分享

Nature:膀胱癌的综合分子特征

 乡音fly 2018-03-11
2016-04-08 病理柳叶刀

     

导读: 膀胱尿路上皮肿瘤是常见的恶性肿瘤,每年在全世界导致大约15万例死亡;但目前尚没有治疗这种肿瘤的靶向药物被批准。 近日,癌症基因组图谱(TCGA)研究团队在 Nature杂志公布了他们对131例高级别肌层浸润性膀胱肿瘤的各种分子变化进行的整合研究,希望能为膀胱肿瘤的治疗提供潜在的靶向位点 。

        该研究对大量肿瘤样本的基因组、遗传变化、分子表达水平进行全面检测后,通过整合分析,归纳其分子变化的规律,并将样本分为不同亚型,除揭示其可能不同的肿瘤发展机制外,更重要的是发现各种不同的治疗靶点,并可能在这些结果的基础上发展出各种新的治疗策略。


--------------------------------------------------------------------------

1 体细胞 DNA改变


    研究发现膀胱癌DNA 水平的改变频率很高,平均每例包含302个外显子突变、204个拷贝数改变和22个基因组重排。对比分析后发现27 个位点发生明显拷贝数扩增,其中 PVRL4、BCL2L1、ZNF703等3个基因扩增为首次报道;30个位点发生基因拷贝数缺失,其中 CDKN2A (9p31.3)为最普遍的缺失,在47%的样本中发生并与表达下降相关。研究者列出的32个突变位点经统计学分析有显著的重复发生(突变率>3%)。对125个样品中的体细胞突变和位点拷贝数改变通过非阴性矩阵因子分解方法进行成簇分析,发现高级别肌层浸润性膀胱肿瘤有3种不同亚型:A 亚型为“集中扩增型”,有几种基因的高丰度拷贝 数 改 变 和 MLL2 突 变;B 亚 型 为 “乳 突 状 CDKN2A缺失- FGFR3突变型”,有乳突状病理表型,几乎所有 B亚型的样本中都有 CDKN2A 缺失,而且大部 分 有 1 个 或 更 多 的 FGFR3 改 变;C 亚 型 为“TP53/细胞周期突变型”,在几乎所有样本中都有TP53突变,而且富集 RB1 突变和 E2F3、CCNE1 基因扩增。这些突变模式的不同暗示可能有不同原癌发生机制。另外特别值得注意的是,一群在表观遗传调控方面发挥作用的基因也被发现具有较高的突变率:MLL2、ARID1A、KDM6A 和 EP300。



2 mRNA、miRNA与蛋白质表达


    根据对129个膀胱癌样本 mRNA 测序的结果,肌层浸润性膀胱肿瘤可以分为4个类型。Ⅰ型(类乳突状)富含乳突状肿瘤形态,FGFR3突变、拷贝数扩增或表达增加。在Ⅰ型样本中还发现了3例由染色体易位导致的 FGFR3-TACC3基因融合;这一类型膀胱癌可能对 FGFR3 的抑制剂或抗体敏感。与TCGA 计划已分析的11种其他肿瘤分型的“基因签名”对比发现:Ⅲ型(基底/鳞癌样)在标志物表达上与基底样乳腺癌、头颈部或肺部鳞癌类似;Ⅰ、Ⅱ型膀胱癌与管腔 A 型乳腺癌类似,高表达管腔乳腺分化标物,如 GATA3与 FOXA1。作者认为虽然起源于不同器官,部分膀胱癌、乳腺癌、头颈癌和肺癌在肿瘤发展过程中涉及共同的信号通路。


3 信号通路分析与治疗靶向
    将突变与拷贝数改变数据整合分析后发现3个信号通路频繁发生异常改变:细胞周期调节(93%);激酶与 PI3K 通路(72%)和染色质重塑(包括组蛋白修饰基 因 89%,SWI/SNF核小体重塑复合体组分64%)。在整合分析后发现,基因突变、拷贝数改变或RNA 表达变化影响42% 肿瘤中的 PI3K/AKT/mTOR 通路,包括 PIK3CA 的激活点突变(17%,可能对 PI3K 抑制剂有反应)、TSC1或 TSC2的突变或缺失 (9%,可 能 对 mTOR 抑 制剂有反应 )、和AKT3过表达(10%,可能对AKT抑制剂有反应)。作者还发现突变、基因组扩增或基因融合在 44% 的肿瘤中影响 RTK/RAS通路,包括 FGFR3由于各种原因激活 (17%,可 能 对 FGFR 抑 制 剂 或 抗 体 有 反应)、EGFR 扩增(9%,可能对 EGFR 抑制剂或抗体有反应)、ERBB3突变(6%,可能对 ERBB 激酶抑制剂敏感)和 ERBB2突变或扩增(9%,可能对 ERBB2激酶抑制剂或抗体敏感)。


   在过去的30年,对肌肉浸润性膀胱癌的治疗,除了基于顺铂的联合化疗和手术外没有取得进展,没有针对这一疾病的药物被批准。在本研究中鉴定的几种遗传改变,特 别 是 涉 及 PI3K/AKT/mTOR、CDKN2A/CDK4/CCND1和RTK/RAS等通路,包括ERBB2(Her-2)、ERBB3、FGFR3,有潜力成为治疗的靶点,可以根据患者的相关遗传改变进行临床药物试验。


   该研究鉴定的表观遗传学通路改变也暗示膀胱癌治疗的新的可能性。膀胱癌表现为高富集染色质调控基因突变,而且,整合分析还发现这些突变对癌症相关不同转录因 子 (如 MYC/MAX、HSP90AA1等)的活性有复杂影响。



    靶向染色质修饰的药物,如最 近 开 发 的 与 乙 酰 - 赖 氨 酸 结 合 基 序 (bromo-domains)结合的化合物,可能对染色质修饰酶异常的一类膀胱癌治疗有效果。


具体结果详见下列数据:如有需要英文文献原文,请回复索取,仅供学习参考!

  













    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多