Science發(fā)布肝癌研究重要發(fā)現(xiàn)
日期：2014-03-03 14:18:10
通過比較腫瘤和正常組織，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個在纖維板層肝細(xì)胞癌(fibrolamellar bepatocellular carcinoma.FLHC)中表達的嵌合轉(zhuǎn)錄物，他們將研究結(jié)果發(fā)布在本周的《科學(xué)》（Science）雜志上。
在洛克菲勒大學(xué)Sanford Simon的領(lǐng)導(dǎo)下，研究人員對來自纖維板層肝細(xì)胞癌患者的20多個原發(fā)性、復(fù)發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤以及匹配的正常組織進行了全轉(zhuǎn)錄組和全基因組測序。在RNA測序數(shù)據(jù)中，他們發(fā)現(xiàn)了一種僅存在于癌組織中的嵌合轉(zhuǎn)錄物。他們報道的這一嵌合轉(zhuǎn)錄物似乎是DNAJB1基因一端與部分PRKACA基因發(fā)生框內(nèi)融合（in-frame fusion）所導(dǎo)致。融合生成的蛋白質(zhì)表達并保留了一些激酶活性。
“數(shù)據(jù)顯示在100%的檢測纖維板層肝細(xì)胞癌中存在這一DNAJB1-PRKACA嵌合轉(zhuǎn)錄物，表明這一遺傳變異促成了腫瘤發(fā)生，”Simon和同事們說。
纖維板層肝細(xì)胞癌通常發(fā)生于青少年和年輕成人的罕見肝腫瘤。這類腫瘤通常對化療反應(yīng)不佳，5年總生存率為30-45%。
為了嘗試了解纖維板層肝細(xì)胞癌的分子基礎(chǔ)，Simon和同事們對配對的腫瘤和正常樣本進行了全基因組和全轉(zhuǎn)錄組測序?；趤碜?/span>11名患者的29個原發(fā)性、復(fù)發(fā)性、轉(zhuǎn)移性腫瘤以及匹配正常組織的RNA測序結(jié)果，研究人員揭示出了一個存在于每個腫瘤樣本中的單個復(fù)發(fā)性候選嵌合轉(zhuǎn)錄物。
他們指出，這一轉(zhuǎn)錄物似乎是由于DNAJB1基因的第1外顯子和PRKACA的2-10外顯子發(fā)生框內(nèi)融合所導(dǎo)致。DNAJB1編碼了HSP40家族的一個成員，而PRKACA則編碼了蛋白激酶A（PKA）的α催化亞基。
當(dāng)與正常組織比較之時，研究人員發(fā)現(xiàn)9名檢測患者的腫瘤樣本中PRKACA轉(zhuǎn)錄水平增高。此外，他們指出在所有9名患者中，腫瘤樣本相比于正常組織樣本2-10外顯子表達水平增高，而并非嵌合體組成部分的第1外顯子在兩組組織中則保持一致。
有兩名患者存在另一個影響PRKACA和DNAJB1的剪接變異體。來自這些患者的樣本包含的一些讀值是從DNAJB1第2外顯子中間開始與PRKACA第2外顯子起點連接。
Simon和同事們采用RT-PCR結(jié)合Sanger測序，證實了他們見到的這一嵌合轉(zhuǎn)錄物。
他們還指出腫瘤組織似乎保留一些全長PRKACA的轉(zhuǎn)錄物，表明一些細(xì)胞仍然包含野生型PRKACA基因拷貝。
研究人員通過篩查來自配對腫瘤和正常樣本的全基因組測序數(shù)據(jù)，搜索了纖維板層肝癌基因組中的結(jié)構(gòu)變異。在分析的10個樣本中有8個，研究人員揭示出了定位于PRKACA和DNAJB1上的長度超過400kb的雙端讀值。盡管精確的缺失斷點各異，每個樣本大致都是DNAJB1的第1內(nèi)含子或第2外顯子缺失，并以PRKACA第1內(nèi)含子結(jié)尾。
通過對來自腫瘤和正常組織的蛋白質(zhì)進行western blot分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這一嵌合轉(zhuǎn)錄物仍然表達。將嵌合蛋白、野生型蛋白或?qū)φ盏鞍踪|(zhì)粒轉(zhuǎn)導(dǎo)到人類腎細(xì)胞系中，研究人員發(fā)現(xiàn)具有嵌合或野生型蛋白治療的細(xì)胞相比于空對照質(zhì)粒的細(xì)胞具有更高的PKA活性。這證實了這一嵌合蛋白保留了PKA活性。
他們指出：“這一嵌合體預(yù)計是將DNAJB1的J結(jié)構(gòu)域與PRKACA的催化結(jié)構(gòu)域合并到了一起。啟動子來自DNAJB1基因，可以解釋為何嵌合子轉(zhuǎn)錄物的表達水平高于WT PRKACA轉(zhuǎn)錄物。”
他們還預(yù)測這一嵌合蛋白質(zhì)缺乏結(jié)合PKA調(diào)控子的結(jié)構(gòu)域。通常PKA磷酸化大量的底物，其中一些與雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡和其他信號通路相關(guān)。PKA還參與了內(nèi)皮生長因子受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及調(diào)控芳香酶表達，后兩者可能在纖維板層肝細(xì)胞癌中過表達。
研究人員表示目前尚沒有檢測纖維板層肝細(xì)胞癌的分子診斷方法，這一嵌合轉(zhuǎn)錄有可能成為這一疾病的標(biāo)志物。他們還認(rèn)為，這一嵌合物在疾病發(fā)病機制中的作用還有待闡明，其有可能促成了腫瘤形成。
