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。
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