研究背景
脑胶质瘤是中枢神经系统中最常见的脑部肿瘤,根据病理学特征可以分为四个级别和多种类型,具有浸润生长、易复发、预后差等特点。其中gradeⅣ胶质瘤(也称作GBM)的致死率极高,平均的存活期仅为14个月。不同分型胶质瘤发生发展的分子机制有所不同,常规放化疗的预后差别较大,但某些亚型如GBM包含的pGBM和sGBM在病理上难以区分,因此亟需发展针对分子病理的新的分型标准,以指导临床治疗和个体化医疗,提高病人的生存期和生存质量。
与此同时,染色体重排造成的基因融合通过获取新的功能从而促进肿瘤的发生,融合基因可以为肿瘤的靶向治疗提供指导意义。
为研究胶质瘤发生发展分子机制,首都医院北京神经外科研究所的研究团队直接通过胶质瘤样品测序分析及后续验证,从差异基因和融合基因等几个方面阐述了神经角质细胞瘤发生发展过程。文章发表在年的GenomeResearch(IF:13.),其中的生物信息分析工作主要由诺禾致源参与完成。
研究方法
提取胶质瘤细胞总RNA,取1μgRNA构建插入片段bp的转录组文库,采用illuminaHiSeq0平台进行PE测序,每个样本的测序数据量为5Gb。主要分析内容为差异基因分析、融合基因分析和生存分析,最后通过qRT-PCR、Sangersequencing,Immunoblot,invasionassay等技术进行实验验证。
研究结果
通过对例II,III,IV级以及复发的脑胶质瘤样本进行转录组测序(RNA-seq),共发现种融合转录本,其中67种为读码框内融合,如重复出现的FGFR3-TACC3、RNF-SLC26A11、PTPRZ1-MET,后续通过PCR和Sangersequencing,有95.5%(64/67)的融合基因在例独立样品中得到了验证。
图表:融合基因在染色体上的分布
该研究首次报道了只发生于继发胶质母细胞瘤(sGBM)的融合基因PTPRZ1-MET(ZM),其发生频率约占15%,具有四种不同的融合形式。PTPRZ1-MET融合样本与非融合样本相比,MET、PIK3CA、AKT1基因高表达,提示PIK3CA通路被活化。外源表达PTPRZ1-MET融合的U87MG细胞与对照相比,具有更高的细胞迁移和侵袭能力。并且在复发胶质母细胞瘤病人中,具有PTPRZ1-MET融合的病人预后更差。以上结果提示,PTPRZ1-MET融合很可能在神经胶质细胞瘤发生过程中起原癌基因的作用。
参考文献
Bao,Zhao-Shi,etal.RNA-seqofgliomasrevealedanovel,recurrentPTPRZ1-METfusiontranscriptinsecondaryglioblastomas.Genomeresearch24.11():-.
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