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高通量测序解析壶腹癌驱动基因

壶腹癌(ampullarycarcinomas)简介

壶腹癌是一种腺癌,位于胰管与总胆管的接合处,称为乏特氏乳头或乏特氏壶腹,好发年纪为60-70岁,其临床症状包括阻塞性黄疸(80%),慢性肠胃道出血合并贫血(30%),腹痛,恶心及呕吐。壶腹部腺癌是一种较为罕见的高度恶性肿瘤,约占0.2%。壶腹癌按照免疫组织化学特性可以分为肠型和胰型2类。

目前我们对壶腹癌的遗传背景知道的还很少,近期发表在肿瘤专刊CANCERCELL中的一项研究,利用全外显子组测序和目标区域捕获测序对壶腹癌的驱动基因(治疗靶点)进行了解析,提供了壶腹癌的遗传景观图,以便为壶腹癌的个体化治疗提供分子理论依据。

GenomicSequencingIdentifiesELF3asaDriverofAmpullaryCarcinoma..Feb.

研究思路研究对象

共计70个日本患者和个美国患者(其中包括了18例十二指肠癌患者)

研究结果

1.通过对成对组织进行全外显子组测序检测体细胞突变(平均测序深度X),找到了一个新的驱动基因——壶腹癌特征性驱动基因GLF3,以及其它常见的已知驱动基因(TP53,KRAS,APC等)。

外显子测序肿瘤突变频谱

2.随后对92个基因(包括外显子检测到的变异基因、癌症相关通路基因以及潜在的治疗靶基因)设计探针进行目标区域捕获测序(平均测序深度X)验证,发现了24个驱动基因,其中肠型壶腹癌与胰型壶腹癌高频突变驱动基因频率明显不同,GLF3仍然为壶腹癌特征性驱动基因。

目标区域捕获测序肿瘤突变频谱

3.体细胞拷贝数变异(somaticcopy-numberalterations,SCNAs)分析显示有4个区域出现明显的扩增,2个区域出现明显的缺失,肠型壶腹癌中SCNAs较胰型多。

4.对测序数据进行通路分析,发现肠型壶腹癌中以WNT通路(APC和CTNNB1基因)突变为主,而胰型壶腹癌中以RTK-RAS、P53-Rb通路突变为主。

通路分析结果

5.GLF3功能验证:

利用siRNA敲低GLF3表达水平,发现上皮细胞系的侵袭和迁移能力降低,说明该基因是一个抑癌基因,与外显子和区域捕获测序结果一致。

Knockdown-GLF3侵袭和迁移实验

6.壶腹癌克隆演化分析:

通过一种新的组织分取方法(GlassChipMacrodissection,GCM)将一块儿壶腹癌组织分成27个区域进行外显子组测序(多区域-外显子组测序),说明癌症的进展过程是癌细胞增殖速度加快而产生偶然(二次)突变,伴随着时间推移克隆渐渐分化,产生了其它克隆(亚克隆)。壶腹癌同一肿瘤内的癌症基因组异质性可被证实为“进化”。

克隆演化图

科研之余,温馨提醒:

壶腹癌在初期没有任何症状,若是发现有茶色尿,应尽早求医。

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