Science发布肝癌研究重要发现

2014-3-03 13:01 来源: 生物通
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  通过比较肿瘤和正常组织,研究人员发现了一个在纤维板层肝细胞癌(fibrolamellar bepatocellular carcinoma.FLHC)中表达的嵌合转录物,他们将研究结果发布在本周的《科学》(Science)杂志上。

  在洛克菲勒大学Sanford Simon的领导下,研究人员对来自纤维板层肝细胞癌患者的20多个原发性、复发性和转移性肿瘤以及匹配的正常组织进行了全转录组和全基因组测序。在 RNA测序数据中,他们发现了一种仅存在于癌组织中的嵌合转录物。他们报道的这一嵌合转录物似乎是DNAJB1基因一端与部分PRKACA基因发生框内融合(in-frame fusion)所导致。融合生成的蛋白质表达并保留了一些激酶活性。

  “数据显示在100%的检测纤维板层肝细胞癌中存在这一DNAJB1-PRKACA嵌合转录物,表明这一遗传变异促成了肿瘤发生,”Simon和同事们说。

  纤维板层肝细胞癌通常发生于青少年和年轻成人的罕见肝肿瘤。这类肿瘤通常对化疗反应不佳,5年总生存率为30-45%。

  为了尝试了解纤维板层肝细胞癌的分子基础,Simon和同事们对配对的肿瘤和正常样本进行了全基因组和全转录组测序。基于来自11名患者的29个原发性、复发性、转移性肿瘤以及匹配正常组织的RNA测序结果,研究人员揭示出了一个存在于每个肿瘤样本中的单个复发性候选嵌合转录物。

  他们指出,这一转录物似乎是由于DNAJB1基因的第1外显子和PRKACA的2-10外显子发生框内融合所导致。DNAJB1编码了HSP40家族的一个成员,而PRKACA则编码了蛋白激酶A(PKA)的α催化亚基。

  当与正常组织比较之时,研究人员发现9名检测患者的肿瘤样本中PRKACA转录水平增高。此外,他们指出在所有9名患者中,肿瘤样本相比于正常组织样本2-10外显子表达水平增高,而并非嵌合体组成部分的第1外显子在两组组织中则保持一致。

  有两名患者存在另一个影响PRKACA和DNAJB1的剪接变异体。来自这些患者的样本包含的一些读值是从DNAJB1第2外显子中间开始与PRKACA第2外显子起点连接。

  Simon和同事们采用RT-PCR结合Sanger测序,证实了他们见到的这一嵌合转录物。

  他们还指出肿瘤组织似乎保留一些全长PRKACA的转录物,表明一些细胞仍然包含野生型PRKACA基因拷贝。

  研究人员通过筛查来自配对肿瘤和正常样本的全基因组测序数据,搜索了纤维板层肝癌基因组中的结构变异。在分析的10个样本中有8个,研究人员揭示出了定位于PRKACA和DNAJB1上的长度超过400kb的双端读值。尽管精确的缺失断点各异,每个样本大致都是DNAJB1的第1内含子或第2外显子缺失,并以PRKACA第1内含子结尾。

  通过对来自肿瘤和正常组织的蛋白质进行western blot分析,研究人员发现这一嵌合转录物仍然表达。将嵌合蛋白、野生型蛋白或对照蛋白质粒转导到人类肾细胞系中,研究人员发现具有嵌合或野生型蛋白治疗的细胞相比于空对照质粒的细胞具有更高的PKA活性。这证实了这一嵌合蛋白保留了PKA活性。

  他们指出:“这一嵌合体预计是将DNAJB1的J结构域与PRKACA的催化结构域合并到了一起。启动子来自DNAJB1基因,可以解释为何嵌合子转录物的表达水平高于WT PRKACA转录物。”

  他们还预测这一嵌合蛋白质缺乏结合PKA调控子的结构域。通常PKA磷酸化大量的底物,其中一些与雌激素信号转导、凋亡和其他信号通路相关。PKA还参与了内皮生长因子受体的信号转导以及调控芳香酶表达,后两者可能在纤维板层肝细胞癌中过表达。

  研究人员表示目前尚没有检测纤维板层肝细胞癌的分子诊断方法,这一嵌合转录有可能成为这一疾病的标志物。他们还认为,这一嵌合物在疾病发病机制中的作用还有待阐明,其有可能促成了肿瘤形成。