【摘要】：食管癌是最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率分別占全球腫瘤的第八位和第六位。根據(jù)病理類型,食管癌可分為兩種主要類型:食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,EAC)和食管鱗狀細(xì)胞癌(esophagealsquamous cell carcinoma,ESCC),其中食管鱗癌約占90%,并且中國是食管鱗癌的高發(fā)地區(qū),約70%的食管鱗癌發(fā)生在中國。雖然食管鱗癌的診斷和治療水平在過去幾十年有了很大的提高,然而其五年生存率仍然只有15%-25%。因此深入了解食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展機(jī).制,發(fā)現(xiàn)有效的食管鱗癌的診斷標(biāo)志和治療靶點(diǎn),對于制定有效的治療方案、提高食管鱗癌病人預(yù)后具有重要的意義。近幾年,隨著測序技術(shù)的發(fā)展,對于食管鱗癌組學(xué)的研究陸續(xù)展開。包括本課題組在內(nèi)的多個課題組進(jìn)行了食管鱗癌基因組測序研究,發(fā)現(xiàn)了 TP53、RB1、NOTCH1、細(xì)胞周期相關(guān)基因、PI3K-AKT通路、WNT通路以及RAS通路等在內(nèi)的重要基因變異,使我們對食管鱗癌的基因組變異有了一定了解。然而,腫瘤基因組變異非常復(fù)雜,除了上述發(fā)現(xiàn)的基因變異外,食管鱗癌基因組變異的特征還有待于進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。本研究以本課題組以及山西醫(yī)科大學(xué)崔永萍老師課題組進(jìn)行食管鱗癌基因組測序所得到的數(shù)據(jù)為主體,通過生物信息學(xué)手段對食管鱗癌基因組變異特征從三個方面進(jìn)行了進(jìn)一步的分析,并且對相關(guān)基因的功能進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:一、腫瘤基因組變異與其臨床特征息息相關(guān),我們結(jié)合ESCC臨床特征來分析ESCC中發(fā)生顯著變異的基因發(fā)現(xiàn)與ESCC病人生存和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因突變。其中在腫瘤中目前沒有報(bào)道的TBX20可能在ESCC中具有重要作用。另外,動力蛋白dynein的重鏈編碼基因都發(fā)生基因突變和基因拷貝數(shù)變異,并且這些基因的變異與生存相關(guān),提示dynein可能在ESCC的進(jìn)展中發(fā)揮作用。我們還發(fā)現(xiàn)了與ESCC病人生存和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因擴(kuò)增,其中基因C11ORF24是個還沒有過詳細(xì)功能報(bào)道的基因,我們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)C11ORF24在ESCC中高表達(dá),敲降C11ORF24能抑制ESCC細(xì)胞的增殖、克隆形成和侵襲、遷移能力。我們第一次報(bào)道C11ORF24在腫瘤中的功能,提示其是一個新的癌基因。二、Bromodomain-containing蛋白是一類重要的參與表觀遺傳調(diào)控的蛋白,在多種腫瘤中發(fā)揮重要作用,而且是重要的小分子抑制劑的作用靶點(diǎn),然而它們在ESCC中的作用鮮有報(bào)道。我們通過分析發(fā)現(xiàn)Bromodomain-containing蛋白編碼基因在ESCC中發(fā)生基因突變和拷貝數(shù)變異,其中IV家族的BRD9和ATAD2發(fā)生顯著基因擴(kuò)增,并且通過比較其他腫瘤中的基因變異情況發(fā)現(xiàn)這是鱗狀細(xì)胞癌的一個共同特征。Chang等人之前也發(fā)現(xiàn)BRD9在ESCC存在擴(kuò)增,但是對其功能沒有做很詳細(xì)的研究,ATAD2在ESCC中的功能則還沒有任何報(bào)道。使用BRD9抑制劑I-BRD9,能夠抑制ESCC細(xì)胞的增殖、克隆形成,并引起G1/S阻滯,促使細(xì)胞凋亡。另外,I-BRD9處理可以使細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)重要的基因CDK2和CDK4表達(dá)下調(diào)。我們第一次報(bào)道I-BRD9在ESCC抑制中的作用。敲降A(chǔ)TAD2影響ESCC細(xì)胞的增殖、克隆形成和侵襲、轉(zhuǎn)移能力。我們第一次報(bào)道ATAD2在ESCC中的功能。三、DNA損傷修復(fù)相關(guān)通路基因的變異在腫瘤的發(fā)生發(fā)展起著重要作用,同時在腫瘤的治療抵抗性中起著重要作用。我們通過分析腫瘤中常見的六個DNA損傷修復(fù)通路發(fā)現(xiàn)在ESCC中,參與單鏈DNA損傷修復(fù)的堿基切除修復(fù)通路(BER)和錯配修復(fù)(MMR),以及參與雙鏈DNA損傷修復(fù)的同源重組(HR)和鄰近末端鏈接(NHEJ)這4個通路的基因變異會影響ESCC病人的生存或淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。進(jìn)一步分析基因的變異和基因的表達(dá),我們發(fā)現(xiàn)DSBs修復(fù)通路的基因在ESCC中普遍存在高表達(dá),其中RAD51B、RAD54B、MRE11A、NBN、PRKDC在ESCC中發(fā)生顯著的擴(kuò)增和異常高表達(dá),并與ESCC病人的預(yù)后和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),提示其在ESCC的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮重要作用。上述分析初步揭示了 ESCC存在放療抗性的分子基礎(chǔ)。另外,我們發(fā)現(xiàn)HR通路的抑制劑Mirin和NHEJ通路的抑制劑NU7441能夠抑制ESCC細(xì)胞增殖并增強(qiáng)IR處理引起的DNA雙鏈損傷和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R735.1
【圖文】：

圖１－１突變率２％以上基因ＧＯ富集分析逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋ＧＯ邋ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｇｅｎｅｓ邋ｗｉｔｈ邋ｍｕｔａｔｉｏｎ邋ｒａｔｉｏ邋ｍｏｒｅ邋ｔｈａｎ邋２％逡逑我們進(jìn)行了邋５０９個基因突變單因素Ｃｏｘ回歸生存分析（圖１－２，表１－４）。共逡逑發(fā)現(xiàn)４６個生存相關(guān)的基因，其中４４個危險突變基因，即這些基因發(fā)生突變可能逡逑與ＥＳＣＣ病人預(yù)后變差有關(guān)，另外還有２個可能起到保護(hù)作用的突變基因：逡逑Ｐ／／ＧＣ４邋（２２／１９２）和／Ｍ７７邋（２ＣＶ１９２）。４４個基因大部分都是突變不很顯著的基逡逑因，其中包含本課題組之前報(bào)道的癌基因（１２／１９２）邋（Ｓｏｎｇ邋ｅｔａｌ．，邋２０１４）。逡逑５０逡逑

逡逑我們又分析了可能與ＥＳＣＣ病人發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因（圖１－３，表１－逡逑６），發(fā)現(xiàn)了邋２７個在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組和非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組存在差異的突變基因。２４個逡逑基因在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的突變多于非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，其中２２個基因只在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移逡逑組發(fā)生突變，基因Ｍｆ／Ｃ７７邋（１０／１９２）和尸ＣＺＯ邋（２４／１９２）在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中突變多逡逑于非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，提示這些基因突變可能在ＥＳＣＣ晚期轉(zhuǎn)移進(jìn)一步惡化中發(fā)揮逡逑重要作用。ｉｖｏｒｃ扣（３０／１９２）的突變在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組多，（６／１９２）和逡逑（７／１９２）則只在非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)組中發(fā)生突變，推測這３個基因的突變可能能逡逑夠促使ＥＳＣＣ病人發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。我們發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)的突變基因與臨床逡逑Ｓｔａｇｅ相關(guān)的突變基因大部分重合，這與臨床Ｓｔａｇｅ晚期發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，而早期逡逑一般不發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。逡逑ＥＳＣＣ的危險因素：吸煙和飲酒對基因突變有哪些影響呢？通過分析吸煙與基逡逑因突變的相關(guān)性我們發(fā)現(xiàn)１２個基因的突變與吸煙情況具有相關(guān)性（表１－７）

本文編號：2731620