壶腹腺癌的基因图谱:复旦大学的综合蛋白质基因组学研究

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01复旦大学人类表型组研究院丁琛教授团队在期刊《Cell Discovery》上发表了一项关于壶腹腺癌的研究论文。

02研究发现,4q缺失会导致脂肪酸积累和细胞增殖,蛋白质组学分析发现了3个不同的群组,其中最具侵袭性的群组与最差的预后相关。

03免疫聚类确定了3个免疫聚类,发现免疫聚类M1和M3与聚类M2相比显示出更高的免疫评分,它们与不良预后相关。

04根据蛋白质组学分类,团队建立了3个具有显著特征的群组,其中预后最差的群组以局灶粘附的富集为特征。

05此外,团队提出了针对不同组织学亚型的肿瘤的治疗靶点,如肠型的PCNA和胰胆型AMPAC的ANO1。

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【导读】壶腹腺癌(AMPAC)是一种罕见的异质性恶性肿瘤。在这项研究中,团队对来自中国AMPAC患者和十二指肠患者的198份样本,进行了全面的蛋白质基因组分析。

2025年1月7日,复旦大学人类表型组研究院丁琛教授团队在期刊《Cell Discovery》上发表了题为“Integrated proteogenomic characterization of ampullary adenocarcinoma”的研究论文。基因组数据表明,4q缺失会导致脂肪酸积累和细胞增殖。蛋白质组学分析发现了3个不同的群组(C-FAM、C-AD、C-CC),其中最具侵袭性的群组(C-AD)与最差的预后相关,并以局灶粘附为特征。免疫聚类确定了3个免疫聚类,并发现免疫聚类M1(巨噬细胞浸润聚类)和M3(DC细胞浸润聚类)与聚类M2(CD4 T细胞浸润聚类)相比显示出更高的免疫评分,它们与不良预后相关,原因是肿瘤细胞可能分泌IL-6并对其产生影响。

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https://www.nature.com/articles/s41421-024-00742-4

关于壶腹腺癌

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目前的基因组研究尚未阐明AMPAC的瘤内生物学机制,如受拷贝数变异(CNV)影响的通路改变,这仍需进一步研究。因此,综合研究包含了蛋白质组和基因组改变的数据,这对于揭示AMPAC的分子特征是必要的。


在这项研究中,团队纳入了来自198例患者的肿瘤样本,以及配对的相邻非肿瘤样本。在AMPAC的染色体改变水平上,4q缺失经常发生,HADH的低表达水平(4q的顺式效应)导致脂肪酸积累,从而诱导细胞增殖。就病灶事件而言,9p21.3缺失和5p22.1缺失也被发现是AMPAC的风险因素。基因研究发现了几种常见的基因突变,包括KRAS、TP53、APC、ARID2、SMAD4、CTNNB1和ELF3等。团队确定了潜在的治疗靶点,即肠型的PCNA和胰胆型AMPAC的ANO1。根据蛋白质组学分类,团队建立了3个具有显著特征的群组,其中预后最差的群组以局粘附的富集为特征。免疫浸润分析表明,免疫评分越高,AMPAC患者的预后越差。

AMPAC中免疫浸润的特征

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根据推断的细胞比例进行共识聚类,团队确定了3组具有明显临床特征和免疫细胞类型的肿瘤:巨噬细胞浸润群、CD4 T细胞浸润群和DC细胞浸润群。生存分析表明,各免疫集群在总生存率上存在显著差异,这表明不同的免疫细胞浸润集群可能导致不同的预后结果。其中,CD4 T细胞浸润群的预后结果最好,而DC细胞浸润群的预后结果最差。


与CD4 T细胞浸润群相比,DC细胞浸润群的免疫得分更高。血管生成、上皮间质转化、通过NFκB的TNFα信号传导、补体和凝血级联、病灶粘附、JAK-STAT信号传导通路显著富集。免疫评分在3个免疫集群之间存在差异,生存分析显示免疫评分与总生存率呈负相关。此外,3个群组之间预后结果的差异,似乎与每个免疫群组中不同的免疫评分有关。

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AMPAC中免疫浸润的特征。

总结

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1. AMPAC的基因组特征:复旦队列研究发现AMPAC患者存在多个明显突变的基因,如KRAS、TP53、APC、ARID2、SMAD4、CTTNB1、ATM、ELF3、PBRM1等,以及一系列染色体病灶事件和臂水平事件,如9p21.3缺失、18q21.2缺失、8q24.21扩增、12q15扩增、3q26.2扩增、1q增益、1p缺失、8p缺失等,还观察到更多的CNV事件,如4q缺失、5q22.1缺失。

2. 代谢紊乱与预后:4q缺失与总体预后呈负相关,其上最重要的顺式效应基因HADH参与脂肪酸代谢,其下调导致脂肪酸代谢失调,脂肪酸在癌细胞中过度积累,促进细胞增殖失控和癌症发展,与生酮饮食(KD)的抗肿瘤作用相关。

3. 不同组织学亚型的肿瘤发生机制:肠型和胰胆型AMPAC具有不同的预后结果和分子特征,PCNA amp和ANO1 amp分别诱导肠型和胰胆型的细胞增殖和较高的转移率,PCNA在肠型肿瘤发生中起重要作用,ANO1在胰胆型肿瘤发生中起重要作用。

4. 治疗靶点的提出:针对肠型肿瘤,建议使用PCNA抑制剂(如AOH1996、T2AA)来抑制细胞增殖;针对胰胆型肿瘤,建议使用ANO1抑制剂(如苯溴马隆、头孢蒽宁、Ani9)来减弱转移过程;PDGFRB抑制剂可能成为治疗C-AD的药物,PRKDC抑制剂可能成为治疗C-CC的药物靶点,阻断脂肪酸代谢的抑制剂可能成为治疗C-FAM的药物靶点。

4. 蛋白质组学分类和免疫聚类:首次提出AMPAC的蛋白质组学分类,3个蛋白质组群具有与预后结果和病理特征相关的不同分子特征,有效分层肠型和胰胆型;XCell评分划分出不同的免疫亚型,预后不良的M1群组和M3群组表现出更高的免疫评分,IL-6作为潜在免疫疗法靶点,其丰度与总体预后呈负相关,并能激活IL-6/JAK/STAT通路。


参考资料:


1.Rizzo, A., Dadduzio, V., Lombardi, L., Ricci, A. D. & Gadaleta-Caldarola, G. Ampullary carcinoma: an overview of a rare entity and discussion of current and future therapeutic challenges. Curr. Oncol. 28, 3393–3402 (2021).


2.Jemal, A. et al. Cancer statistics, 2008. CA Cancer J. Clin. 58, 71–96 (2008).


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