客觀日本

大阪大學等透過全面基因體分析明確消化系統神經內分泌癌的發生機制

2021年12月29日 生物醫藥

大阪大學研究生院醫學系研究科的谷内田真一教授宣佈,與東北大學、東京大學醫科學研究所和慶應大學等共同明確了罕見的難治性癌症——廣泛發生於消化系統的消化系統神經內分泌腫瘤(NEC)的發病機理。研究團隊透過收集日美歐的大量樣本,並全面進行基因體分析,發現發病機理引起的基因異常存在差異。NEC高度表達控制向神經內分泌系統分化的轉錄因子SOX2和ASCL1,研究發現,這與正常情況相反,是由啟動子區域的甲基化引起的。該成果有助於實施早期診斷和開發冶癒藥物。相關内容已經於12月9日發佈在美國癌症學會的期刊上。

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消化系統神經內分泌腫瘤發病機理(供圖:大阪大學)

衆所周知,NEC是比胰腺癌惡性程度更高、預後也更差的癌症。WHO根據病理組織影像將消化系統的神經內分泌腫瘤(NENs)分爲高分化神經內分泌腫瘤(NET)和低分化神經內分泌腫瘤(NEC)。NET很多都能透過手術根治,病理相對比較清楚。另一方面,NEC根據病理組織影像分爲小細胞型和大細胞型,但由於比較罕見且診斷時往往已經轉移,很難診斷和獲得研究樣本,因此一直沒有實施基因體分析。

研究團隊此次從各種消化系統癌症發病頻率較高的日本、美國和荷蘭收集了55例NET和60例NEC,全面實施了基因體分析(全基因體分析、全外顯子分析、全轉錄成分析、甲基化分析、ATAC-seq分析)。

首先按器官將NEC分爲預後最差的胰腺來源和非胰腺來源進行了分析,發現基因體異常存在差異。應答胰腺源NEC可以分爲發生KRAS基因突變,胰腺的導管細胞標記基因(SPP1和CFRT)表達增加的「Ductal-Type」,以及未發生KRAS基因突變,胰腺的導管細胞標記基因(PTF1A)高度表達的「Acinar-type」。

另外發現,在非胰腺消化系統源NEC中,「TP53和RB1基因異常」與「TP53和CCNE1或者MYC基因異常」相互排斥發生,二者都具有結構多態性。此外,胃NEC和大腸NEC各有一例是由電腦病毒傳染引起的,這兩個病例未發現TP53和RB1基因異常。

消化系統NEC的特徵是轉錄因子SOX2和ASCL高度表達,研究發現,這是由各基因的啟動子區域的甲基化引起的,尤其是SOX2高度表達的NEC,促進了基因轉錄。

以往的報告認爲可能存在由胰腺NET轉成胰腺NEC的情況,但此次首次應答二者明顯不同。NET中不存在NEC常見的RB1基因異常,基因突變也不同,另外還發現,雖然不是全部,但胰腺NET會高頻率發生染色體水平的缺失、全基因體重複,以及參與維持染色體結構的MEN1基因突變。

今後有望以此次明確的相關基因爲靶標,推進新藥開發。

原文:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部