2025年8月7日，北京大学肿瘤医院柯杨/吴健民课题组在遗传学领域权威期刊《The American Journal of Human Genetics》发表题为“Extremely early genomic events and temporal order of esophageal squamous cell carcinogenesis: longitudinal self-comparison of progressors and non-progressors”的研究报告。该研究依托柯杨课题组在食管癌高发区开展的大规模自然人群食管癌内镜筛查试验（“ESECC trial”, NCT01688909），通过随访追踪，获得同一个体同一食管病变位置在不同时点的内镜活检组织标本，构建癌前病变进展组与非进展组，基于全外显子组测序数据深度解析基因组变异，揭示TP53二次打击、NOTCH1野生型和CDKN2A突变/缺失是食管鳞状上皮癌变的极早期分子事件，为建立个体化癌前病变进展风险评估及精准监测策略提供重要科学依据。

食管鳞状上皮癌变是一个长期过程。由于多时点食管生物样本采集难度高，对同一个体，既往食管鳞癌及癌前病变基因组变异研究只能通过用在食管癌患者癌变组织的不同位置获取标本，模拟“癌”和“癌前”阶段，用“空间”代“时间”，而无法真正追踪同一病变后续癌变进程和组学特征，因此也就无法直接回答肿瘤进化过程中的基因改变时序。若要揭示食管上皮癌化的早期分子事件，基于人群筛查队列，联合长期纵向结局随访，前瞻性追踪和分析同一个体、同一病变、不同癌变阶段基因组学特征是目前最优设计。

本研究纳入来自ESECC人群基线内镜与复查内镜间隔中位4.6年的33例进展者和41例非进展者作为研究对象。其中，进展者定义为：基线内镜食管活检组织存在碘染缺失病变但病理诊断无异型增生（ND-LULs）或低级别上皮内瘤变（LGIN），复查时同一病变位置的内镜食管活检组织病理诊断为高级别上皮内瘤变（HGIN）及以上；非进展者定义为：基线内镜食管活检组织的病理诊断为ND-LULs或LGIN，复查时同一病变位置的内镜食管活检组织的病理诊断仍为ND-LULs或LGIN。采集进展者与非进展者同一个体同一食管病变位置在基线和复查内镜两个时点的食管活检组织共148例，及其对应基线时的外周血样本共74例，进行全外显子组测序（图1）。

图1. 研究设计示意图

研究发现相对于非进展组，进展组发生TP53突变、CDKN2A突变/缺失的比例更高，提示其在早期食管病变的进展中发挥重要作用；11q13.3扩增（CCND1/FGFs/MIR548K）仅在进展组HGIN及以上病变中检出，表明其发生相对较晚（图2）。

图2. ESCC高频变异基因在进展组与非进展组的比较

研究进一步揭示，相对于非进展组，进展组在基线和复查时点均具有更高的肿瘤突变负荷（TMB）、染色体不稳定性（CIN）、载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽（APOBEC）活性和全基因组加倍（WGD）事件；进展组与非进展组基线与复查比较，未发现上述基因组变异特征在自身前后的差异具有统计学意义，表明进展组在进展为HGIN数年之前的基线时点就已出现这些基因组变异特征，且持续稳健存在于复查时点（图3）。进展组的复查时点具有更多的克隆数，且主克隆的占比增加（图4）。

图3. 进展组与非进展组的基因特征比较 

图4. 进展组与非进展组的克隆分析

在基线病理诊断为ND-LULs的14例进展者和19例非进展者中，进展组有64%（9/14）在基线与复查两个时点前后持续存在TP53 二次打击、NOTCH1野生型、CDKN2A突变/缺失以及WGD事件，而非进展组（0/19）不具有基线与复查两个时点前后持续存在的上述事件；进一步依据基线LULs大小分层，发现TP53二次打击、NOTCH1野生型和CDKN2A 突变/缺失可从低进展风险（极早期病变：ND-LULs且病变大小 £ 5 mm）的24例中成功识别出5例进展的个体，而在现行判断标准下，这5例患者将被判定为“正常”而不能纳入后续内镜检测从而失保护。上述结果整体明确了TP53二次打击、NOTCH1野生型和CDKN2A 突变/缺失是食管鳞状上皮癌变的极早期分子事件，并可用作癌前病变精准监测的分子标志物（图5）。

图5. 进展组与非进展组极早期基因组学改变

该研究依托ESECC平台，采取独特的纵向研究设计，前瞻性获得同一个体、同一病变位置不同时点的内镜食管活检组织，基于复查和随访构建癌前病变进展组与非进展组并解析基因组变异，揭示食管鳞状上皮癌变的极早期基因组学事件，提出食管鳞癌癌前病变进展预警的候选标志物，为建立食管癌前病变进展风险个体化评估及精准监测策略提供重要的科学依据。

该报告共同第一作者为北京大学肿瘤医院刘英副研究员（遗传学研究室）、刘萌飞副研究员（遗传学研究室）、杨阳博士（肿瘤生物信息中心）、曹丽华工程师（肿瘤生物信息中心）及何伟博士（遗传学研究室），通讯作者为柯杨教授与吴健民研究员。

原文链接：https://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002929725002393