來自上海交通大學、復旦大學和第二軍醫大學的研究人員,采用外顯子組測序方法揭示出了肝母細胞瘤(hepatoblastoma)的一些新突變和癌基因,并證實它們與Wnt信號通路以及泛素連接酶復合體相關。這項研究已被在國際著名肝臟疾病雜志Hepatology(最新影響因子12.003)接受并在線發布。
上海交通大學的何祥火(Xianghuo He)教授、復旦大學的董巋然(Kuiran Dong)教授以及第二軍醫大學的王紅陽(Hongyang Wang)院士是這篇論文的共同通訊作者。
肝母細胞瘤是嬰幼兒時期最常見的肝臟惡性腫瘤,據統計,每10萬名兒童中有5~15名病兒,90%發生于3歲以前,其中60%為1歲以下的嬰兒;男孩多見,男女比例為1.2~3.6:1。臨床特點為腹部逐漸增大、上腹可觸及包塊、食欲減退、消瘦、貧血等。晚期有黃疸、腹水等。目前尚不清楚其詳細發病機制,以往的研究發現在很大部分的肝母細胞瘤腫瘤中可檢測到β-catenin,其導致了Wnt信號通路的組成性激活。
外顯子組測序 (Exome sequencing)是近年發展起來的一種利用序列捕獲技術將全基因組外顯子區域DNA捕捉并富集后進行高通量測序的基因組分析方法。是一種選擇基因組的編碼序列的高效策略,相對于基因組測序其成本較低。目前,外顯子組測序已經在米勒綜合癥、歌舞伎綜合癥、重型顱腦畸形等孟德爾疾病的研究中得到成功應用。還有其它一些癌癥和復雜性疾病也應用外顯子組測序觀察到高度相關的突變(延伸閱讀:Nature醫學:解讀腫瘤外顯子組新平臺)。
為了鑒別出肝母細胞瘤的新突變,研究人員對6對肝母細胞瘤及匹配淋巴細胞進行了全外顯子組測序。由此鑒別出了21個基因上的24種體細胞非同義突變,其中大多數的為新發突變,包括Wnt信號通路中CTNNB1 (G512V)和CAPRIN2 (R968H/S969C)基因的三個新突變。還發現了從前證實與泛素連接酶復合體相關的一些基因:SPOP、KLHL22、TRPC4AP和RNF169。
研究人員證實,在功能上CTNNB1 (G512V)和CAPRIN2 (R968H/S969C)均為功能獲得性突變,在肝母細胞瘤中CAPRIN2 (R968H/S969C)激活了Wnt信號通路。這些研究結果表明在肝母細胞瘤中存在Wnt信號通路激活,通過在42個肝母細胞瘤腫瘤中對β-catenin進行免疫組化染色進一步證實了這一點。
隨后,他們利用shRNA介導RNA干擾,評估了21種突變基因對于肝母細胞瘤細胞生存的影響。研究結果表明1種新的癌基因CAPRIN2和3種抑癌基因SPOP、OR5I1及CDC20B影響了肝母細胞瘤的細胞生長。并且,研究人員發現在肝母細胞瘤細胞中SPOP S119N是一種功能喪失性突變。他們最終證實SPOP可通過調控CDKN2B表達抑制肝母細胞瘤的細胞增殖。
這些研究結果擴展了肝母細胞瘤的遺傳變異圖譜,闡明了Wnt和泛素信號通路調控異常在肝母細胞瘤的腫瘤形成中起著重要的作用。
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