揭秘 11p15.5 区域遗传变化:为嗜铬细胞瘤和副神经节瘤诊疗 “解锁” 新线索

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Endocrine-Related Cancer 4.1

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  为探究嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(PPGLs)中 11p15.5 区域遗传变化,研究人员分析 150 例肿瘤样本。发现 40% 病例该区域有变化,pUPD 为第二常见变化,且 11p15.5 区域变化在不同基因簇频率不同,为 PPGLs 发病机制研究提供新依据。

  在医学研究的神秘领域中,嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(PPGLs)就像隐藏在暗处的 “神秘敌人”,一直困扰着科研人员和临床医生。PPGLs 是源于胚胎神经嵴细胞的神经内分泌肿瘤,每百万人中约有 2 - 8 人患病,而且 30 - 40% 的患者存在已知易感基因的种系致病性变异。它的发生与 20 多个基因的突变相关,这些基因被分为假缺氧簇、激酶信号簇和 Wnt 信号簇。
此前研究发现,假缺氧簇与 DNA 甲基化变化有关,尤其是 11p15.5 区域的改变,并且该区域变化在假缺氧簇相关肿瘤中较为常见,像部分研究指出在特定基因相关的 PPGLs 中存在 11 号染色体整体或 11p15.5 区域的缺失。11p15.5 区域包含众多印记基因,如 H19 印记母源表达转录本(H19)、胰岛素样生长因子 2(IGF2)、钾电压门控通道亚家族 Q 成员 1(KCNQ1)、KCNQ1 反义转录本 1(KCNQ1OT1)和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 1C(CDKN1C) ,这些基因在细胞生长、分化等过程中发挥着关键作用,其异常与多种癌症相关。此外,11p15.5 区域还与贝克威思 - 威德曼综合征(BWS)相关,不过罕见情况下 PPGLs 才会在 BWS 患者中出现。

尽管之前对 11p15.5 区域与 PPGLs 的关系有了一定认识,但仍存在诸多疑问。比如,除了已知的母源等位基因缺失,11p15.5 区域还有哪些变化?这些变化在不同基因簇的 PPGLs 中频率如何?是否能将 11p15.5 区域的变化作为某一基因簇的标记?为了解开这些谜团,来自国外的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Endocrine - Related Cancer》上。

研究人员从 Motol 大学医院和布拉格综合大学医院招募了 150 例确诊为 PPGLs 的患者(85 名女性和 65 名男性,平均年龄 48.6 岁) ,获取了他们的冷冻组织样本。研究用到了以下几种主要关键技术方法:一是通过下一代测序(NGS)面板来识别种系和体细胞致病性基因变异;二是运用 SALSA MS - MLPA Probemix ME030 BWS/RSS 检测方法,检测 11p15 BWS/RSS 区域内 IC2(KvDMR)和 IC1(H19DMR)结构域中一个或多个序列的异常甲基化,以及该区域的缺失 / 重复情况;三是采用 SNP 微阵列研究,使用 Illumina 的相关芯片进行检测,并通过特定软件分析数据。

研究结果


  1. 11p15.5 区域变化的总体情况:对 150 个样本进行 MS - MLPA 和 SNP 阵列分析后发现,90 例(60%)样本的 11p15.5 区域无变化。最常见的变化是 11p15.5 区域母源等位基因缺失,有 45 例(30%) ;其次是父源单亲二体(pUPD),有 5 例(3.33%) ,其特点是检测区域无缺失,但不同甲基化区域有改变,如 H19 基因高甲基化、KCNQ1OT1 基因低甲基化;第三是父源等位基因获得,有 4 例(2.67%)。此外,还发现了其他几种较少见的变化。
  2. 不同性别、肿瘤类型及基因变异状态下的变化差异:统计分析显示,11p15.5 区域遗传变化的频率在男性和女性之间(P 值 = 0.7402)、嗜铬细胞瘤和副神经节瘤之间(P 值 = 1)均无统计学差异。在有和无种系或体细胞致病性改变的样本之间,11p15.5 区域遗传变化频率也无统计学差异(P 值 = 0.868) 。不过,在母源等位基因缺失的样本中,种系或体细胞致病性改变的频率更高。
  3. 不同基因簇中 11p15.5 区域变化的差异:假缺氧簇 1 中有 14/18(77.77%)的样本在 11p15.5 区域存在改变,激酶信号簇 2 中则有 17/64(26.56%)的样本有改变,两者差异具有统计学意义(P 值 = 0.000008558)。簇 2 中观察到的变化更具异质性,与未发现种系或体细胞致病性变异的 PPGLs 组类似。这表明 11p15.5 区域在簇 2 的 PPGLs 发展中可能也有作用,但程度小于簇 1。

研究结论和讨论


这项研究意义重大。一方面,研究人员首次发现了体细胞 pUPD 在 PPGLs 中的存在,且它是第二常见的变化,这为 PPGLs 的发病机制研究提供了新的视角。另一方面,研究表明 PPGLs 的发展不仅与 CDKN1C 表达降低有关,还与 IGF2 表达增加有关,进一步揭示了 PPGLs 发病的复杂机制。

从基因簇的角度来看,虽然 11p15.5 区域变化在簇 1 中的频率高于簇 2,但簇 2 中也存在该区域的变化,这说明之前认为 11p15.5 区域变化仅存在于簇 1 的假设是错误的,不能将 11p15.5 区域变化作为簇 1 的标记。

研究过程中还发现了 MS - MLPA 和 SNP 阵列两种检测技术存在差异。部分样本中,SNP 阵列检测到缺失而 MS - MLPA 未检测到,这些样本多为多倍体,可能是多倍体影响了 MS - MLPA 的检测结果;还有部分样本 MS - MLPA 检测到变化而 SNP 阵列未检测到,推测是这些变化太小,超出了 SNP 阵列的检测范围。因此,研究人员建议如果条件允许,最好同时使用这两种技术;若只能选择一种,MS - MLPA 能检测更广泛的变化,包括 DNA 甲基化改变,是更好的选择。

总的来说,该研究为深入理解 PPGLs 的发病机制奠定了更坚实的基础,但 11p15.5 区域在 PPGLs 肿瘤发生中的具体作用仍需进一步研究确认。未来,随着研究的不断深入,有望基于这些发现开发出更精准的诊断和治疗方法,为 PPGLs 患者带来新的希望。

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