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Novel recurrently mutated genes and a prognostic mutation signature in colorectal cancer

新型復(fù)發(fā)突變基因和結(jié)直腸癌的預(yù)后突變特征

發(fā)表期刊雜志：Gut
Gut 是英國胃腸病學(xué)會(huì)的官方期刊作郭，在胃腸病和肝臟病學(xué)科的期刊中排名全球第二。發(fā)表與消化道芦疏、肝臟字支、膽道系統(tǒng)和胰腺相關(guān)的一流臨床研究文章乱投。
投稿信息
● 開放獲取類型：混合式期刊，有開放獲取選項(xiàng)
● 收稿率：9%
●** 即時(shí)拒稿率：84%
● 2016影響因子：16.658 （胃腸病和肝臟病領(lǐng)域期刊全球第二）
● 出版頻率：月刊
● 出版速度：投稿至初步?jīng)Q定：平均10天 （Fast Track Review為2-7天）
接收至線上發(fā)表：平均17天
● 開放獲取文章處理費(fèi)：英鎊￡1950
● 被索引情況：Index Medicus (Medline), Science Citation Index, ISI Current Contents (Clinical Medicine/Life Sciences), Excerpta Medica (Embase), BIOSIS Previews，Scopus
● 創(chuàng)刊時(shí)間：1960年
● ISSN**：紙刊：0017-5749 線上：1468-3288
● 官網(wǎng)主頁：http://gut.bmj.com/

一沥邻、研究對(duì)象

外顯子組測(cè)序鑒定22名CRC患者的腫瘤組織中的體細(xì)胞突變平项，然后另外160例使用靶向捕獲測(cè)序驗(yàn)證187個(gè)復(fù)發(fā)基因和相關(guān)信號(hào)通路赫舒。

二、方法流程

使用QIAamp DNA Mini Kit和Gentra Puregene Blood Kit分別從原代CRC組織和匹配的淋巴細(xì)胞樣品中提取基因組DNA闽瓢。所有樣品均來自在手術(shù)前未經(jīng)化療診斷為原發(fā)性CRC的患者接癌。手術(shù)后，所有I期患者均未接受進(jìn)一步化療扣讼，而III期和部分II期患者接受5-氟尿嘧啶缺猛，甲酰四氫葉酸和奧沙利鉑（FOLFOX）方案治療。 IV期患者接受FOLFOX或5-氟尿嘧啶椭符，亞葉酸荔燎，伊立替康（FOLFIRI）方案，伊立替康加西妥昔單抗作為二線治療销钝。

三有咨、生物信息學(xué)分析

圖1

從原始測(cè)序數(shù)據(jù)中鑒定體細(xì)胞單核苷酸變異（SNV）和插入和缺失（INDEL）的工作流程。
除去低質(zhì)量的讀數(shù)曙搬，并且使用bwa進(jìn)行比對(duì)摔吏，然后通過GATK進(jìn)行比對(duì)校準(zhǔn)并通過picard標(biāo)記重復(fù)。
MuTect和VarScan用于檢測(cè)體細(xì)胞SNV和INDEL纵装，通過進(jìn)一步過濾處理以分別消除假陽性征讲。
所有突變均用ANNOVAR注釋

四、研究結(jié)果

在22名中國CRC患者的外源區(qū)域中共鑒定出1307個(gè)（996個(gè)非沉默突變和311個(gè)沉默突變）體細(xì)胞突變橡娄。 22例CRC患者體細(xì)胞突變的數(shù)量范圍為13至109诗箍，中位數(shù)為52.5，與TCGA報(bào)道的非超突變CRC沒有顯著差異（即每個(gè)腫瘤58例; Wilcoxon檢驗(yàn)挽唉，p = 0.52）滤祖。

通過外顯子組測(cè)序鑒定22例CRC基因組發(fā)現(xiàn)的體細(xì)胞突變。 （A）在22名CRC患者中觀察到的突變變化主要是C / G> T / A轉(zhuǎn)換（49.1％）瓶籽。突變的數(shù)量和核苷酸變化的模式與先前的CRC基因組學(xué)研究一致 （B）描繪了全基因組范圍內(nèi)非沉默突變的情況匠童，每個(gè)基因的高度反映了22名CRC患者的突變頻率。三個(gè)報(bào)告的基因山（即APC塑顺，KRAS汤求，TP53）散布著我們的CRC隊(duì)列中發(fā)現(xiàn)的許多新基因山（例如俏险，F(xiàn)AT4，NF1扬绪，DOCK2竖独，HERC2）。

通過“復(fù)發(fā)基因”方法挤牛，發(fā)現(xiàn)52個(gè)基因在發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中的兩個(gè)或更多患者中具有體細(xì)胞突變莹痢。在這52個(gè)反復(fù)突變的基因中，其中5個(gè)（即APC墓赴，TP53竞膳，KRAS，NF1诫硕，F(xiàn)BXW7）已被記錄為癌癥基因普查中的癌癥基因顶猜。我們成功地將APC確認(rèn)為我們的結(jié)腸癌系列中最常見的突變基因之一，其中22名患者中的18名可以檢測(cè)到非沉默突變痘括。在22名患者中分別有9名和6名檢測(cè)到兩種其他眾所周知的結(jié)腸癌相關(guān)基因的非沉默突變，即TP53和KRAS滔吠。

圖2

對(duì)160名CRC患者的腫瘤和血液淋巴細(xì)胞中187個(gè)復(fù)發(fā)突變或途徑相關(guān)基因的外顯子區(qū)域進(jìn)行了測(cè)序纲菌，并通過靶向捕獲獲得了詳細(xì)的臨床病理學(xué)信息。然后進(jìn)行類似于外顯子組測(cè)序的生物信息學(xué)方法以在驗(yàn)證群組中編目這些選定基因的體細(xì)胞突變疮绷。

圖3

（圖3A）描繪了160名患者中187個(gè)捕獲基因的突變情況翰舌。在160名CRC患者中，140名患者在捕獲的基因組中檢測(cè)到至少一個(gè)非沉默突變冬骚。正如預(yù)期的那樣椅贱，APC（56.3％），TP53（41.9％）和KRAS（32.5％）是160名捕獲測(cè)序CRC患者中最常見的三種非沉默突變基因只冻。多個(gè)基因中非沉默突變的高患病率（> 5％）庇麦，包括SYNE1（17.5％），F(xiàn)AT4（14.4％）喜德，ATM（10.6％）山橄，USH2A（10.0％），CDH10（8.8％） ）和MLL3（8.8％）

（圖3B）在182個(gè)外顯子組測(cè)序和捕獲測(cè)序的CRC患者中鑒定了顯著突變的基因（SMG）舍悯，其中非沉默突變?cè)诔聊蛔冎斜魂栃赃x擇航棱，并按q值排序。此類分析再次證實(shí)APC萌衬，KRAS饮醇，TP53和SMAD4突變是CRC的主要驅(qū)動(dòng)事件。我們的分析還揭示了三種新的SMG秕豫，即FAT4朴艰，CDH10和DOCK2，以前在CRC中沒有描述。

（圖3C）顯示了三種新鑒定的SMG中體細(xì)胞突變的分布

圖4

（圖4A）對(duì)不同信號(hào)傳導(dǎo)途徑組分的突變頻率的分析顯示呵晚，幾種經(jīng)典的CRC相關(guān)途徑在CRC中顯著突變蜘腌。
（圖4B）說明了Wnt /β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)，ErbB信號(hào)傳導(dǎo)饵隙，TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)和DNA損傷傳感和修復(fù)中主要信號(hào)傳導(dǎo)組分的突變頻率撮珠。與先前的發(fā)現(xiàn)一致，25個(gè)APC（59.3％）和CTNNB1（3.8％）突變導(dǎo)致Wnt /β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)中的主要遺傳異常金矛。大部分CRC患者（53.9％）也在DNA損傷檢測(cè)和修復(fù)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)組件中攜帶突變芯急，包括TP53（41.8％），ATM（9.9％）/ ATR（2.7％）（編碼DNA損傷） - 感染蛋白質(zhì)）驶俊，EP300（2.7％）（編碼p53共激活因子）和BRCA1（2.2％）（編碼DNA雙鏈斷裂修復(fù)酶）娶耍。

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