全外显子测序发现胃腺癌腹膜转移的驱动基因

研究背景

胃癌是全世界发病率第五、肿瘤死亡率高居第三的常见恶性肿瘤。其中，大约有40%胃癌发生于中国，多数人被诊断为胃癌时已是进展期，更容易转移或者复发。无论是早期胃癌还是晚期胃癌，腹膜转移都是最常见的转移或者复发方式。由于目前没有有效的治疗手段，胃癌一旦发生腹膜转移，患者的中位生存时间不足6个月，因此，阐明胃癌腹膜转移的分子机制改善其预后是亟待解决的问题。

二代测序作为精准医疗的关键技术，可发现肿瘤相关的靶基因，为个体化治疗提供靶标，使得肿瘤的研究发生重要变革。全外显子测序(WES)针对人类基因组的1%进行测序，可获得较好的测序深度，有利于发现转移灶基因改变的信息。

胃腺癌是胃癌最常见的组织类型，一旦发生腹膜转移，手术将不再作为最优的治疗手段，因此，同时获取胃癌原发灶和配对的转移灶变得极为困难。然而，近年来，减瘤手术被认为是一种可以是腹膜转移生存患者获益的治疗方式。本研究选取一例胃腺癌患者的原发灶，腹膜转移灶以及各自配对的正常组织，进行全外显子测序，旨在发现胃癌腹膜转移的突变基因。

研究思路

研究结果

我们选用llumminaHiSeq2500测序仪，双端测序，读长100nt，用WES测序发现了胃癌原发灶的48个体细胞单核苷酸突变（SNP），腹膜转移灶49个SNP,G>A和C>T是突变频率最高的类型（图1）。通过Sanger测序分别验证了原发灶和转移灶中的SNP，原发灶和腹膜转移灶中的非同义体细胞突变分别有27和35个得到验证（图2，3）。并同体细胞突变数据库COSMIC中的胃癌数据经行了比较，发现了突变频率高于5%的基因（BAI1,ARID2,THSD1,KIAA2022），以及尚未在该数据库中出现的突变基因，还有部分SNP仅仅发生腹膜转移灶（ERBB4, ZNF721, NT5E, PDE10A, CA1, NUMB, NBN, ZFYVE16, NCAMI），他们可能是胃癌发生腹膜转移的驱动基因，其机制有待进一步研究。因此，我们发现胃癌腹膜转移灶中的大多数非同义体细胞突都与原发灶相同，有少数是不同于原发灶突变。该研究中全外显子测序服务及数据分析服务由上海伯豪生物技术有限公司提供。

图1.WES在胃癌原发灶和腹膜转移灶中发现的体细胞突变类型。

图2. Sanger 测序验证后的非同义体细胞突变，A，B分别代表胃癌原发灶和腹膜转移灶中的非同义体细胞突变。

图3.胃癌原发灶和腹膜转移灶中验证后的SNP分布。

Liu H, Li F, Zhu Y, Li T, Huang H, Lin T, Hu Y, Qi X, Yu J, Li G. Whole-exome sequencing to identify somatic mutations in peritoneal metastatic gastric adenocarcinoma: A preliminary study. Oncotarget.2016.

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