致病基因鉴定基因解码的发现与独立的基因表达数据集相结合，证实失调的 TGFβ 信号可能代表 AK-cSCC 进展中的一个重要事件。进一步证明其在角质形成细胞癌变中的作用。

光化性角化病基因检测导读：

光化性角化病 (AKs) 是由慢性 UVR 暴露引起的表皮角质形成细胞发育不良病变。人们普遍认为 光化性角化病(AK)是皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 癌前病变：至少三分之二的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 由 光化性角化病(AK)引起，尽管每年只有不到 0.6% 的 光化性角化病(AK)会进展为 cSCC。

识别驱动 AK-cSCC 进展的基因组改变具有挑战性，因为与紫外线照射相关的角质形成细胞中存在高水平的背景突变。cSCC 的平均肿瘤突变负荷 (TMB) 为每兆碱基 DNA 50 个突变，使其成为所有人类癌症中突变最多的癌症之一。表观基因组改变和免疫因素的参与进一步增加了对这一进展进行基因解码的复杂性。

一些分子遗传学研究已经在基因表达、染色体不稳定性和已知癌症基因突变的水平上检查了 光化性角化病(AK)和 cSCC。这些基因解码过程通常表明 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 具有相似的遗传改变，但在 光化性角化病(AK)或多或少的基因组不稳定方面存在一些冲突。然而，大多数 AK-cSCC 遗传学研究都是在固定组织上使用靶向技术，这有很多局限性和偏见。之前只有三项研究使用全外显子组测序（WES）来研究 AK；这些研究样本量 ≤10 个样本，并报告了 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中相似的突变谱，已知浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 肿瘤抑制基因TP53、NOTCH1 、NOTCH2和FAT1中的频繁突变。
 

光化性角化病基因解码方法介绍

收集患者样本和临床数据

在获得书面知情同意后，从参与者那里获得临床诊断和组织学证实的 光化性角化病(AK)的 4 毫米钻孔活检。AK 和静脉血的处理以匹配种系 DNA 和临床数据收集。该研究需得到伦理委员会的批准，并根据赫尔辛基原则宣言进行。

DNA提取和遗传分析

按照佳学基因基因解码标准程序进行 DNA 提取、高通量测序和遗传分析。

WES 数据处理、体细胞变异识别、注释和可视化

使用佳学基因基因解码分析流程 WES 数据进行分析和注释。Maftools 用于总结、可视化和比较 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 突变注释格式文件，并制作基因突变分布的棒棒糖图。基于非负矩阵分解方法，使用癌症突变特征中的体细胞突变目录，确定了跨外显子组的突变特征。

使用 WES 数据识别 CNA 和 LOH

来自 WES 数据的 CNA 和 LOH 事件分析基于先前描述的组合方法。确定了每个样本中复制增益、复制丢失和复制中性 LOH 所针对的基因。CNA 调用的阈值按质量控制标准进行。

肿瘤亚群鉴定和克隆性分析

扩展嵌套亚群的倍性和等位基因频率用于估计每个克隆和亚克隆群体的克隆扩增和细胞频率。还根据显性克隆的细胞频率估计肿瘤纯度。所有体细胞变异都分配给它们的嵌套克隆。

基因表达数据分析与整合

选择了五组患者样本的表达数据并从 Gene Expression Omnibus 下载：GSE45216、GSE42677、GSE84293、GSE2503和GSE32628（Hameetman 等人，2013 年）。使用limma R包进行不同组间的差异表达分析。差异表达基因定义为调整后的P  ≤ 0.1。
 

光化性角化病基因解码结果：基因检测的科学依据

患者和样本

总共包括来自 37 名患者（中位年龄 = 70 岁，范围 = 48-86 岁）的 37 个 AK：IS 患者的 23 个 光化性角化病(AK)和 IC 患者的 14 个 AK。来自先前分析的 16 名这些患者的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 样本的 WES 数据也可用于比较。

突变负担和突变特征

WES 靶向 20,965 个基因的 334,378 个外显子，平均覆盖率为 ×53，其中 83% 的目标碱基被 ×20 覆盖，94% 的目标碱基被 ×10 覆盖。总共鉴定出 80,511 个体细胞突变（范围 = 12–8,326 个/AK）。其中，49,853 个是非同义突变（每个 光化性角化病(AK)的范围 = 9–4,993），中位数为 1,676 个，每个 光化性角化病(AK)有 1,071 个非同义突变（图1a 和补充表 S4和S5）。这对应于每兆碱基 DNA 43.5 个突变的平均 TMB，类似于我们之前在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中报告的每兆碱基 DNA 50 个突变的 TMB。

比较总的非同义突变时，来自 IS 患者的 光化性角化病(AK)突变明显多于来自 IC 患者的突变（中位数分别为 1,609 和 729 突变；Wilcoxon 检验，P  = 0.03). 当控制每个样本读取深度时，结果仍然显着。来自 IS 患者的 光化性角化病(AK)的突变负担(TMB)中值显着高于 IC 患者（每兆碱基 DNA 分别有 55.9 和 22.3 个突变；Wilcoxon 检验，P = 0.03）。与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 相比，AK 的非同义突变率没有显着差异（中位数 = 1,070 对 912；Wilcoxon 检验，P = 0.32）。

确定了九个单碱基替换突变特征。共有 33 个 AK（89%）显示出特征性的 UVR 特征（7a/b，13-97%），主要是双嘧啶位点的 C > T 跃迁。共有 20 个 光化性角化病(AK)(54%) 具有不同水平 (5-100%) 的特征 5 突变，35 个 光化性角化病(AK)(95%) 具有低水平的特征 1 突变 (1-13%)。特征 5 和 1 的病因尚不清楚，但在大多数癌症中都以低水平常见，并且是时钟样的，因为突变的数量与年龄相关。

仅在暴露于硫唑嘌呤的22 个 AK患者中 （59%）中检测到特征 32（Fisher 精确检验，P < 0.00001），这重复了在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的发现。与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 相比，患病率与硫唑嘌呤暴露的持续时间没有显着相关性（r  = 0.21，P  = 0.33）。

体细胞拷贝数畸变

还检查了拷贝数畸变 (CNA) 和杂合性丢失 (LOH) 事件。在 光化性角化病(AK)队列中，每个 光化性角化病(AK)基因组的中位数为 9%（范围 = 0–62%）受到 CNA 的影响，类似于 cSCC（Wilcoxon 检验，P  = 0.68）并且独立于免疫状态（Wilcoxon测试，P = 0.26）。突变负荷与受 CNA 影响的基因组比例之间没有显着相关性（r = 0.25，P = 0.13）。

染色体区域 9p (43%)、13q (32%)、3p (24%) 和 5q (24%) 的丢失是最常见的拷贝数丢失；3q (19%)、8q (19%)、5p (16%)、20 号染色体 (16%) 和 1q (14%) 的增益是最常见的增益。最常见的 光化性角化病(AK)CNA 与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 显着相关（r  = 0.68，P  = 0.003）。

GISTIC分析确定了 19 个显着缺失的区域 ( q < 0.25)，包含 859 个基因，包括 27 个已知的癌症基因。9p21.3 是 光化性角化病(AK)中最显着缺失的片段，包含 10 个癌基因，包括CDKN2A、JAK2和MLLT3。九个区域显着增加 ( q < 0.25)，包括 59 个基因，没有一个已知与癌症相关。IC 和 IS 子组的分析没有解决任何主要差异，因为每个组内的功率有限。
 

AK中显着突变的基因

基因解码使用三种方法来识别显着突变基因 (SMG)：MutsigCV ( P < 0.01) 、OncodriveFM ( q < 0.05)  和 OncodriveCLUST ( q < 0.05)。通过至少两种方法确认了总共 44 支 SMG并包括在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中一致报告为突变的抑癌基因（TP53、NOTCH1、NOTCH2、FAT1 和KMT2C ）。HMCN1在 50% 的 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中也发生了改变，这与之前的小型研究一致。其他显著突变基因（SMG)包括CHEK2、PBRM1、PTPRB、EBF1、STRN和PAX3。所有这些都与其他癌症有因果关系。PIK3CA是唯一使用所有三种方法显着突变的致癌基因：非同义突变存在于 12 个 光化性角化病(AK)(32%) 中，其中几个针对 N 末端部分，包括 PI3K_p85B 结构域中的一个无义突变和三个错义突变以及一个热点剪接突变（n = 3）就在这个域的下游（图 3d). 五种 光化性角化病(AK)突变（包括剪接位点热点）是已知的功能获得性致癌突变。

其他 SMG（IGF1R、ATAD2、ABI3BP、MSR1、ADAMTS9、ADAM19、KIF13B、DAB2、EIF4G3、GPR161、USP34、KCNK5、ACSS1、TGFBRAP1、RAB2​​2A、XAB2、PEG10、IMPA1）都与其他癌症相关：除RAB22A外，其中的一些在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 癌症数据库中的体细胞突变目录中有报道（https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic ）。其余 12 个 SMG（HEATR5B、KIF24、ANKRD17、AACS、MYEF2、GXYLT1、CCDC71、EPB41L2、GPS1、SLC44A3、INSIG2和RPUSD2) 在其他癌症中没有已知的作用，但在癌症数据库中的体细胞突变目录中发现在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中发生了突变。SMG 中的突变频率与免疫状态无关，这表明两组中的 光化性角化病(AK)具有共同的驱动因素。44 个显著突变基因（SMG)中存在的大多数突变特征是特征 32 (40%) 和特征 7 (38%)，暗示硫唑嘌呤和紫外线照射是主要的环境致癌物。

使用佳学基因的显著突变基因（SMG)分析流程进行的 IS 和 IC 子组分析在 IS 组和 IC 组中确定了 23 个 SMG（由 OncodriveFM 和 MutsigCV 检测，由于样本量较小，实施了P < 0.05 截止值）和 IC 组中的 10 个 SMG. OncodriveCLUST 对此分析不成功。TP53、NOTCH1和NOTCH2是 IS、IC 和联合队列中唯一共有的 SMG。
 

AK 和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) SMG的比较

佳学基因整合了体细胞突变和 CNA，为 44 个AK显著突变基因（SMG)产生突变 OncoPrint并将其与之前系列中 22 个浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC)显著突变基因（SMG)的 OncoPrint 进行比较。TP53、NOTCH1和NOTCH2是唯一共享的 SMG，总共 63 个显著突变基因（SMG)中有 6 个在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 之间显示出不同的频率。CCDC71L（卡方检验，P  = 0.004）和STRN（P  = 0.014）在 光化性角化病(AK)中以较高频率改变，而LCLAT1（P  = 0.032）、HERC6（P  = 0.029）、MAP3K9（P  = 0.043）和TMEM51 ( P = 0.048) 在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中以更高的频率改变。当针对多重比较进行调整时，63 个显著突变基因（SMG)中没有一个在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 之间发生显着变化。

光化性角化病还将 光化性角化病(AK)SMG 与高分化和中等和/或低分化群体特异性显著突变基因（SMG)进行了比较。AK 中的显著突变基因（SMG)与分化良好的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的显著突变基因（SMG)之间没有显着差异，但 10 个中度和/或低分化的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC)显著突变基因（SMG)在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的改变明显大于 AK（PRB1、TMEM51、LRP1、POLH、ACVR2A、RPLP1、ZZEF1 、VWF、ICAM1和HECTD4）。AK 和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC)显著突变基因（SMG)沿蛋白质结构域的突变分布相似，如前所述，AK 中的PIK3CA热点除外。

先前与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 相关的基因，如CDKN2A和HRAS，被发现在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 队列之间以相似的速率发生了改变（CDKN2A分别改变了 54.1% 和 45%， HRAS分别改变了 16.2% 和 22.5% ）。

接下来，皮肤病基因解码基因检测比较了 63 个显著突变基因（SMG)中 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 之间非同义突变的癌细胞部分，以评估它们的克隆性，并使用同义和非翻译区域突变作为阴性对照来确定任何基因的突变是否在 光化性角化病(AK)或浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中更具克隆优势。两个基因（CACNA1C和KCNK5）显示出重要证据表明，它们中的非同义突变在 光化性角化病(AK)中比在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中更具克隆优势，表明这些基因可能在 光化性角化病(AK)谱系中受到直接选择。
 

克隆进化的推断和遗传变化的顺序

为了评估样本内异质性水平，皮肤病的基因解码使用嵌套亚群的扩展倍性和等位基因频率进行克隆性分析，估计每个样本中克隆的数量及其比例。共有 31 个 光化性角化病(AK)(84%) 具有足够数量的体细胞突变 (≥200) 用于分析。确定了样本内异质性的变化，每个 光化性角化病(AK)的中位数为四个（范围 = 1-9）克隆（Wilcoxon 检验，P < 0.01)。

对于 44 个显著突变基因（SMG)中的每一个，光化性角化病的基因解码基因检测评估了从发现它们是克隆或亚克隆的聚合频率推断的突变获取顺序。22 个 SMG（TP53、NOTCH1、FAT1、ADAMTS9、CCDC71、RB1、PBRM1、ADAM19、CHEK2、KIF13B、DAB2、ABI3BP、GPR161、XAB2、GPS1、IMPA1、USP34、GXYLT1、EPB41L2、PAX3、 KCNK5和INSIG2)是克隆的，表明这些基因的改变更有可能是 光化性角化病(AK)发育的早期事件。与前面提到的 22 个显著突变基因（SMG)相比，在其余 22 个显著突变基因（SMG)中发现了相对较大比例的亚克隆非同义突变，这意味着较晚的发展，尽管其中大多数仍然观察到克隆突变多于亚克隆突变，除了PIK3CA，RAB22A和KIF24 。对于 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 共享的三个 SMG，克隆模式相似，在TP53和NOTCH1中观察到的克隆突变比例高于在NOTCH2中观察到的克隆突变。

七个 光化性角化病(AK)在TP53中有一个以上的非同义突变，致病性基因解码估计了这些病变中多个突变的时间。在四个样本（AK05、AK33、AK34 和 AK35）中，所有TP53突变似乎都是克隆性的，因此根据克隆性分析可能是早期事件。两个样本（AK04 和 AK32）显示了早期和晚期（即亚克隆）事件的混合，一个样本（AK38）表现出两种 TP53突变作为晚期事件。这些数据表明，虽然TP53突变通常作为早期事件观察到，但在 光化性角化病(AK)的发展后期可能会发生其他突变。

患者内 光化性角化病(AK)与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的比较

共有 16 个 光化性角化病(AK)(43%) 也有来自同一个体的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) WES（主要来自解剖学上不同的日光照射区域）。在数据可用的 AK-cSCC 对中，有 71.4%（14 个中的 10 个）的突变特征谱呈显着正相关。七对 AK-cSCC 具有重叠的 CNA 片段，涉及总 CNA 片段的中位数为 20%，最常见于 3 号、9 号和 17 号染色体。CNA 的方向在很大程度上是一致的，尽管没有统计学意义（卡方检验，P = 0.06)。

突变基因的信号通路分析

基因解码比较了 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 之间的显着突变的信号传导通路。许多免疫系统信号通路在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的突变明显多于 AK（TCR、Fc epsilon-RI、RIG-I 样受体和趋化因子信号）。TGFβ、脂肪细胞因子、GnRH 和胰岛素信号在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的突变也明显更多。几种代谢途径发生了差异突变：乙醚脂质、丙酮酸或 α-亚麻酸等在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中发生的突变明显更多。
 

基因组驱动基因、CNA 和基因表达谱的数据整合分析

基因解码整合了正常皮肤、AK 和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的现有基因表达谱，以通过 光化性角化病(AK)SMG 在疾病进展中的表达模式来研究 光化性角化病(AK)SMG 的潜在肿瘤抑制或促进作用。皮肤病基因解码使用了五个独立的数据集。数据集中的显著突变基因（SMG)层次结构与观察到的两个主要集群大致一致：一个由在正常皮肤中上调并在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中逐渐下调的显著突变基因（SMG)组成，另一个集群显示出相反的模式。

在 光化性角化病(AK)与正常皮肤中，至少有两个数据集（ KIF24、KCNK5、EPB41L、INSIG2和ABI3BP）中有 5 个显著突变基因（SMG)显着下调，表明其具有抑癌作用。NOTCH1是唯一显着上调的 SMG。在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 与 光化性角化病(AK)中，IMPA1是唯一在至少两个数据集中显着差异表达的 SMG，在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中上调，表明肿瘤启动子作用。

由于浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中 TGFβ 信号通路的突变明显多于 AK，基因解码分析了正常皮肤、AK 皮肤和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 皮肤中 TGFβ 通路基因的表达模式。数据集显示了两组依赖于进展的 TGFβ 信号失调。一个簇显示正常皮肤中的基因上调，这些基因的下调越来越多，从 光化性角化病(AK)进展到 cSCC，第二个簇具有相反的模式。

皮肤癌发生与恶化的基因解码评估了通过GISTIC 分析确定的显着删除和获得区域的基因表达，该分析揭示了删除区域中的 55 个基因被下调（在至少两个数据集中）和获得区域中的两个基因被上调（至少在两个数据集中）数据集）在 光化性角化病(AK)与正常控制。
 

光化性角化病基因解码对基因检测和临床治疗的指导作用

光化性角化病基因解码收集分析了迄今为止最大的 光化性角化病(AK)基因组数据集，表明 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 在基因组水平上的 TMB、驱动基因模式和 CNA 方面惊人地相似。每兆碱基 DNA 有 43.5 个突变的 光化性角化病(AK)TMB 比以前报道的要高，这可能是大多数 AKs 来自 IS 个体的结果，免疫抑制导致显着更高的突变率。IC 患者 光化性角化病(AK)的突变负担(TMB)(30.4) 与之前报道的 34.5 相似。

光化性角化病基因解码在大多数 光化性角化病(AK)中检测到预期的 UV 特征 (7a/b)。此外，特征 32 存在于暴露于硫唑嘌呤的患者的所有 光化性角化病(AK)中，进一步表明该药物与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 发展的早期阶段有关。匹配的 AK-cSCC 突变谱中的显着正相关也提供了进一步的证据，表明相同的潜在突变过程在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中起作用，即使它们来自不同的解剖部位。

光化性角化病基因解码鉴定了 44 个 光化性角化病(AK)SMG，包括许多经典的抑癌基因（TP53、NOTCH1、NOTCH2和FAT1），它们在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中持续发生突变，但重要的是，这些基因也在生理正常的阳光下在低水平和强阳性选择下发生突变-暴露的皮肤。然而，CDKN2A在正常皮肤中没有发生突变，光化性角化病基因解码之前认为它可能在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中具有看门人的作用。CDKN2A未被确定为 SMG，但 9p21.3 的丢失——一个CDKN2A基因位点—被确定为最显着缺失的 CNA，与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 相比，AK 中的缺失频率没有显着差异（分别为 54% 和 45%，卡方检验，P = 0.43），表明这种缺失是早期事件，可能在 光化性角化病(AK)发病机制中发挥重要作用。致癌基因PIK3CA在几乎一半的 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中发生显着改变，频率高于之前的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 研究。光化性角化病基因解码还在三个 光化性角化病(AK)中发现了一个激活剪接位点突变的热点。激活PIK3CA中的突变导致磷酸肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B/mTOR 通路的激活，这在其他器官的鳞状细胞癌中很常见。

尽管光化性角化病基因解码在HRAS中确定了 16.2% 的 光化性角化病(AK)有改变（所有 CNA、四次丢失和两次增加），但在光化性角化病基因解码的队列中没有检测到单核苷酸变异。这与其他研究一致，在这些研究中，致癌RAS突变在暴露于紫外线的皮肤和 光化性角化病(AK)和/或原位鳞状细胞癌中非常罕见。在光化性角化病基因解码的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 队列中，22.5% 的人存在HRAS改变，这被确定为浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) SMG，但预测只有三个浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 具有激活突变。这提供了进一步的证据，表明人类 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 在生物学上不同于小鼠 7,12-二甲基苯并[a]蒽/12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯模型损伤，其中激活 HRAS 突变很常见。尽管如此，激活RAS突变似乎仍然在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 肿瘤子集的浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 发展中发挥功能性作用，而不是在 AK-cSCC 原位发展中。

HMCN1被确定为 SMG，在 19 支 AK（51%）中被改变。虽然不是确认的癌症基因，但它的作用值得进一步研究，因为它在 cSCC和 AKs中经常发生突变。据推测，它通过其作为细胞外基质蛋白的功能参与癌细胞的侵袭和转移。

光化性角化病基因解码表明 光化性角化病(AK)具有与浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 相同水平的基因组不稳定性，它们之间有许多共享的 CNA，特别是 9p、13 号染色体和 5q 的丢失。除了一项表明 光化性角化病(AK)比浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 具有更多 LOH 的早期研究外，光化性角化病基因解码的研究结果与最近发现 光化性角化病(AK)具有相对较少的 CNA 的研究结果相反。然而，大多数研究都同意最常见的染色体不稳定位点，即 9p 丢失——CDKN2A所在的区域——在 光化性角化病(AK)研究中普遍存在。

根据光化性角化病基因解码的显著突变基因（SMG)列表查询已发布的表达数据集，发现与正常皮肤相比，KIF24、KCNK5、EPB41L2和ABI3BP在 光化性角化病(AK)中下调，表明肿瘤抑制作用。在先前的一项研究中，与正常皮肤相比，ABI3BP在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中显着下调，与正常食管相比，鳞状细胞癌食管中的 ABI3BP 也同样下调。它是多种癌症的肿瘤抑制因子，可促进细胞衰老，并在细胞-基质粘附中发挥作用。KCNK5 是一种双孔结构域钾通道，在黑色素瘤表达不足的基因中排名前 1%，在乳腺癌、结直肠癌、肾癌和肝癌中表达不足的基因中排名前 5%，人们对钾通道的作用越来越感兴趣在癌症中。与正常皮肤相比，NOTCH1 mRNA 在 光化性角化病(AK)中显着上调（在两个数据集中），表明肿瘤启动子功能，这与之前在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中的发现形成对比，后者在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 发病机制早期失活。光化性角化病基因解码还观察到NOTCH1的早期突变失活在 光化性角化病(AK)中，随后的表达缺失可能促进从 光化性角化病(AK)到浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的进展。NOTCH 蛋白在不同的癌症类型和环境中具有相反的肿瘤抑制和启动子作用，这需要进一步研究 光化性角化病(AK)到浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的进展。

光化性角化病基因解码已经表明，TGFβ 信号通过其在干细胞中的受体失活而失调是浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 发病机制中的早期驱动事件，并且可能起到抑癌作用。TGFβ 信号通路基因在浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中突变明显更多，并且在表达数据集中也失调。从GSE45216数据集（最大的数据集）中，TGFBR2在从正常皮肤到 光化性角化病(AK)到浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的过渡过程中逐渐变得更加低表达，这与之前的研究一致，这些研究已经证明TGFBR2在 TGFβ 肿瘤抑制功能中的关键作用。综上所述，这些发现进一步支持了以下假设：TGFβ 失调是 AK-cSCC 转变的关键步骤。

表观基因组改变也可能在推动 光化性角化病(AK)进展中发挥作用，光化性角化病基因解码在 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 表达谱中观察到的显着差异支持了这一点。最近对 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的甲基化组进行美化的工作直接解决了这一假设。一组证明了在 光化性角化病(AK)进展为浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 和转移过程中不同 DNA 甲基化模式的复杂非线性演变，但其他人未能显示 光化性角化病(AK)和浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 甲基化组有任何差异。迄今为止的表观基因组研究有限，需要进一步研究。

光化性角化病基因解码需要对 光化性角化病(AK)进行具体分级并根据分级进行分析，即 AK-I、-II 和-III。这些 光化性角化病(AK)等级中的每一个都可能具有不同的分子特征。然而，AK 在组织学上经常是异质的，并且可能包括 光化性角化病(AK)I-III 的组合。因此，这些样本中可能包含原位 光化性角化病(AK)III 和/或浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的小病灶，这可能会影响结果。样品的激光捕获显微切割可能有助于将这种风险降至最低。

总之，光化性角化病基因解码的数据表明 光化性角化病(AK)已经拥有浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 中存在的大部分基因组改变。光化性角化病基因解码发现的重大分子改变可能有助于从 光化性角化病(AK)进化为 cSCC，包括关键信号通路的改变，特别是 TGFβ 和免疫系统信号传导；特定基因的突变，包括ABI3BP和IMPA1；和样本内异质性的差异。这些将是未来 光化性角化病(AK)进展的分子发病机制研究的重点。