甲狀腺乳頭狀癌新驅動基因 lncRNA GAS8-AS1 和 LPAR4 的研究

2017-01-13    編輯:諾禾致源

研究背景

甲狀腺癌是最常見的內分泌惡性腫瘤,每十萬個中國人平均6.6人患病,
其中80%的甲狀腺癌為甲狀腺乳頭狀癌(Papillary thyroid carcinoma, PTC)。
病因有家族遺傳、電離輻射和甲狀腺結節性疾病等,其中家族遺傳為主要致病因素。
通過分析402例PTC患者,TCGA(Cancer Genome Atlas, TCGA)發現
BRAF基因和RAS家族基因突變是甲狀腺乳頭狀癌主要的驅動突變。
但在中國大陸,PTC相關的致病突變尚不清楚。

流程方法

  • PTC患者,腫瘤組織+外周血,402對樣本(發現階段:91對;驗證階段:311對)
  • Agilent SureSelect人外顯子捕獲試劑盒捕獲建庫
  • Illumina HiSeq
    2000 PE100
  • 1. 體細胞變異檢測
    2. NMF突變特征和突變頻譜分析
    3. 高頻突變基因統計及通路富集分析

研究結果

1. NMF突變頻譜以及突變特征分析

共發現了1672個Somatic突變。突變頻譜分析顯示C>T/G>A突變頻率最高,占全部突變的43.3%。突變特征分析顯示Signature A突變特征中NpCpG三核苷酸突變類型也以C>T/G>A 的突變占比最大。


2. 高頻突變基因

通過MuSiC過濾分析,共發現10個高頻突變基因, BRAF突變頻率最高,59%(237/402)的患者攜帶BRAF V600E 突變。lncRNA GAS8-AS1 基因突變頻率次之。所有GAS8-AS1 突變中,c.713A>G/714T>C突變占比最高,達89.1%。LPAR4245棋牌 基因突變頻率也較高。(圖1)


圖1 癌癥體細胞全景突變圖

3. 驗證驅動基因

通過細胞實驗,驗證lncRNA GAS8-AS1 基因以及LPAR4 基因是PTC新的驅動基因。野生型的lncRNA GAS8-AS1 基因能夠有效抑制癌細胞的生長(圖2)。野生型的LPAR41 基因能有效促進癌細胞的生長,而轉染突變型LPAR41 基因的細胞與轉染野生型的細胞相比,細胞活力更強(圖3)。


圖2 野生型及突變型lncRNA GAS8-AS1 基因對癌細胞的抑制作用

圖3 野生型及突變型LPAR4基因對癌細胞的激活作用

4. 通路富集分析

通過細胞實驗,驗證lncRNA KEGG通路富集發現,甲狀腺癌通路是最顯著的突變通路。另外,69.2%(63/91)的PTC患者在BRAF 關聯的通路中存在影響蛋白功能的突變。SHC2, SHC3, CACNA1C 等基因只存在一次突變。通路中也包含一些非常著名的抑癌基因,如NRAS、EGFR以及 SHC3等。



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