骨髓癌研究专家的研究套路详解

英文题目

Mutational Spectrum, Copy Number Changes, and Outcome Results of a Sequencing Study of Patients With Newly Diagnosed Myeloma. （骨髓癌病人的外显子组测序：突变图谱、拷贝数变化等变异分析）回复170508可下载文献。

背景介绍

骨髓瘤发病率约占造血系统肿瘤的10%，占所有恶性肿瘤的1%。我国骨髓瘤发病率约为1/10万。发病年龄大多在50~60岁之间，40岁以下者较少见，男性多于女性。

骨髓癌发病病因尚不明确，病因可能有电离辐射、接触工业或农业毒物，与慢性感染、慢性抗原刺激有关，还可能与遗传有关，以及与IL-6等细胞因子有关。其特征为为骨髓浆细胞瘤和一株完整性的单克隆免疫球蛋白或Bence Jones蛋白质(游离的单克隆性κ或γ轻链)过度增生。

其疾病分型可以根据免疫球蛋白分为7种亚型：IgG、IgA、IgD、IgM、轻链型、IgE和非分泌型。其中IgG型所占比例最大。主要的临床相关性分子亚型主要由免疫球蛋白重链易位和拷贝数异常来确定。

其中易位有t（4；14）占13%，t（14；16）/t（14；20）占5%左右，这两种亚型OS就较差，分别为22至60个月和16至30个月，t（11；14）占13%左右，其OS要5年至10年。其中MYC translocation占约20%，其OS为24个月左右。

另外，拷贝数异常包括hyperdiploidy-超二倍体，预后较好。而gain(1q), del(1p), del(17p)和 del(12p）分别占38%, 8.4%, 9.5%, 和 8.9%,预后较差。

尽管骨髓癌的治疗不断地进步，而病人生存期也在延长，但是依然很多病人progression-free survival (PFS) 和overall survival（OS）很短。传统治疗主要依靠国际分期系统（ISS），但是仍不能满足对病人个体的治疗要求。因此识别高风险病人，并设计合适的诊疗对策成为重要目标。

该文作者Gareth J. Morgan，是著名的多发性骨髓癌领域的专家，致力于多发性骨髓癌的机理研究与治疗，发表了135篇相关的文章（Pubmed统计），包括著名期刊Nature reviews，Blood等。

研究亮点

首先此文章的研究方向以及技术都是最新热点，很多实验室会继续进行个别基因的功能研究，阐明该分子靶点对骨髓癌如何起作用的，所以这篇文章各方面都是热点。而样本量又足够大并取得显著的结果，所以研究成果也是很靠谱的。

研究内容

该研究的样本来自美国国立癌症研究中心，共取了463例病人肿瘤和外周血分离得到正常血浆细胞，抽提DNA进行测序，对其进行突变、拷贝数变异和肿瘤克隆组分分析。

第一步：某些有害变异的共分离

t(4;14), del(13q), 和gain(1q)。t（11；14）和KRAS和IRF4 mut，del（12p）和t（4；14）以及del（17p），MYC translocation和hyperdiploidy表现出了共分离的现象。

第二步，Del（12p）中发现CHD4在9个病人中有突变，9%的病人中有deletion，CHD4与ZFHX4相互作用影响p53的功能，ZFHX4在20个样本中发现了突变，携带有突变的病人显示了更差的预后结果，说明这几个基因变异可能对骨髓瘤发病有重要意义。

第三步，将突变，拷贝数变化，结构异常，变异通路与临床特征进行分析，得到与PFS和OS负相关的因素有较高的ISS分期、creatinine高于150umol/L、amp(1q)、 del(17p)、 MYC translocations、t(4;14)、del(13q)、del(1p32)、del(12p)，正相关的有hyperdiploidy。首次发现CCND1突变与OS负相关。

拷贝数结果显示，amp（1q）相较于gain（1q）的病人预后包括PFS和OS都更差。提示这一区段拷贝数异常可能与骨髓癌疾病进程以及较差的预后有关。

除了amp（1q）和gain（1q），Del（17p）和TP53突变与PFS和OS负相关（C，D）。ATM和ATR显示了类似的结果（E,F）。提示这些因子都可能参与到骨髓瘤发病与恶变进程中。

其他的一些显著突变的基因又是否对预后形成影响，作者也做了分析，发现IFR4和EGR1突变与预后正相关。

第四步，当变量较多时，可以进行多变量分析，筛选出影响PFS和OS的因子，其中具有统计学意义的如图中所示。

第五步，结合CNSA和突变以及ISS，ISS-MUT，发现可以有效的检测早期病程和死亡。

第六步，表中提供了高频突变基因及其在肿瘤中的突变比例，相应的抑制剂等等。Tumor fraction也是近来的一个研究热点，本研究对此作了探讨，但是没有作为重点，若有兴趣，也可以再做延伸。

思路总结

本次研究历经2-3年的时间，进行了大规模样本及随访信息收集，利用基因组抽提及测序技术对多个样本进行生信分析，绘制了骨髓瘤分子变异图谱其与临床指标的关系。共鉴定出与骨髓瘤相关联的15个基因突变位点。

对其中特殊的数个基因检测，确定其与确定骨髓瘤病理的关联。作者也希望其研究最终能够开创基因检测用于骨髓瘤筛选的先例，使患者能够接受及时治疗。

首先在各因素中，进行共分离现象分析，筛选出若干组共分离的基因。其次，将突变，拷贝数变化，结构异常，变异通路与临床特征进行相关性分析，得出可能与骨髓癌疾病进程以及较差的预后有关的因素。

在变量较多时，选择了多变量分析，筛选出影响PFS和OS的因子。层层递进，不仅如此，对早期病程的进展和死亡在特定某些基因也做了分析。研究还提供了高频突变基因及其在肿瘤中的突变比例，相关抑制剂等，为以后的继续研究提供了方向。

总的来说，这一次全面的分子分析，对于骨髓瘤的治疗，临床试验及识别CNSAs高危患者都可能从中获益。