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这个项目熬走了多少届研究生

生信菜鸟团  · 生物  · 3 天前

正文


TitleWhole-exome sequencing reveals genomic landscape of intrahepatic cholangiocarcinoma and identifies SAV1 as a potential driver
Onlinehttps://www.nature.com/articles/s41467-024-54387-8

研究背景

肝内胆管癌 (ICC) 是仅次于肝细胞癌 (HCC) 的第二大常见原发性肝恶性肿瘤,全球发病率不断上升,高复发率,患者的长期生存率仍然很差。

研究方法

  • 患者和样本:收集了 2010 年至 2016 年 672例ICC患者的肿瘤原发灶和匹配的癌旁样本,其中 204例ICC患者进行了 WES,468例进行了Sanger测序。

  • WES:采用罗氏的NimbleGen SeqCap EZ V3外显子捕获试剂盒,在 HiSeq 或 Novaseq 平台 2 × 150 bp 的双端测序。肿瘤样本平均测序深度 445.9x,正常样本平均测序深度 138.7x。测序结果进行了质控,然后BWA比对到hg19,用GATK2对bam进行 local realignment,Sambamba 标记重复。Somatic SNV采用 Mutect 和 Mutect2,Indel 采用Strelka(可能是项目起步较早,用到的软件版本也是早期的),最后用 ANNOVAR 注释。

  • 拷贝数变异分析:

  • 其他分析:突变特征采用非负矩阵分解 NMF 算法,显著性突变基因采用 MutSigCV 分析,克隆分析采用 pyclone。

  • Sanger 测序:随机选择了 1600 SNV + 156 个 Indel 位点,使用Sanger 测序验证突变。另外对 468 个 ICC 样本的 SAV1 基因的所有编码外显子进行 Sanger 测序。

研究结果

  • ICC 基因组突变 图谱:在 204名患者中,共鉴定到的体细胞突变位点 21772 SNV 和 1302 Indel。通过Sanger 测序验证到的突变有1756个,95.9%。拷贝数变异鉴定了 17 个显著性扩增片段,其中含有 MYC 、 ERBB2 和 CCND1等癌基因。还发现了 24 个显著性拷贝数缺失片段,其中含有 TP53 (17p13) 和 CDKN2A/B (9q21) 等肿瘤抑制因子(fig1A)。在 204 个 ICC 样本中鉴定了 6 个突变特征,并且和 COSMIC数据库进行比较(fig1B)。基于突变特征,可以将患者分类为9组(Fig1C)。

  • 显著性突变基因:使用 MutSigCV 鉴定,发现13 个显著性突变基因(fig2A),部分基因 TP53、KRAS、ELF3 和 SAV1的突变频率要高于其他队列(TCGA MSKCC等)(fig2B)。生存分析发现,携带 TP53、KRAS、ELF3 和 SAV1突变的患者的预后更差(fig2E)。

  • 克隆分析:基于pyclone结果,计算shannon index ,将样本分为 “clonal equilibrium” 和“clonal dominance”两组(中位数)(fig3A),生存分析显示,“clonal dominance”的 OS 和 RFS 更差(fig3B)。随后将突变分成克隆和亚克隆(方法里没有找到具体是怎么分的,从图片上看,应该是和CCF相关), 发现BAP1 、 ARID1A 和 TP53 突变是最早进化的突变,其次是 PBRM1 、 ELF3 和 KRAS 突变。相比之下,ARID2 和 IDH1/2 突变主要局限于发生在较晚时间点的亚克隆事件(fig3C)。

  • SAV1 基因突变分析:研究人员对另外 468 个ICC患者的 SAV1基因进行 Sanger 测序,发现了 14个患者存在 SAV1体细胞突变。而 204 例WES患者有6例存在 SAV1 突变。同时该基因也是前面显著性突变基因之一。(但没有看到作者提到为何着重关心这一个基因)。该基因的突变位点分布如fig4A所示。免疫组化分析结果(fig4B)显示,肿瘤样本中的 SAV1 表达下调,SAV1 体细胞突变患者显示肿瘤 SAV1 表达进一步降低。结合临床数据分析:SAV1 体细胞突变与肿瘤大小增加和肿瘤分化不良相关,具有 SAV1 体细胞突变或 SAV1 表达降低的患者表现出更短的 OS 和 RFS(fig4C)。最后进行细胞系实验,验证 SAV1 基因的功能影响。

总结

该研究详细描绘了中国ICC患者的基因组景观,并确定了SAV1作为ICC的潜在驱动基因。SAV1的突变与较低的SAV1蛋白水平、较高的肿瘤复发率和较短的总体患者生存时间相关。研究结果不仅增进了对ICC分子机制的理解,而且为ICC的个体化治疗提供了新的靶点和策略。

写在最后

该研究的时间跨度相对大,比如样本收集是2010~2016,测序用的捕获试剂盒是 罗氏的NimbleGen SeqCap EZ V3,分析方法中用到的是 GATK2,这些都是10年前的产品了。统计分析部分基于R 3.6.2 则是5年前的版本。直到24年才发表。这么多年都不知道熬走多少届研究生了。


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