“磨玻璃影”特征的早期肺腺癌中MPP成分的突变特征分析及ZNF469基因的探索

背景与目的目前,肺癌依然是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。而在早期肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)中,微乳头(micropapillary,MPP)成分尤其常见,且通常表现出高侵袭性,其与早期转移、淋巴浸润的风险以及患者的5年生存率显著相关。本研究旨在探究以磨玻璃影(ground-glass opacities,GGOs)为特征的早期LUAD中MPP成分和非MPP成分的异同,寻找MPP成分所特有的突变特征,并分析锌指蛋白家族的ZNF469基因与早期LUAD预后以及免疫浸润的关系。方法收集31例LUAD恶性肺结节,采用显微解剖法将其分为成对的MPP和非MPP成分。对早期恶性肺结节组分进行全外显子组测序(whole-exome sequencing,WES),利用maftools、非负矩阵分解(Nonnegative Matrix Factorization,NMF)法、Sigminer等方法进行突变特征分析,以揭示侵袭性LUAD中MPP组分相比于其他肿瘤组织所特有的基因组突变特征。利用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)的LUAD数据库中ZNF469的表达情况,探讨其与肺癌预后的关系;利用GeneMANIA数据库以及基因本体(Gene Ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析探索LUAD中与ZNF469相关基因的互作网络及信号通路;利用TIMER和TISIDB数据库分析ZNF469表达与LUAD中免疫细胞浸润水平的相关性。结果MPP成分具有较多的基因组变异,相比于非MPP成分的肿瘤组织,癌症体细胞突变目录(Catalogue of Somatic Mutations in Cancer,COSMIC)的13号突变特征(胞苷脱氨酶家族,APOBEC)是MPP成分所特有的,这提示其参与了MPP成分对LUAD早期侵袭过程的促进作用;并且APOBEC特征高的MPP样本具有更高的肿瘤突变负荷(tumor mutational burden,TMB),提示这些患者更能从免疫治疗中获益。LUAD中突变ZNF469的表达高于正常组织,与LUAD患者的不良预后有关。基因互作网络分析以及GO和KEGG富集分析发现,COL6A1、COL1A1、COL1A2、TGFB2、MMP2、COL8A2、C2CD4C等与ZNF469具有相互作用,且主要与编码胶原蛋白、参与细胞外基质构成有关。ZNF469表达与肿瘤的免疫浸润呈正相关。结论本研究揭示了中国人群侵袭性LUAD中MPP成分的特有突变特征,并发现突变ZNF469的高表达影响LUAD预后与免疫浸润,推测ZNF469可作为LUAD潜在的诊断及预后生物标志物。

大菱鲆高温胁迫应答主效QTL候选基因的表达特性分析

为研究大菱鲆高温胁迫下相关应激基因的表达影响,采用Real-time PCR对本课题组已定位到的大菱鲆高温胁迫应答主效QTL中的4个候选基因(p53、UBE2H、ZNF469和MAGI2基因)在不同温度胁迫下的肝脏、鳃、脾脏、皮肤4个组织中的表达量进行检测。以大菱鲆正常生活水温14℃为对照组,20℃、23℃、25℃和28℃为实验组,进行数据分析。结果显示,4个基因在各个组织中均有表达,且表达量具有组织和温度特异性。其中UBE2H的表达量在4个组织中均呈现出先上升后下降的趋势,在肝脏、脾脏、皮肤组织中20℃时急剧上升并达到峰值且差异显著;在鳃组织中23℃时达峰值,差异显著。p53在4个组织中的表达量均有先上升后下降的趋势,但在鳃和皮肤组织中28℃时表达量急剧升高达到峰值且差异显著。ZNF469和MAGI2在4个组织中均在20℃时大量表达,并远高于其他温度。研究表明,在大菱鲆高温胁迫应答过程中p53基因与DNA修复和细胞凋亡密切相关,而UBE2H基因参与的泛素-蛋白酶体途径对p53基因具有反馈调节作用,是维持细胞稳态的关键基因;ZNF469和MAGI2在作为鱼类应答高温胁迫的生物标志物方面具有重要研究价值。