Nat commun. | 复发性小细胞肺癌中经常发生WNT途径改变
一、成果短讯:
2018年9月17日,华盛顿大学医学院Malachi Griffith的团队在国际期刊NATURE COMMUNICATIONS 发表了题为“ Recurrent WNT pathway alterations are frequent in relapsed small cell lung cancer”的研究成果,报道了复发性小细胞肺癌中经常发生WNT途径改变的研究结果。
二、内容简介:
肺癌死亡率较高的癌症。近13%的肺癌患者被诊断为小细胞肺癌(SCLC)。SCLC是一种高度侵袭性的恶性肿瘤,其特征在于倍增时间短和转移时间早。几乎所有患有小细胞肺癌(SCLC)的患者最终都会因化学耐药性疾病而复发。尽管新诊断的SCLC患者通常对铂双联化疗的初始治疗有显着反应,但大多数患者在SCLC复发时病情迅速恶化,对进一步治疗有抗性。SCLC患者的中位生存期约为7个月,在过去的几十年中,驱动SCLC化学抗性的分子机制尚不清楚,由于缺乏复发性疾病患者的有效治疗选择,SCLC的死亡率高的情况没有得到改善。因此,了解治疗耐药的分子基础和识别治疗的弱点是改善复发性SCLC患者预后的必要条件。
此实验采集了12名患者在诊断和复发时采集的成对SCLC肿瘤样本的全外显子组测序,以及来自另外18名患者的未配对复发样本。多个体细胞拷贝数改变,在复发样品中包括ABCC1的增加和MYCL,MSH2和MSH6的缺失是可识别的。复发样本还表现出WNT信号转导调节因子的复发突变和杂合性缺失,包括CHD8和APC。RNA测序数据的分析显示复发样品中ASCL1-低表达亚型和WNT活化的富集。通过APC敲低对化疗敏感的人SCLC细胞系中WNT信号传导的激活诱导化疗耐药。另外,体外衍生的化学抗性细胞系表现出增加的WNT活性。综上所述,结果表明WNT信号激活可以作为复发SCLC中化疗抗性的机制之一。
三、实验结果:
图1 复发性SCLC中显着突变的基因。突变负荷(突变/百万碱基对)显示在x轴上(顶部),并且基因的群组突变百分比显示在y轴(左)上。在复发的SCLC中,显示的基因与背景突变率相比有显着性差异(FDR<0.1)。每列代表一个单独的样本(在底部列出)。患者 - 基因交叉网格的着色表示突变类型(顶部图例,中心图)和肿瘤部位(底部图例,底部图)。样品基因方块上的黑点表示该样品中该基因的杂合性缺失(LoH)。TN治疗初治,R复发,LN淋巴结,AG肾上腺,LU肺,BR乳腺,KI肾,LI肝
图2 复发的人SCLC样品富含ASCL1-低亚型并显示较高水平的WNT活性。a将复发的SCLC分类为ASCL1-高(左),NEUROD1-高(右)和ASCL1和NEUROD1-低(双阴性;中心)表达子类型。总体而言,与其他研究中测序的未接受治疗的样本(50%对18%; p = 0.01,Fisher精确检验)相比,我们的复发样本群体富含ASCL1低样本。小提琴图显示复发样品和初治SCLC样品之间的ssGSEA浓度的差异,使用来自Lin等人的c APC上调靶标和d CTNB 1致癌信号,用于b ASCL1和WNT途径激活
图3 ASCL1和MYCL在化疗后人SCLC组织和化疗耐药细胞系中下调。a化疗前(前)和化疗后(后)SCLC患者样品的序列表,用ASCL1抗体染色。b ASCL1阳性染色(棕色)和阴性染色(蓝色)的代表性IHC。比例尺代表20微米。c来自生物复制品中的配对化疗初始和抗性患者SCLC细胞系的指定基因(ASCL1,MYCL)的RNA表达(计数),并使用非配对t-检验进行比较。H1048 NCI-H1048,P亲本细胞,CR顺铂耐药,ECR依托泊苷和顺铂耐药,* p <0.05,NS无显着性
图4 APC的丧失诱导人SCLC细胞系中的化疗抗性。a左:敲低APC在H1694细胞与两种不同的shAPC构建体(shAPC#1和2 shAPC#); 右:通过这些细胞中AXIN2上调和TOPFlash报道活性(信号倍数变化)测量的WNT信号传导的激活。对照细胞表达具有乱序靶序列(shScr)的shRNA。通过定量PCR(qPCR)测量APC和AXIN2 mRNA水平。表示对照细胞的倍数变化,并使用非配对t检验比较了值。每个实验以生物学一式三份进行(对于shAPC#2的TOPFlash测定结果显示n = 5次实验)。b72小时处理后依托泊苷存活的H1694细胞的百分比。c左:与对照细胞相比,H1694细胞中APC敲低后依托泊苷IC50的倍数变化,右:APC或GFP(对照)过表达后APC敲低(shAPC#2)细胞中依托泊苷IC50的倍数变化。使用配对t检验比较IC 50值。d 测序员测定的结果证明在HSP sgAPC细胞中CRISPR-Cas9引导的缺失后APC中的基因组改变(黑条表示的切割产物)和APC中通过APC sgRNA位点的靶向测序鉴定的框内缺失。e 通过免疫印迹qPCR和CTNNB1蛋白水平通过AXIN2 mRNA水平测量H82 sgAPC细胞中的WNT活化。肌动蛋白用作CTNNB1的上样对照。f在CRISPR引导的APC(sgAPC)或对照序列(sgControl)缺失后,用依托泊苷治疗后存活的H82细胞的百分比(n = 2个实验)。除非另有说明,否则实验以生物学一式三份进行。IC50抑制浓度50,GFP绿色荧光蛋白,* p <0.05,** p <0.01,**** p <0.0001,NS无显着性。Bp碱基对,Del缺失,AA氨基酸,H1694 NCI-H1694,H82 NCI-H82
四、原文学习: