客观日本

大阪大学等通过全面基因组分析明确消化系统神经内分泌癌的发生机理

2021年12月29日 生物医药

大阪大学研究生院医学系研究科的谷内田真一教授宣布,与东北大学、东京大学医科学研究所和庆应大学等共同明确了罕见的难治性癌症——广泛发生于消化系统的消化系统神经内分泌肿瘤(NEC)的发病机理。研究团队通过收集日美欧的大量样本,并全面进行基因组分析,发现发病机理引起的基因异常存在差异。NEC高度表达控制向神经内分泌系统分化的转录因子SOX2和ASCL1,研究发现,这与正常情况相反,是由启动子区域的甲基化引起的。该成果有助于实现早期诊断和开发治疗药物。相关内容已经于12月9日发布在美国癌症学会的期刊上。

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消化系统神经内分泌肿瘤发病机理(供图:大阪大学)

众所周知,NEC是比胰腺癌恶性程度更高、预后也更差的癌症。WHO根据病理组织图像将消化系统的神经内分泌肿瘤(NENs)分为高分化神经内分泌肿瘤(NET)和低分化神经内分泌肿瘤(NEC)。NET很多都能通过手术根治,病理相对比较清楚。另一方面,NEC根据病理组织图像分为小细胞型和大细胞型,但由于比较罕见且诊断时往往已经转移,很难诊断和获得研究样本,因此一直没有实施基因组分析。

研究团队此次从各种消化系统癌症发病频率较高的日本、美国和荷兰收集了55例NET和60例NEC,全面实施了基因组分析(全基因组分析、全外显子分析、全转录组分析、甲基化分析、ATAC-seq分析)。

首先按器官将NEC分为预后最差的胰腺来源和非胰腺来源进行了分析,发现基因组异常存在差异。确认胰腺源NEC可以分为发生KRAS基因突变,胰腺的导管细胞标记基因(SPP1和CFRT)表达增加的“Ductal-Type”,以及未发生KRAS基因突变,胰腺的导管细胞标记基因(PTF1A)高度表达的“Acinar-type”。

另外发现,在非胰腺消化系统源NEC中,“TP53和RB1基因异常”与“TP53和CCNE1或者MYC基因异常”相互排斥发生,二者都具有结构多态性。此外,胃NEC和大肠NEC各有一例是由病毒感染引起的,这两个病例未发现TP53和RB1基因异常。

消化系统NEC的特征是转录因子SOX2和ASCL高度表达,研究发现,这是由各基因的启动子区域的甲基化引起的,尤其是SOX2高度表达的NEC,促进了基因转录。

以往的报告认为可能存在由胰腺NET转成胰腺NEC的情况,但此次首次确认二者明显不同。NET中不存在NEC常见的RB1基因异常,基因突变也不同,另外还发现,虽然不是全部,但胰腺NET会高频率发生染色体水平的缺失、全基因组重复,以及参与维持染色体结构的MEN1基因突变。

今后有望以此次明确的相关基因为靶标,推进新药开发。

原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部