文章發表:靶向捕獲測序繪制散發性胰腺神經內分泌瘤基因突變圖譜并發現潛在治療靶點

5 August 2021

[寶藤生物]

寶藤生物與海軍軍醫大學附屬長海醫院共同合作,采用靶向捕獲測序探究散發性胰腺神經內分泌瘤患者的基因突變譜以及肝轉移患者的腫瘤特征突變圖譜,并探討了胰腺神經內分泌瘤的潛在用藥靶點,為胰腺神經內分泌瘤患者的精準治療提供了參考依據。

該研究成果《Mutational landscape and potential therapeutic targets for sporadic pancreatic neuroendocrine tumors based on target next?generation sequencing》于2021年5月發表于《Experimental and Therapeutic Medicine》 雜志。

研究背景

胰腺神經內分泌瘤(PNET)是一類相對罕見的神經內分泌瘤,其發病率近年來呈上升趨勢。無功能性PNET(NF-PNET)約占所有PNET患者的85%,其中約有60%的NF-PNET患者就診時發生肝轉移,導致臨床預后更差。

本研究納入14例無功能性PNET患者,其中4例患者發生肝轉移,通過靶向捕獲測序(612個癌癥相關基因的外顯子區和啟動子區),探究有無發生肝轉移的PNET患者間突變譜的差異及潛在的可用藥靶點,為PNET患者的精準治療提供新的突破口。

研究方法

本研究納入14例經病理證實的散發性、無功能性PNET患者的新鮮冰凍腫瘤組織(2016年2月至2017年9月,所有患者術前均未接受任何治療)。從患者腫瘤組織中提取基因組 DNA,進行文庫構建、雜交捕獲和延伸。在Illumina NextSeq CN500平臺 (Illumina, Inc.)上進行高通量測序。下機測序數據經過質控后,進行生物信息學分析包括參考基因組比對、突變注釋、信號通路富集分析等。

研究結果

1.PNET患者的基因突變圖譜

在14名PNET患者中共發現53個基因發生體細胞突變,包含63個變異位點、5種變異類型,其中C>T最常見,患者腫瘤中位變異位點數目為5。

圖1展示了14名PNET患者的高頻突變基因,其中最高頻的突變基因是MEN1 (4/14; 29%),突變頻率與前人報道較一致(23.1%-56%)。然而僅在1名PNET患者出現ATRX突變(1/14; 7%),低于前人研究報道的突變率(13?25%)。


圖1:PNET患者高頻基因突變圖譜

2.突變基因的KEGG信號通路富集分析

對所有發生體細胞突變的基因進行了KEGG信號通路富集分析,圖2展示了顯著性TOP15的信號通路,其中有11個突變基因富集于PI3K/AKT信號通路(p.adjust =7.12x10?5);同時,富集到多個與腫瘤相關信號通路(包括ErbB、Ras和MAPK信號通路等)。此外,還富集到與內分泌相關的信號通路(如胰島素抵抗通路)。

圖2:KEGG信號通路富集分析

3.肝轉移PNET患者的特征突變圖譜

發生肝轉移和未發生肝轉移的PNET患者間發現3個共有突變基因,分別是MEN1、CAD和NRG1。伴有肝轉移的PNET患者中有13個特異性突變基因(見圖3)。將這13個突變基因進行KEGG信號通路富集分析,發現其與同源重組、趨化因子信號通路和2型糖尿病相關。

圖3:肝轉移PNET患者的特征突變基因和信號通路

4.PNET患者的潛在用藥靶標基因

將所有的基因突變信息在OncoKB數據庫進行用藥比對分析,發現了BRCA2 (p.Q548Q)和NF1(p.Q1188X)兩個潛在用藥的突變基因(見圖4)。其中BRCA2的佐證等級為2B,對應藥物為尼拉帕尼(niraparib)、奧拉帕尼(olaparib)、盧卡帕尼(rucaparib)和他拉唑帕尼(talazoparib)。NF1的佐證等級為4級,對應藥物有考比替尼(cobimetinib)和曲美替尼(trametinib)。

圖4:臨床潛在用藥靶標基因:BRCA2和NF1


結論

PNET是難治性惡性腫瘤之一,其常規治療如放化療在PNET患者中的療效難有突破性進展,其中位生存期僅為3.6年。隨著基因檢測技術的發展和廣泛應用,越來越多的腫瘤已得益于靶向藥物。對于PNET患者而言,深入探究其基因變異圖譜,是推進其靶向治療發展的基礎動力。本項目通過靶向捕獲測序探究14名PNET患者的基因突變圖譜和潛在可用藥靶點,分析有/無肝轉移的PNET患者間基因譜差異,為PNET患者的潛在靶向治療提供了重要依據。


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參考文獻:

Mutational landscape and potential therapeutic targets for sporadic pancreatic neuroendocrine tumors based on target next-generation sequencing. Exp Ther Med. 2021 May;21(5):415.