应用遗传组学及生物信息学方法筛选间叶恶性肿瘤的生物标记及治疗靶点
目的 为探讨肉瘤的发病及其演进过程中重要的分子遗传学事件,采用高通量基因组学检测手段及生物信息分析相结合的方法,筛选与肉瘤发病及演进相关的生物标记及治疗靶点.方法 采用比较基因组杂交(aCGH)方法检测骨肉瘤、平滑肌肉瘤、胃肠间质瘤及恶性周围神经鞘瘤的遗传组学异常,通过生物信息学分析筛选重要信号通路遗传学异常；采用反相蛋白裂解微阵列芯片、组织芯片(TMA)、荧光原位杂交(FISH)、免疫组织化学(IHC)、细胞生物学、分子生物学等技术方法,对筛选到的生物标记进行体外验证试验.结果 (1)入骨肉瘤组织中WWOX基因缺失率为30％(3/10)；55例石蜡包埋人骨肉瘤组织中WWOX蛋白表达缺失率为62.8％(34/55)；WWOX基因及WWOX蛋白的缺失与骨肉瘤患者的预后缺乏相关性.(2)骨肉瘤中APEX1基因扩增率50％(5/10)；APEX1蛋白的表达率为64.9％(37/57),其中强阳性率为15.8％(9/570),中度阳性率为14％(8/57),弱阳性率为35.1％(20/57)；APEX1的表达与骨肉瘤的局部复发/转移有显著相关性,多因素生存分析显示APEX1蛋白表达是骨肉瘤患者无病生存期的独立预后因素.(3)骨肉瘤中存在包括VEGFA基因在内的VEGF信号通路的基因扩增；生物信息分析及FISH检测显示VEGFA基因的扩增呈特异性及区段性两种扩增方式；VEGFA基因扩增与骨肉瘤中VEGFA高表达及微血管密度增加显著相关,且与骨肉瘤患者无病生存显著相关；VEGFA基因扩增及VEGFA蛋白表达的组合检测可以更为有效地筛选合适的抗血管生成病例.(4)人平滑肌肉瘤全转录组的表达芯片检测发现表达上皮性标记E-cadherin的患者预后较好；反相蛋白裂解微阵列芯片检测的蛋白组学分析中发现一部分平滑肌肉瘤中高表达上皮性标记E-cadherin；构建的平滑肌肉瘤组织芯片的免疫组织化学染色结果显示,部分平滑肌肉瘤表达上皮性标记如E-cadherin、EMA、AE1/AE3及Pan-CK,并且E-cadherin的表达与平滑肌肉瘤患者好的预后相关；这些数据证实了部分平滑肌肉瘤中存在间叶-上皮表型转化(MErT)这种现象.生物信息分析发现人平滑肌肉瘤中E-cadherin的表达与转录因子Slug成负相关关系,且这种负相关关系在组织芯片上用免疫组织化学方法得到验证；在平滑肌肉瘤细胞系SK-LMS-1中,抑制Slug的表达可引起E-cadherin表达的显著增加,同时细胞形态向圆形变化,细胞的增殖、侵袭及迁移能力显著下降；增加Slug的表达则引起相反的现象；这些结果说明人平滑肌肉瘤中MErT由Slug调节的.(5) 51例人恶性周围神经鞘瘤(MPNST)的aCGH分析发现大量染色体异常区域,共包含了2599个基因的扩增及4901个基因缺失；在信号通路水平的分析发现胰岛素样生长因子-1受体(IGF1R)信号通路的成员存在基因拷贝数扩增；免疫组织化学方法分析发现IGF1R蛋白的表达与MPNST的无病生存显著相关；人MPNST细胞系ST88-14中,用小干扰RNA及特异性单克隆抗体MK-0646抑制IGF1R的活性,发现阻断IGF1R信号通路后PI3K/AKT及MAKP信号途径受阻而出现肿瘤增殖活性下降、侵袭及转移能力降低.结论 (1) WWOX基因缺失及WWOX蛋白表达降低是骨肉瘤发病中的早期事件,且这些表型的改变短期内不会导致骨肉瘤患者的死亡.(2)人骨肉瘤中APEX1基因的扩增且其蛋白的表达是无病生存期的预后因子,APEX1可能成为人骨肉瘤预后判断因子及潜在的靶向治疗目标.(3)骨肉瘤中VEGF信号通路存在遗传学特性,VEGFA基因扩增及VEGFA蛋白表达的组合生物标记更为有效的筛选抗血管生成患者,为骨肉瘤的抗血管治疗及其患者筛选奠定基础.(4)部分人平滑肌肉瘤中存在与临床预后紧密相关的MErT现象,且MErT是通过Slug调节的,Slug可能成为平滑肌肉瘤的潜在治疗靶点.(5)IGF1R可能是恶性周围神经鞘瘤(MPNST)潜在的特异性治疗靶点.
遗传组学 生物信息 骨肉瘤 平滑肌肉瘤 恶性周围神经鞘瘤 VEGFA WWOX基因 APEX1基因 胰岛素样生长因子-1受体 间叶-上皮表型转化
杨吉龙 王国文 杨蕴 陈可欣 张微
天津医科大学附属肿瘤医院 Departments of Pathology,The University of Texas MD Anderson Cancer Center
国内会议
三亚
中文
150-151
2012-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）