癌症基因組學取得重大突破!泛生子科學家再次發現惡性膠質瘤關鍵致病基因|Nature子刊
研究首次發現了兩種新的膠質母細胞瘤分子分型,從而完成了TTERTpWT-IDHWT(TERT啟動子野生型-IDH野生型)膠質母細胞瘤基因圖譜的繪製。該突破性發現有望開發針對致死性腦腫瘤的靶向療法,令更多患者受益。
圖:成人瀰漫性膠質瘤整體分子分型中膠質母細胞瘤的新基因亞型
膠質母細胞瘤是成年人最常見且最致命的原發性惡性腦腫瘤。儘管有積極治療,但中位總生存期小於15個月。對其基因譜的解析和分子分型的發展,為提升膠質母細胞瘤的臨床治療水平、改善預後提供了重要的支撐。
完成膠質母細胞瘤基因圖譜的完整繪製
作為腦膠質瘤分子分型研究的開拓者,2008年至2009年,閻海教授團隊及合作者首次發現了IDH1/2基因突變在腦膠質瘤中的重要作用,成果分別刊登於《科學》和《新英格蘭醫學雜誌》;2013年,他又發現TERT啟動子突變是多種常見腫瘤的關鍵驅動因素,可作為腦膠質瘤分子分型的又一重要依據,成果刊登於PNAS。後續研究顯示,IDH基因的突變和TERT啟動子的突變可對大約80%的膠質瘤患者進行分子分型。
基於此,2016年,閻海教授受世界衛生組織邀請,參與編寫新版《WHO中樞神經系統腫瘤分類》指南,引入IDH1/2等腦腫瘤分子分型標準,這是人類歷史上第一次將分子分型納入腦腫瘤診斷金標準。緊隨其後,泛生子開展科研成果的臨床轉化,並於2018年推出國內唯一獲批適用於膠質瘤的泛生子IDH1/TERT 基因檢測試劑盒。
然而,仍有20%左右的膠質瘤患者無TERT啟動子、IDH突變和1p19q缺失,而這類患者通常預後最差,這部分腫瘤被命名為TERTpWT-IDHWT膠質母細胞瘤,或者叫做三陰性膠質瘤,它們沒有成熟的遺傳生物標記物,也就無法通過客觀的生物標記物進行分型。
在2018年發表的最新研究中,閻海教授及其合作者首次通過全基因組測序繪製了TERTpWT-IDHWT的基因譜。
圖:TERTpWT-IDHWT膠質母細胞瘤體細胞編碼改變的突變圖譜
研究者發現,TERTpWT-IDHWT腫瘤實際上由端粒維持相關的兩個亞群組成,即SMARCAL1的失活突變導致的端粒延長,和TERT上游染色體重排導致的端粒激活。根據這兩種新發現的端粒維持相關的機制,可以將TERTpWT-IDHWT腫瘤分為兩個分子亞型。即TERT結構重排導致的端粒酶陽性亞型(IDHWT-TERTSV)和ATRX或SMARCAL1突變導致的ALT陽性亞型(IDHWT-ALT)。
圖:在TERTpWT-IDHWT膠質母細胞瘤中SMARCAL1和ATRX的失活性突變以及TERT上游的重排十分常見,並且與不同的端粒維持機制有關
該項研究繼發現IDH突變和TERT啟動子突變後,基本完成了膠質母細胞瘤基因圖譜的繪製,基於這一發現,膠質母細胞瘤的分子分型判斷標準將會進行更新。對腫瘤分子機制的研究不僅是人類對疾病發生機制更深入的探索,同時可以轉化到臨床,為患者帶來希望和福音,這是泛生子的使命和初衷。
另外,研究者在較年輕的TERTpWT-IDHWT膠質母細胞瘤成年患者中發現,BRAF基因存在高頻突變,這為針對BRAF V600E/MEK的靶向藥物的使用提供了依據。
但腫瘤的逃逸和生存機制同樣困擾著我們,對此閻海教授表示:「即使被鎖定,腫瘤細胞往往也會狡猾地進行偽裝或變化。因此,研究這種逃逸和生存的機制,對於腫瘤的藥物研發具有重大意義。而我們需要更多的了解腫瘤突變基因的信號通路,來探尋這些機制的原理,從而找到對付這種機制的辦法。」
專註癌症基因組學臨床轉化
泛生子云集了以閻海教授為核心的、多學科互補的專家團隊,自創立之初始終專註於癌症基因組學臨床轉化。在《Nature Genetics》等世界著名權威學術期刊發表研究成果10餘篇,其中在腦腫瘤領域包括:
2014年,與北京天壇醫院合作,成功發現腦幹膠質瘤又一重要致病原因PPM1D突變,成果發表在《Nature Genetics》;
2016年,構建出完整的垂體瘤體細胞突變基因圖譜,並對各亞型垂體瘤進行了基因通路關聯分析,挖掘出若干潛在的靶向治療通路,成果在線發表於《Cell Research》;
2017年,首次發現CDH23基因不僅是家族性垂體瘤(FPA)的遺傳致病基因,也是散發性垂體瘤的易感基因,結果發表於《American Journal of Human Genetics》。
泛生子成立以來,以洞察基因奧秘和發展技術創新為著眼點,致力於從癌症基因開始尋根溯源,從分子水平揭示腫瘤產生的根源及其賴以發展的關鍵機制。
以癌症分子研究為槳,泛生子不斷加速技術落地,在基因大航海中相繼拋出臨床轉化的巨錨:
2015年,泛生子推出腦膠質瘤6項檢測產品,覆蓋了 WHO和NCCN指南推薦的膠質瘤分子分型必檢基因;
2016年9月,泛生子推出509panel,可用於全面指導原發腦腫瘤和腦轉移瘤的精準分型預後、靶向及免疫治療指導、遺傳風險預測;
2017年4月,腦腫瘤精準診療專用68基因panel和國內首個小兒髓母細胞瘤分子分型檢測產品上市;
2017年8月,泛生子推出了用於腦腫瘤診斷的腦脊液ctDNA檢測產品,為液態活檢領域再添利器;
2017年12月,泛生子自主開發的生物晶元閱讀儀GENETRON 3D(註冊號:渝械注准20172400136)獲批上市,並重點在液體活檢領域開發出針對肺癌、乳腺癌、結直腸癌、胃癌等的五十多個位點檢測LDT服務;
2018年,推出國內唯一獲批適用於膠質瘤的泛生子IDH1/TERT基因檢測試劑盒,為膠質瘤患者病理分型提供重要參考信息。
泛生子以實際行動實現腫瘤基因檢測行業的創新突破,在為臨床治療提供多樣化的、符合患者獨特需求的選擇的同時,引領了癌症個體化醫療的發展潮流。
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