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科研速览|脊髓星形细胞瘤基因组学研究:全外显子测序揭示脊髓星形细胞瘤突变谱
近日,由首都医科大学宣武医院神经外科菅凤增教授团队和三博脑科医院范涛教授团队共同领衔的脊髓星形细胞瘤基因组学研究,以题为“Mutational landscape of primary spinal cord astrocytoma”于《Journal of pathology》在线发表,该研究全面解析了原发性脊髓星形细胞瘤的分子特征。菅凤增教授及范涛教授为论文的共同通讯、程磊博后为第一作者。
研究概况
临床问题为导向
脊髓星形细胞瘤属于罕见疾病。颅内胶质瘤部分可获得全切,且有标准的治疗方案可遵循,但脊髓星形细胞瘤绝大多数无法全切,且无统一的治疗标准可参考,因此,目前脊髓星形细胞瘤的致残致死率较高。
未知的领域
为解决这一临床难点,首先需要全面剖析脊髓星形细胞瘤的分子特征。相比较,颅内胶质瘤的分子特征目前已被充分地描绘,但关于脊髓星形细胞瘤的分子特征知之甚少,其与颅内胶质瘤有何异同尚不清楚,本研究着眼于这一关键性问题进行了深入研究。
定制化生信流程搭建
为满足研究的个性化高级分析需求,团队独立搭建了一条生物信息分析流程,并对流程不断进行调试优化。
脊髓星形细胞瘤突变谱
研究团队从宣武医院和三博脑科医院两家中心采集了51例原发脊髓星形细胞瘤的肿瘤组织样本和配对血液样本,并进行全外显子测序,从突变标签、体系驱动突变、胚系突变、拷贝数变异、通路分析以及T细胞浸润方面等进行剖析,发现脊髓星形细胞瘤具有与脑干胶质瘤类似的体系突变特征,近50%样本存在H3 K27M突变,其他高频突变依次包括TP53 (29.4%), NF1 (19.6%), ATRX (17.6%), 和PPM1D (17.6%)。39.2%的样本存在RB1信号通路相关基因的拷贝数变异。将体系突变映射到分子通路上,发现脊髓星形细胞瘤主要在3条常见的肿瘤发生发展通路上存在各种基因突变,包括RTK/RAS通路、PI3K通路以及细胞周期通路。此外,研究还发现脊髓星形细胞瘤患者中出现一些高频的胚系SNP和突变,包括SLC16A8 rs2235573, LMF1 rs3751667, FAM20C rs774848096以及 ATXN3突变。最后,研究还表明脊髓星形细胞瘤的平均T细胞分数为0.115 (range: 0–0.217),且58.3%的脊髓星形细胞瘤属于免疫热性肿瘤 (Figure 1-6)。
Figure 1
🔼脊髓星形细胞瘤突变标签
Figure 2
🔼脊髓星形细胞瘤体细胞突变谱
Figure 3
🔼脊髓星形细胞瘤患者胚系变异特征及整合互斥分析
Figure 4
🔼拷贝数变异及生存分析
Figure 5
🔼高频突变通路分析
Figure 6
🔼脊髓星形细胞瘤T细胞浸润程度
本研究是目前最大样本的采用全外显子测序描述脊髓星形细胞瘤突变谱的研究,全面而细致地剖析了这一罕见疾病的分子特征,补齐了胶质瘤的分子图谱, 为今后更为深入的机制研究奠定了基础。
根据这一研究成果,首都医科大学宣武医院即将开始针对脊髓胶质瘤病人的临床治疗研究。
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