科研論文丨GenoLab M助力尿路上皮癌中用藥相關(guān)基因突變譜的測定
時間:
2024-12-06
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文章梗概


近日,真邁生物用戶俄羅斯彼得羅夫腫瘤研究所和圣彼得堡兒科醫(yī)學院的科學家們在International Journal of Molecular Sciences上發(fā)表了題為“Use of 3′ Rapid Amplification of cDNA Ends (3′ RACE)-Based Targeted RNA Sequencing for Profiling of Druggable Genetic Alterations in Urothelial Carcinomast”的科研成果。基于真邁生物的NGS測序平臺——GenoLab M,以3’RACE為基礎(chǔ)開發(fā)了RNA的panel測序技術(shù),該panel涵蓋了所有與尿路上皮癌治療相關(guān)的基因,包括FGFR1-4、KRAS、NRAS、BRAF、ERBB2(HER2)、CD274(PD-L1)PIK3CA,并完成了233例患者的檢測,獲得了用藥相關(guān)基因的突變譜。

科研論文丨GenoLab M助力尿路上皮癌中用藥相關(guān)基因突變譜的測定


背景介紹

尿路上皮癌(UCs)包括尿路上皮腫瘤和膀胱惡性腫瘤。上尿路腫瘤,即起源于腎盂或輸尿管的腫瘤,只占所有UCs的5-10%。尿路上皮癌患者的基因組研究已獲知多個腫瘤抑制基因(TP53ARID1A、KDM6A、KMT2D、CDKN2A/2BRB1的失活以及多個原癌基因FGFR3、CCND1、PIK3CAERBB2MDM2的激活。3′ RACE是一項成熟的技術(shù),用于RNA分子3’端的擴增和測序。3′ RACE可用來識別融合基因,針對那些已知基因序列位于5′端,未知基因主要位于3′端融合轉(zhuǎn)錄本。通常,這些融合基因具有纖維細胞生長因子受體(FGFR)家族基因的特征。FGFR3基因融合在UCs中的現(xiàn)頻率相當高(2-6%),并且可FGFR抑制劑erdafitinib進行靶向治療。其他FGFR家族成員的遺傳變異相對較少見;然而,一些研究報告了UCs中FGFR1FGFR2基因融合的情況。鑒于此,研究者基于3′ RACE開發(fā)靶向RNApanel測序方法,同時分析FGFR和其他原癌基因的激活突變、基因融合以及mRNA表達的變化。


*以下為該研究成果解讀


結(jié)果概要

01?靶向RNA測序鑒定的FGFR1-4基因突變

233例腫瘤樣本中,有54例(23.2%)發(fā)現(xiàn)了FGFR2/3基因激活點突變或基因融合。在11名患者中識別出FGFR3重排,而其中8名患者,常用的PCR試劑盒無法檢測。7名患者具有FGFR2基因的低水平擴增(3-5個拷貝);然而,FGFR2?mRNA表達的增加僅在其中兩個樣本中觀察到,其中一個具有FGFR3陽性突變。


02?RAS/RAF基因熱點區(qū)的突變

233例UCs樣本中,KRASHRAS、NRASBRAF基因突變出現(xiàn)在3012.9%)樣本中,HRAS基因突變最為常見,發(fā)生在13/233(5.6%)的患者中。


03?HER2 (ERBB2)?基因:點突變、擴增與mRNA超表達

233個樣本中,HER2基因的點突變出現(xiàn)在17例(7.3%)樣本中。ddPCR檢測到HER2拷貝數(shù)增加(拷貝數(shù)≥?3)的有7031.4%)。高水平HER2擴增(拷貝數(shù)≥ 10)的腫瘤具有顯著升高的HER2?mRNA表達(圖1)。


科研論文丨GenoLab M助力尿路上皮癌中用藥相關(guān)基因突變譜的測定

1?ddPCR測定尿路上皮癌UCs樣品中不同擴增水平HER2基因mRNA的表達



04?免疫檢查點抑制劑治療的預測標志物:PD-L1的表達和微衛(wèi)星不穩(wěn)定性

233例UCs樣本中,40例呈現(xiàn)PD-L1陽性,181例陰性。高PD-L1表達與疾病晚期階段相關(guān),且未能在HER2表達增加或FGFR2/3激活的患者中觀察到。在227份可用于PCR和毛細管電泳的樣品中,只有3份(1.3%)顯示出高水平微衛(wèi)星不穩(wěn)定性。



05?PIK3CA基因的突變?

42例(18%)腫瘤患者出現(xiàn)了不同位點的PIK3CA突變且這些患者比沒有該突變的患者年輕一些。




06?潛在分子標記的共現(xiàn)分析

科研論文丨GenoLab M助力尿路上皮癌中用藥相關(guān)基因突變譜的測定

2?233例UCs樣本中發(fā)現(xiàn)的所有分子突變瀑布圖

圖2顯示了在233例患者中檢測到的所有基因突變的全局圖,以及表達量情況。研究者進一步分析了這些遺傳標記之間的關(guān)系(圖3)。FGFR4的表達量數(shù)據(jù)被排除在分析之外,因為該基因在樣本中的表達通常非常低,在腫瘤亞群的的置信度區(qū)間無法進行測量。





科研論文丨GenoLab M助力尿路上皮癌中用藥相關(guān)基因突變譜的測定


3 UCs激活的基因突變之間的關(guān)聯(lián)

FGFR2/3基因的突變或融合似乎與RAS/RAF基因的突變互斥。相反,HER2基因的點突變與上述基因的遺傳事件無關(guān)。此外,HER2?mRNA的高表達,無論是否伴有HER2基因擴增,都與FGFR2/3RAS/RAF的突變狀態(tài)不相關(guān)(即,在突變陽性和突變陰性病例中發(fā)生的頻率相似)。有趣的是,PD-L1?mRNA的高表達被發(fā)現(xiàn)與HER2FGFR3的高表達或FGFR2/3點突變或融合互斥(圖3)。


結(jié)論

NGS是尿路上皮癌分子診斷的首選技術(shù)。與商業(yè)化的PCR試劑盒不同,NGS能夠檢測到FGFR3融合的全部譜系。此外,多基因panel測序可以識別一些相對罕見的遺傳事件,例如FGFR2、KRAS、BRAF和其他基因的變異。重要的是,基于RNA的測序還能分析臨床相關(guān)基因的表達,如HER2ERBB2PD-L1。研究中使用的基于3′ RACE的RNA測序,操作簡單、耗時少且成本低廉。這種方法可全面評估尿路上皮癌患者中潛在藥物相關(guān)基因的遺傳變異。


參考文獻

Mitiushkina N V, Tiurin V I, Anuskina A A, et al. Use of 3′ Rapid Amplification of cDNA Ends (3′ RACE)-Based Targeted RNA Sequencing for Profiling of Druggable Genetic Alterations in Urothelial Carcinomas[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2024, 25(22): 12126.


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