Nature丨中吴逵/林从等团队合作揭示了结直肠癌的预后基因组和转录组特征

iNature · 公众号 · 科技自媒体 · 2024-08-08 08:59

主要观点总结

本文介绍了由瑞典乌普萨拉大学等机构的科研人员共同发表在《Nature》杂志上的结直肠癌研究新成果。文章指出结直肠癌是由核心癌症通路驱动基因的体细胞基因组改变引起的，展示了结直肠癌的预后基因组和转录组特征。文章还讨论了不同类型的结直肠癌患者基因表达水平上的差异，这些发现将有助于指导个体化治疗。

关键观点总结

关键观点1: 结直肠癌研究的新成果

该研究揭示了结直肠癌的预后基因组和转录组特征，为个体化治疗提供了指导。

关键观点2: 结直肠癌的基因组特点

结直肠癌大约包括80-85%的拷贝数改变微卫星稳定型、微卫星不稳定性高突变型和体细胞极突变引起的超突变型等几种类型。

关键观点3: 基因表达分类与预后亚型

研究人员通过分析基因表达水平，发现了具有不同分子特征的五种预后亚型，这些亚型的形成部分原因是潜在的基因组改变。

关键观点4: 研究的临床意义

该研究成果将突变、基因表达和患者预后联系起来，对指导未来个体化结肠直肠癌治疗具有重要意义。

正文

iNature

结直肠癌是由一系列影响核心癌症通路驱动基因的体细胞基因组改变引起的。

2024年8月7日，瑞典乌普萨拉大学Tobias Sjöblom、Bengt Glimelius、中国科学院杭州医学研究所/华大基因吴逵及林从共同通讯在 Nature 在线发表题为 “ Prognostic genome and transcriptome signatures in colorectal cancers ” 的研究论文， 该研究 报道了结直肠癌的预后基因组和转录组特征。

结直肠癌(CRC)是男女中第三常见和第二致命的肿瘤类型，每年有1,900,000新病例和900,000死亡。大约20%的患者在诊断时已经有转移性疾病，另外20%的患者在诊断后会发生转移。 从exome和全基因组测序中，CRC的突变景观在编码区得到了最好的表征，而非编码区仍未得到充分研究。

大约80-85%的crc被归类为拷贝数改变的微卫星稳定型(MSS)， 10-16%为微卫星不稳定性高突变型(MSI)， 1-2%为体细胞极突变引起的超突变型。 MSI状态预测对检查点抑制剂的反应，而KRAS、NRAS和BRAF突变预测对EGFR靶向治疗的不良反应。 WNT、EGFR-KRAS-BRAF、PIK3CA、TGFβ和p53通路受CRC1突变的调控，这些通路中的一些驱动基因突变与预后有关。

CRC信号通路中体细胞改变和基因表达水平的综合分析（图源自 Nature ）

在这里，为了了解致癌体细胞突变的功能和预后影响，研究人员分析了1063例原发性结直肠癌患者的全基因组和转录组，并进行了长期随访。在96个突变的驱动基因中，9个先前与结直肠癌无关，24个与任何癌症无关。 观察到两种不同的途径共突变模式，时间分析确定了9个早期和3个晚期驱动基因突变，并确定了结直肠癌特异性突变过程的几个特征。

WNT、EGFR和TGFβ通路基因、线粒体CYB基因和3个调控元件的突变以及21个拷贝数变异和COSMIC SBS44特征与生存相关。基因表达分类产生了具有不同分子特征的五种预后亚型，部分原因是潜在的基因组改变。微卫星不稳定肿瘤分为两类，具有不同程度的缺氧和免疫细胞和基质细胞的浸润。这项研究构成了对结直肠癌最大的整合基因组和转录组分析，并将突变、基因表达和患者预后联系起来。预后突变和表达亚型的识别可以指导未来个体化结肠直肠癌治疗。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07769-3