HBV相關的肝細胞癌外顯子組研究
肝癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）是一種嚴重威脅人們健康的惡性腫瘤，每年約有70萬患者死于肝癌。在中國，肝癌每年發(fā)病人數(shù)超過25萬人，其發(fā)病主要與乙肝病毒感染、酒精肝、食物受黃曲霉毒素污染等原因有關。肝癌的高致死率主要是由于其具有很強的侵潤和轉移能力，特別是常常侵入肝內血管，形成肝內轉移，病理學特征是門靜脈癌栓（portal vein tumor thrombosis, PVTTs）。目前導致肝癌轉移的分子機制以及決定腫瘤細胞轉移的變異基因尚不十分清楚。因此，尋找導致肝癌轉移的關鍵基因，可以為臨床肝癌轉移診斷、監(jiān)測及靶向治療奠定堅實的理論基礎。
為了識別和鑒定肝癌轉移相關的關鍵突變基因，在國家*973計劃和衛(wèi)生部“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治”科技重大專項等支持下，國家人類基因組南方研究中心韓澤廣教授，生物芯片上海國家工程研究中心黃健研究員、國家人類基因組南方研究中心鄧慶博士、上海伯豪生物技術有限公司肖華勝博士等，聯(lián)合國內多家臨床醫(yī)院共同攻關，開展了這項研究工作，取得了重要突破。 相關成果發(fā)表在2012年8月26日的Nature Genetics上。其中全外顯子組測序與部份數(shù)據(jù)分析等工作主要由上海伯豪生物技術有限公司完成。
研究人員首先收集了10例HBV陽性肝癌患者的癌旁、癌和肝內轉移的門靜脈癌栓共29個組織樣本。利用上海伯豪生物技術有限公司的IlluminaGAIIx和ABI的SOLiD高通量測序平臺，進行全外顯子組測序分析。比較分析原位癌和轉移灶的測序結果，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞存在347個突變基因，平均每個腫瘤樣本有30-40個基因突變，其中大多數(shù)基因突變是*次在肝癌樣本中發(fā)現(xiàn)，并且在原發(fā)灶和轉移灶中同時出現(xiàn)。說明肝癌的發(fā)病和轉移與基因突變密切相關，并且轉移相關基因在原發(fā)癌中就已經(jīng)發(fā)生了突變。具體分析基因突變的類型，發(fā)現(xiàn)有5位患者存在明顯的C:G>A:T突變，有4位患者存在明顯的T:A>A:T突變。
信號通路分析發(fā)現(xiàn)這些突變基因主要與細胞粘著、運動、遷移和形態(tài)形成有關。其中有10個基因存在2個以上的非沉默突變，包括TP53，ARID2，ARID1A等。為了確定哪個突變基因在肝癌轉移中發(fā)揮關鍵作用，研究人員進一步在大量肝癌樣本中對這10個突變基因進行評估。結果發(fā)現(xiàn)，在110份HBV陽性肝癌中有14例（約占13%）ARID1A基因發(fā)生了突變。此外，研究人員采用RNA干擾技術評估了91個已證實存在突變的基因對肝癌細胞生長的影響。結果表明其中有7個基因，包括VCAM1和CDK14可能與肝癌細胞生長和浸潤能力密切相關。ARID1A基因負責編碼SWI/SNF染色質重塑復合物的一個元件。VCAM1除了突變外，還在多數(shù)肝癌樣本中表達下降。而與細胞增殖相關CDK14基因突變則會增強該基因功能，導致細胞生長加快，促進轉移，可能是肝癌治療新靶標。
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| 基因突變的分布。大多數(shù)基因突變同時存在于原發(fā)癌和轉移灶中。 | 部分在原發(fā)癌和轉移灶中都存在的突變基因的分布。 |
這一研究為我們提供了可能與中晚期肝癌相關的體細胞突變的圖譜，并為人們發(fā)現(xiàn)了解肝癌發(fā)生、轉移機制提供了重要線索。
