【Nature子刊】赫捷院士团队新突破:揭秘原发性肺癌干细胞的ETV4突变如何推动肿瘤进展

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【导读】近年来,多发性原发性肺癌(MPLC)的发病率,在中国人群中显著激增。MPLC的特点是其潜在的遗传易感性和显著的遗传异质性。调查MPLC的病因,具有重要的临床意义。团队进行了分子生物学实验,以研究肺癌A549和H322中鉴定的致病突变位点的功能和机制,包括体外和体内。

2024年10月10日,北京协和医学院赫捷院士团队在期刊《Cell Death & Disease》上发表了题为“The pathogenic germline ETV4 P433L mutation identified in multiple primary lung cancer affect tumor stem-like property by Wnt/β-catenin pathway”的研究论文。研究结果表明,ETV4 P433L突变影响肿瘤的干细胞特性和通过Wnt/β-catenin信号通路的迁移,为MPLC治疗提供了新的分子靶点。

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关于多发性原发性肺癌

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多发性原发性肺癌(MPLC)定义为同一患者同时或连续发生2种或多种原发性肺癌。大约15%的肺癌患者表现出2个或多个病灶的发展,MPLC是常见的表现。MPLC或多发磨玻璃/鳞状(GG/L)结节具有独特的遗传特征,值得被视为一种不同于肺癌的独立疾病。团队发现,一级亲属的发病率非常高,为35.8%(625人中的220人)。在这220例家族史患者中,确定了162例MPLC。


MPLC表现出遗传异质性,这是一个重要的分子遗传特征。MPLC的驱动突变在局灶区域的异质性,可以达到80%-100%。高通量测序结果,还揭示了MPLC在同一患者体内多个病灶中的独特克隆特征。最近对各种癌症类型的综合研究表明,大约3.5-8.5%的肺癌病例具有潜在的致病性种系突变。团队之前已经证明,在162名家族MPLC患者的队列中,存在EGFR-R776H种系突变和独特的EGFR突变特征。


在这项研究中,团队检查了一个显性遗传MPLC家族,以研究种系突变的潜在致病性。研究的目的,是调查MPLC家族谱系中新发现的致病性种系突变,并评估ETV4 P433L突变在162名家族MPLC患者队列中的频率。此外,团队通过体外和体内实验,研究了ETV4 P433L突变在肺癌中的生物学意义。

ETV4P433L突变促进肿瘤球形成和肿瘤转移

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团队对癌细胞通过肺癌定植的转移潜力,进行了比较分析。研究结果显示,与野生型细胞系相比,ETV4 P433L突变细胞表现出更大的肺肿瘤定植能力。然后,当添加抑制剂XAV-939时,这种效果显著降低。为了评估癌细胞的干细胞样特性,团队采用了体内有限稀释肿瘤球形成测定。具体来说,在存在或不存在XAV-939(15 mg/kg)的情况下,团队将不同浓度的ETV4野生型和P433L突变A549细胞系,引入皮下NOD/SCID小鼠。正如预期的那样,与野生型细胞系相比,癌细胞中存在的ETV4 P433L突变导致肿瘤形成的发生率更高,抑制剂XAV-939也可以显著抑制这种作用。

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ETV4 P433L突变促进体内干细胞样特性和转移,以及图形总结。

总结

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1. ETV4 P433L突变对Wnt/β-catenin通路的影响: 该突变通过激活Wnt/β-catenin通路促进肺癌细胞的干细胞样特性。


2. MPLC的家族聚集性: MPLC可能具有家族聚集性,关键种系突变位点ETV4 P433L,可能在MPLC的发展中起重要作用。


3. 未来研究方向: 需要进一步研究ETV4 P433L突变对蛋白结构和功能的影响,以及它在良性肿瘤向恶性肿瘤转化中的作用。


4. 临床意义: 这些发现为MPLC的遗传学研究和潜在的新型治疗靶点,提供了重要信息。


参考资料:


1.Martini N, Melamed MR. Multiple primary lung cancers. J Thorac cardiovascular Surg. 1975;70:606–12.


2.Murphy SJ, Harris FR, Kosari F, Barreto Siqueira Parrilha Terra S, Nasir A, Johnson SH, et al. Using genomics to differentiate multiple primaries from metastatic lung cancer. J Thorac Oncol: Off Publ Int Assoc Study Lung Cancer. 2019;14:1567–82.


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