《Scientific Reports》:Coding and regulatory somatic profiling of triple-negative breast cancer in Sub-Saharan African patients
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为探究三阴性乳腺癌(TNBC)负担的影响因素,研究人员对安哥拉和佛得角样本测序,发现新驱动基因,助力精准医疗。
三阴性乳腺癌研究新突破:非洲患者体细胞特征剖析
在全球健康领域,癌症一直是备受瞩目的焦点。乳腺癌作为女性常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率不容小觑。其中,三阴性乳腺癌(TNBC)因其特殊的生物学特性,治疗手段有限,预后较差,成为了乳腺癌研究中的 “硬骨头”。在非洲地区,TNBC 的发病率呈现出快速上升的趋势,然而,由于该地区在癌症研究方面资源相对匮乏,关于 TNBC 的遗传信息极为有限,不同地区 TNBC 患者的发病机制和潜在治疗靶点尚不明确,这严重制约了非洲地区乳腺癌的精准治疗发展。
为了填补这一空白,来自葡萄牙波尔图大学等多个研究机构的研究人员,针对安哥拉和佛得角的 TNBC 患者展开了深入研究。他们通过全外显子测序(WES,包括非翻译区 UTR)技术,对患者样本进行分析,旨在揭示非洲患者 TNBC 的体细胞突变特征,寻找潜在的驱动基因和治疗靶点,为 TNBC 的精准治疗提供理论依据。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为全球 TNBC 研究带来了新的曙光。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们从安哥拉和佛得角的相关医疗机构收集 TNBC 患者样本,同时选取癌症基因组图谱(TCGA)中的非洲裔美国(TCGA-AA)和欧洲裔美国(TCGA-EA)TNBC 样本作为对照。接着,对样本进行 DNA 提取,利用 Agilent SureSelect Human All-Exon V5 + UTRs 进行靶向富集后,在 Illumina HiSeq 平台测序。测序数据经过严格的质量控制和分析流程,包括序列比对、变异检测、注释以及功能预测等,以确保研究结果的准确性和可靠性。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 队列特征:非洲队列的 TNBC 患者诊断时中位年龄为 50 岁,相比 TCGA-EA 样本,非洲队列中 40 岁以下患者比例更高。多数非洲患者为浸润性导管癌,且 82.1% 的分期病例处于晚期(III + IV 期)。
- 体细胞突变谱:在非洲队列的 30 个样本中,共鉴定出 7372 个体细胞突变。与 TCGA-EA 队列相比,非洲队列的体细胞突变谱更为多样,且约 86% 的体细胞突变在 COSMIC 数据库中未被报道。非洲队列中体细胞突变主要集中在错义突变和内含子突变,且在 TP53 基因上的突变频率低于 TCGA 队列,而 TTN 基因在非洲队列中突变频率最高。MutSig2CV 分析显示,TP53、CNDP1 等基因的突变频率高于随机预期,且当合并非洲和 TCGA-AA 队列分析时,DEFB132 和 COPZ2 基因也表现出显著突变。
- 拷贝数变异(CNV):三个队列在染色体 1、8 长臂和 10 号染色体短臂起始部分的 CNV 图谱有重叠,非洲和 TCGA-EA 队列在部分 6 号染色体上也存在 CNV 增益。这些 CNV 增益区域的基因包括 ABL2、MDM4 等,可能在肿瘤发生中起重要作用。
- 功能影响推断:通过 CADD 算法分析,约 16% 的体细胞单核苷酸变异(SNV)为潜在因果变异,且新突变中潜在因果变异比例更高。在具有潜在有害突变的基因中,TP53 和 TTN 基因突出。同时,约 20% 的体细胞突变与候选顺式调控元件(cCREs)重叠,这些突变涉及免疫反应、信号传导等多个关键过程,富集分析表明与 Wnt 信号通路相关。
- 推定驱动突变:在 “乳腺癌驱动基因” 和 “所有癌症驱动基因” 中,非洲队列多数样本存在突变。这些突变涉及激酶活性、转录调控等重要途径,同时也涉及免疫相关途径。
研究结论和讨论部分指出,该研究丰富了撒哈拉以南非洲地区 TNBC 的特征目录,发现非洲队列的体细胞突变负担高于 TCGA 队列。研究还确定了可能在非洲 TNBC 患者中起重要作用的新驱动基因,如 TTN、CEACAM7 等。这些发现强调了扩大非洲癌症组学筛查的重要性,有助于发现新的体细胞突变和癌症相关通路,为 TNBC 的精准治疗提供了新的潜在靶点和方向。尽管还需要进一步研究这些新突变和驱动基因在 TNBC 发病机制中的具体作用以及作为药物靶点的可行性,但该研究成果无疑为改善 TNBC 患者的临床结局带来了新的希望,为全球 TNBC 研究做出了重要贡献。