单细胞外显子组测序发现肾细胞癌干细胞三个驱动突变基因KCP, LOC440040 和LOC440563

栏目:最新研究动态 发布时间:2017-11-08
肾细胞癌(RCC)占成人恶性肿瘤3%。肿瘤干细胞在肾癌发生、发展和耐药性产生中起重要作用......

细胞外显子组测序发现肾细胞癌干细胞三个驱动突变基因KCP, LOC440040 和LOC440563

    肾细胞癌(RCC)占成人恶性肿瘤3%。肿瘤干细胞在肾癌发生、发展和耐药性产生中起重要作用。最近,单细胞外显子组测序已被用于评估多类肿瘤的体细胞突变,尚未系统地运用于识别肿瘤干细胞的关键驱动基因。作者从RCC病人体内分离CD133+RCC 和CD133–RCC 细胞,发现只有CD133+RCC 细胞具有 sphere-forming capability。将CD31–CD45– ,CD31–CD45–CD133–,和CD31–CD45–CD133+RCC分别皮下注射到NOD/SCID小鼠,结果显示注射CD31–CD45–CD133+ 细胞的小鼠可见明显肿瘤,注射其它两类细胞小鼠体内都未发现肿瘤。

    作者又从同一个病人体内分离10个CD133+RCC, CD133–RCC和正常肾细胞进行单细胞外显子组测序,癌组织和癌旁组织进行外显子组测序。发现大部分突变集中在CD133+RCC中(图1A),KCP基因的c.A241T>p.R81W突变,LOC440563基因的c.G316A>p.G106S突变,和LOC440040基因的c.A406T>p.N136Y 突变。C/G>T/A,A/T>C/G 和A/T>G/C 突变在RCC中常见,相较于CD133–RCC,A/T>T/A突变在CD133+RCC中更为常见(图1B)。 通过PCA分析,发现CD133+RCC散乱分布且离正常肾细胞与CD133–RCC较远(图1D)。进化树分析显示正常肾细胞与CD133–RCC距离更近 (图1E)。利用CRISPR-Cas9技术导入20个突变基因到786-O,发现 KCP突变促进细胞成球,将余下基因与 KCP 搭配导入细胞,发现LOC440040 与 KCP 协同突变显著增强细胞成球力。KCP 、LOC440040 、LOC440563 三者协同突变,效果最佳,将三者突变的细胞导入小鼠,检测到更多肿瘤。对 57个病人的KCP 、LOC440040 、LOC440563 突变位点进行Sanger测序,结果显示超过20% 病人至少携带一个突变(图1H),5.2% 同时携带这三个突变(图1K)。这些病人切除原发瘤后,肿瘤复发时间明显短于其他人(图1L)。

    

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