NPC的突变特性（逆向收费读文献2019-13）

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大概有50人加入吧，成功坚持下来的朋友们累积了 200多文献阅读笔记，反而是公众号编辑忙不过来，所以大多数好的笔记无缘跟粉丝见面，不过我自己的笔记可以开绿色通道，现在开启系列连载：

预测BRCA基因功能缺陷的HRDetect基因集（逆向收费读文献）

BRCA的甲基化信号分型（逆向收费读文献2019-11）赠送一篇文章思路

10个单细胞转录组数据探索免疫治疗机理（逆向收费读文献2019-12）

本次更新的《NPC的突变特性》为2019 第十三周分享

本周尝试一种新的文献解读方式，就是一次性解读3篇文献，总结他们的异同点，整体把握该领域发展情况。

  • 首先是2014-NG-singapore-NPC https://www.nature.com/articles/ng.3006

  • 然后是2015-TCGA-HNSCC https://www.nature.com/articles/nature14129 有部分NPC样本

  • 最后是2017-CUHK-NPC https://www.nature.com/articles/ncomms14121

背景知识

NPC 鼻咽癌

鼻咽癌（俗称鼻癌）是一种鼻咽细胞组织生长出癌细胞的癌症。鼻咽处在鼻腔和喉咙后上方的部位。由于病症特别，鼻咽癌通常会被加入到头颈部癌症一同讨论。

2003年至2007年之间，鼻咽癌在新加坡男性和女性当中，分别为排名第七和第十二最常见的癌症类别。当中，因鼻咽癌病发逝世的男性，占所有因癌症病逝的男性当中的4.6%，女性方面则是1.7%。

在新加坡的三大种族当中，华族的鼻咽癌病发率最高，之后是马来族，印族则鲜少患上鼻咽癌。

来自香港或中国南部的华人是患上鼻咽癌的最高风险群。别的地区的华人，或从这香港、中国南部等地区移民到较低风险区的华人，患上鼻咽癌的风险也较高。来自北非和中东国家的人，也有患上鼻咽癌的中等风险。在新加坡，男性患上鼻咽癌的几率比女性高出三倍。

虽然鼻咽癌的确切导因至今未找出，但EBV人类疱疹病毒感染被发现是诱发鼻咽癌的重要原因。一些导致鼻咽癌的风险因素，包括从小开始大量吃咸鱼、吃很多防腐腌制或发酵食物以及抽烟。家族中若有近亲患有鼻咽癌，患上鼻咽癌的几率会比家族中没人患上鼻咽癌的人高。

这也就是为什么TCGA计划把NPC纳入了HNSCC的一部分而已，但是香港和新加坡的科研团队却单独研究它。

项目概览

2014-新加坡团队

最早的项目来自于新加坡团队，在2014年发表的研究，首先他们 在5个NCP细胞系上面做探索，接着对 56 个NPC患者进行了WES分析，最后又纳入了66个患者进行捕获测序。

所有的测序数据都在：(SRP035573) and Gene Expression Omnibus (GSE57100), respectively. 原始数据可以下载进行重新分析，走肿瘤外显子流程即可。

首先点突变数量有点少，如下：

绝大多数病人的somatic突变数量少于100，不过拷贝数变异的数量也少于其它癌症：

这样突变全景图可以看到，重点是拷贝数变异信息，不是点突变信息。不过作者给出的全景图仍然是不那么好理解，好在研究团队的生物学背景足够，找到了能够把生物学故事写下去的通路，就是ERBB-PI3K 信号通路：

而且生存分析也非常显著，很多突变都是有对应的靶向药，这样机智的研究团队就顺利的发表了这个不是很好的数据集。

2015-TCGA团队

接着是TCGA团队，在2015年发表的研究，总共就279个头颈癌，所以里面的NPC病人不多，全景图里面也没有区分不同细分部位的头颈癌，甚至都看不到鼻咽癌的讨论。

文章的中心是多组学，比如表达量和甲基化都可以进行样本分组，如下：

分组后再看不同亚型的突变区别，算是TCGA团队文章的标准分析。

不过，里面的确是有鼻咽癌数据的，如果要做鼻咽癌的整合分析，这个数据集，仍然是可以使用起来。

2016-香港团队

最后是香港中文大学的团队，因为是2016年11月投稿，2017年1月发表，所以时间线有点奇怪，他们的研究纳入了105个NPC病人，测了111个肿瘤样品的WES，还有15个做了WGS测序。其中WGS测序数据是40X,60X,都上传到了PRJEB12830,使用TITAN软件找CNV事件。

WES was performed on 111 unique tumour specimens derived from 105unique subjects.

The cohort included 78 primary tumours, 11 local recurrences and 22 metastatic tumours.

突变全景图如下：

可以看到，无论是SNV还是CNV，新加坡团队分析得到的突变数量都远超2014年的香港团队，一方面是NGS测序技术的成熟，一方面也是生物信息学数据分析技术的成熟。

这里研究团队关注的通路不一样 了，如下：

NPC的一些其它研究

药物处理比较

  • Gene expression profiles of nasopharyngeal carcinoma cell line HNE2 following TP53 overexpression

  • miRNA expression profiling and to explore the role of miRNAs in DC120-mediated Sox2 down-regulation

  • Expression data from Nasopharyngeal carcinoma (NPC) cell lines treated or untreated with Caffeic acid phenethyl ester (CAPE)

  • SHROOM2 gene knockdown effect on nasopharyngeal carcinoma cell

  • Expression data from EBV-encoded latent membrane protein 2A (LMP2A) positive and negative nasopharyngeal carcinoma (NPC) cell lines

  • Expression data from WT and TNFRSF19 KO HNE-1 cells

  • mRNA expression profiling of ebv-miR-BART7-expressing NPC cells

  • Long non-coding RNAs and mRNAs in nasopharyngeal carcinoma metastasis

  • Induced of RBM24 expression effect on nasopharyngeal carcinoma cells

表观修饰

首先是[ChIP-seq]和[RNA-seq]的联合研究

  • Cancer Res 2017 Dec 1;77(23):6614-6626. PMID: 28951465

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE95751

两个Illumina HumanMethylation450 BeadChip 文章：

  • Mol Cancer Ther 2015 Dec;14(12):2864-73. PMID: 26443805

  • a cohort of 48 samples (between 24 nasopharyngeal carcinoma tissues and 24 normal nasopharyngeal epithelial tissues) to identify aberrant methylation genes.

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE52068

  • Cancer Med 2015 Jul;4(7):1079-90. PMID: 25924914

  • we systematically analyzed methylome data in 25 primary NPC tumors and non-tumor counterparts

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE62336

联合分析

  • lncRNAs and mRNA

  • Two-paired experiment, Tumor vs. Adjacent Non-tumor Tissues. Biological replicates: 7 paired samples.

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE76329

  • mRNA and miRNA

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3907684/

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE54174

  • Long non-coding RNAs and mRNAs

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE89804

  • Total RNA recovered from two sets of cell lines (5-8F vs. 6-10B and S18 vs. S26) were used to acquire different expression profiles of mRNAs and lncRNAs in high metastatic potential and low metastatic potential nasopharyngeal carcinoma cell lines.

表达量数据

这里就随意罗列一些吧，希望对该领域研究的朋友有所帮助。

GSE12452

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE12452

  • Total RNA extracted from laser-captured epithelium from 31 nasopharyngeal carcinomas and 10 normal healthy nasopharyngeal tissue specimens.

  • Sengupta et al, 2008, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 105: 5874-5878.

  • 被挖掘或引用了至少四次：PLoS One 2012;7(8):e42767. PMID: 22880099

GSE13597

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE13597

  • Snap frozen nasopharyngeal biopsies from 25 patients with histologically confirmed undifferentiated NPC were included in the microarray analysis. Controls were obtained from 3 patients with no evidence of malignancy.

  • J Pathol 2009 Feb;217(3):345-52. PMID: 19142888

GSE64634

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE64634

  • Total RNA extracted from laser-captured epithelium from 12 nasopharyngeal carcinomas and 4 normal healthy nasopharyngeal tissue specimens.

  • Oncotarget 2015 Aug 21;6(24):20404-18. PMID: 26246469

  • GPL570[HG-U133_Plus_2] Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array

GSE68799

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE68799

  • mRNA profiles of 42 Chinese Nasopharyngeal Carcinoma patients and 4 non-NPC tissues by Illumina Hiseq 2000.

  • 这个数据集并没有被关联到已经发表的文章，而且原始数据是可以下载的，测序量是足够的

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA283839

A

B

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