前列腺癌测序研究PPT课件.ppt

Whole-genomeandTranscriptomeSequencingofProstateCancerIdentifyNewGeneticAlterationsDrivingDiseaseProgression,汇报人：吕强,通过前列腺癌组织全基因组和转录组测序，确定了新的驱动疾病进展的基因改变。,EuropeanUrology2017-08,1,.,2019/11/26,目录,背景介绍技术路线研究结果总结,2,.,2019/12/17,1背景介绍,在全球男性癌症死亡病例中，前列腺癌(PCa)位于第二位，而亚洲国家发病率显著低于西方国家，然而，从2000年开始，中国列前腺癌患病率逐年增高，年增长率达到12.5%，尤其是在香港、上海等地区。,不同患者临床表现和预后差异巨大，以往研究中发现和PCa患者中基因发生不同的改变：TMPRSS2-ERG融合、染色体上复制数增加/缺失、DNA重排、基因突变，这些改变引起的功能变化很多尚未清楚。,以往的研究人群主要来自西方国家(Caucasianpopulation),关于亚洲PCa患者的基因全景图特征尚未报道，亟需从分子病因学上阐明该病在亚洲患者中的致病特征。,3,.,2019/11/26,2技术路线,样本收集,65例正常组织,65例未治疗PCa组织,DNAsequencingdata,RNAsequencingdata,Datapreprocessing,去除含10%N和低质量reads;去除核糖体RNA;,CleanDNAreads,CleanRNAreads,差异表达基因,显著突变基因,145对肿瘤-良性组织,293个Genepanel验证,实验组,对照组,验证组,PCa细胞系功能验证,PCa肿瘤模型功能验证,4,.,2019/12/17,5,.,2019/12/17,实验结果,3.1中国PCa病人基因全景图,主要的体细胞突变类型为CT核苷酸转换,和已报道研究结果一致。转录组序列分析，共发现了21965个表达的基因，7327个基因在肿瘤组织中差异表达，根据其表达模式分为四类:Expressed,Mutantbiased,Wild-typebiased,Silentgene。,6,.,2019/12/17,实验结果,在Tumor-normal组织对中检测到体细胞拷贝数变异(CNVs)。发现125个融合基因，ETS家族基因融合发生率为9.2%，比西方国家(50%)明显低。中国PCa病人癌组织中CHD1缺失频率(31%)明显高于西方国家(16%)，与低频率(9.2%)ETS家族基因融合结果一致。,3.2HighlyfrequentdeletionoftheCHD1gene,7,.,2019/12/17,3.3DetectionofmutationsinARupstreamregulatorgenesinChinesepatients,实验结果,研究发现了64个显著突变基因(SMGs)，在验证组中进行293个和PCa有关的基因进行深测序验证。,同时在中国和TCGA中的PCa病人中都明显突变基因:SPOP,TP53,ATM在中国PCa病人中雄激素受体(AR)上游调控基因突变率更高:MLL3、FOXA1、NCOR2AR上游调控基因突变和与中国患者PCa发生有关。,B,8,.,2019/12/17,3.4.IdentificationofhighlyfrequentdeletionoftheadhesiongenePCDH9,实验结果,为了确定其它和PCa有关的突变基因，对中国PCa患者DNA拷贝数变异进行分析。,部分基因在8q上拷贝数频繁扩增，在5q,6q,8p,10q,13q和16q拷贝数频繁缺失，其中最频繁缺失的基因为13q上PCDH9。在65对Tumor-Normal组织中，PCDH9在肿瘤中表达量明显降低，PCDH9可能为PCa进展中的抑癌基因。,9,.,2019/12/17,实验结果,进一步研究不同临床时期PCa患者PCDH9表达水平的变化。,PCa肿瘤组织中PCDH9表达量更低，在肿瘤转移阶段，PCDH9表达量进一步下降。且低表达PCDH9的PCa患者复发时间更短。,3.5PCDH9isaTSGwithprognosticpotentialinPCa,E,I,10,.,2019/12/17,实验结果,转移期PCa患者PCDH9拷贝数明显缺失，且PCDH9拷贝数明显缺失的PCa患者，复发时间明显缩短，其总生存时间显著降低。,进一步研究PCDH9拷贝数缺失与PCa侵袭性关系。,总结:PCDH9可能为PCa进展过程中的肿瘤抑制基因。,3.5PCDH9isaTSGwithprognosticpotentialinPCa,K,11,.,2019/12/17,12,.,2019/12/17,实验结果,通过DU145-pReceiver及DU145-PCDH9皮下移植小鼠体内建立肿瘤模型，进一步研究PCDH9在PCa肿瘤进展中的作用。,DU145-PCDH9移植小鼠模型的PCa肿瘤的体积、重量明显低于对照组。病理结果分析:实验组和对照组都为肿瘤组织，实验组核分裂较对照组少、细胞质黄染明显，PCDH9的表达结果阳性、Ki-67标记的细胞核弱阳性，增殖细胞较对照组少。,3.5PCDH9isaTSGwithprognosticpotentialinPCa,13,.,2019/12/17,实验结果,3.5PCDH9isaTSGwithprognosticpotentialinPCa,对DU145-PCDH9和DU145-pReceiver进行全基因组测序，确定PCDH9可能的下游调控基因。,PCDH9过表达结果:促使下调的基因：PCa致癌基因MYB、STEAP1，PCa特异性基因HOXBB、肿瘤干细胞标志物基因ALDH1A1。促使上调的基因：肿瘤抑制基因FOXO4、EPHB2、PBX1,和上皮-间充质转化标志物基因CDH1。,终上所述：PCDH9在PCa肿瘤发生和进展过程中为抑癌基因。,14,.,2019/12/17,3.6.FrequentlyalteredaxonguidancepathwaygenesinPCa,实验结果,进一步研究与PCa形成有关的信号通路,通过对不同类型突变的基因进行通路富集分析，用KEGG和REACTOME进行了通路富集，SNVs和SVs中相关的候选基因，同时富集到了轴突导向通路中。,SNVs,SVs,15,.,2019/12/17,3.7HighfrequentPLXNA1amplificationinPCa,实验结果,进一步研究在与PCa肿瘤形成有关的通路中突变和差异表达的基因的作用。,PLXNA1在Semaphorin通路中频繁扩增，且在PCa肿瘤组织中表达量升高。,C,Semaphorin(信号素)通路中基因突变图,PLXNA1扩增使PLXNA1表达升高,16,.,2019/12/17,3.8.PLXNA1alterationsimpactPCaprogressionandprognosis,实验结果,研究PLXNA1在PCa细胞系及其致肿瘤模型中作用。,PLXNA1下调，PCa细胞的增殖、侵袭、转移能力显著降低。PLXNA1上调，结果相反。,PLXNA1下调PCa细胞致小鼠PCa肿瘤模型，其肿瘤体积更小、重量更低。,17,.,2019/12/17,3.8.PLXNA1alterationsimpactPCaprogressionandprognosis,实验结果,PLXNA1表达及拷贝数变化在人类PCa患者中与临床进展、预后的关系评估。,PCa转移患者中PLXNA1中表达上调。PLXNA1表达上调患者复发更快。,PCa转移患者PLXNA1拷贝数频繁的增加，PLXNA1拷贝数频繁的增加的PCa患者，复发更快。,终上所述:PLXNA1的表达促进PCa的生长。,18,.,2019/12/17,总结,本研究首次对中国PCa患者的突变图谱进行了全面的研究。在中国PCa患者癌组织中，CHD1缺失频率较西方国家PCa患者高。通过实验和临床证据表明：PCDH9，作为一