DICER1基因突变的垂体母细胞瘤的分子

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背景

垂体肿瘤约占所有颅内肿瘤的15%，在儿童中尤其罕见，患病率约为每百万分之一。颅咽管瘤和垂体腺瘤是儿童最常见的垂体肿瘤，但后者占儿童鞍上颅内肿瘤的比例不足3%。大多数儿童垂体肿瘤在病理上为良性，但其颅内位置和严重的内分泌病理生理(如库欣病、高催乳素血症、肢端肥大症、巨人症)可导致显著的发病率和死亡率。几个遗传综合征增加了年轻时垂体腺瘤的风险：常染色体显性遗传多发性内分泌肿瘤1型，由基因MEN1的失活变体引起；Carney综合征，由PRKAR1A中的杂合致病变体引起；家族性孤立性垂体腺瘤，其中涉及AIP的变体或GPR的复制；GNAS合子后突变引起的McCune-Albright综合征：并且很少发生在包括嗜铬细胞瘤和副神经节瘤的综合征中，这是由SDHx和MAX基因的种系致病性改变引起。

简介

年3月1日，来自加拿大麦吉尔大学的JiannisRagoussis及其团队在ActaNeuropathol(IF:14.)杂志上发表名为MolecularcharacterizationofDICER1-mutatedpituitaryblastoma的研究[1]。

主要结果

使用组织芯片(TMA)验证了DICER1突变的PitB在蛋白水平上的mRNA表达差异。由N.B.构建的TMA包含53个主要与DICER1相关的肿瘤核心和11个正常组织对照(共个核心)，所有这些均由一名病理学家审查。TMA上存在七个PitB(图1)，其中一个是PitB11，以及一个正常的产后垂体前叶样本。

图1.每种分析方法所用样本的图示

DICER1突变PitB相对于NPP和NFP对照的miRNA差异表达

差异表达(DE)分析检测到个具有统计学意义的miRNAs，其中个在PitB中表达不足，个表达过度(图2a)。在代表性不足的miRNAs中，92%经鉴定为5p来源，8%为3p来源。相比之下，5pmiRNAs和3pmiRNAs分别占过度表达miRNAs的6%和94%。我们观察到PitB肿瘤中5p类miRNAs整体减少(图2b)。

图2.PitB中miRNAs的异常调节

DICER1突变PitB相对于NPP和NFP对照的mRNA表达差异和基因集分析

为了确定PitB中miRNA表达改变对肿瘤转录组的潜在影响，我们比较了PitB与正常出生后和胎儿垂体的mRNA表达谱。总共有个mRNA转录物被鉴定为差异表达—其中包括个过度表达和个表达不足的转录物(图3a)。

图3.mRNA差异表达及通路分析

我们对垂体细胞谱系中分化和未分化细胞类型的基因信号进行了相同的GS分析。如图4所示，与关于PitB和NFP样本中WNT和NOTCH通路激活的发现一致，这些样本显示出比NPP样本更高水平的未分化细胞。与NPP和NFP样本相比，PitB样本表现出较低水平的分化细胞(图4)。我们进一步研究了正常胎儿和出生后垂体中差异表达的垂体转录因子和激素。这些数据表明，与其他垂体激素相比，前阿片样物质皮质素在PitB中的表达增加，尤其是在来自循环皮质醇水平最高的PitB12患者的肿瘤样本中。

图4.垂体细胞谱系及分化定量

结论及展望

本研究旨在检测PitB的基因组、转录组和甲基化谱，并确定DICER1突变如何在分子水平上促进肿瘤的发展。

当前研究的关键因素如图7所示。与正常出生后和正常的胎儿垂体相比，PitB肿瘤不仅表现出整体5pmiRNA的表达不足，而且表现出明显的3p衍生miRNA的过度表达。在第一组分析中，我们比较了DICER1突变的垂体后叶素与正常胎儿和正常出生后垂体对照，结果发现PRAME转录物在垂体后叶素中显著性上调(倍数变化)。

图7.垂体母细胞瘤：从DICER1突变到肿瘤发生

总之，本研究报告了罕见DICER1相关肿瘤PitB的分子特征。结果正如预期所示，5p与3pmiRNAs的比例发生改变，异常未剪接的5p-环中间产物在肿瘤中持续存在。PitB表现出癌胚特征，伴有升高的EZH2，以及增加的PRAME和激活的PI3K、WNT和NOTCH致癌通路。利用这些通路作为治疗PitB的靶点需要进一步研究。

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