近日，一項基于轉(zhuǎn)錄組測序的研究發(fā)現(xiàn)了前列腺癌中新的基因融合,。這項研究是由美國密歇根大學(xué)的研究團隊完成的,，他們通過對病人細(xì)胞系和腫瘤樣本的轉(zhuǎn)錄組進行測序，發(fā)現(xiàn)了前列腺癌中新的基因融合,。文章發(fā)表在1月11日的Nature網(wǎng)絡(luò)版上,。
在新發(fā)現(xiàn)的融合中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個周期性的轉(zhuǎn)錄本通讀,，稱為SLC45A3-ELK4,，以及幾個似乎是個體突變的融合。密歇根大學(xué)的科學(xué)家 Arul Chinnaiyan,，同時也是文章的通訊作者表示：“周期性的融合被認(rèn)為是癌癥的主要誘因,。但我們還發(fā)現(xiàn)了其他幾個融合，是個別病人獨具的,。”
癌癥中的染色體重排常常導(dǎo)致兩個獨立的基因融合在一起,。在某些情況下,，兩個基因編碼區(qū)連接在一起，導(dǎo)致融合蛋白的表達(dá),。而有時基因重排會導(dǎo)致一個基因處于另一個基因的調(diào)控元件之下,，從而引起異常的基因表達(dá)?；蛉诤吓c多種血液,、骨髓和軟組織癌癥，如白血病,、淋巴瘤等相關(guān),。最近也發(fā)現(xiàn)它們開始在實體瘤中出現(xiàn)。
為了鑒定前列腺癌中致癌的基因融合,，Chinnaiyan和他的同事們同時利用了Roche 454的GS FLX和Illumina的Genome Analyzer進行轉(zhuǎn)錄組的測序分析,。
最初為了驗證他們的方法，研究人員進行了一系列驗證實驗,，來看在慢性粒細(xì)胞白血病中是否能檢測到已知的基因融合- BCR-ABL1,。
在構(gòu)建了cDNA文庫之后，研究人員在Genome Analyzer上得到了幾百萬個36-核苷酸的序列讀長,。他們篩選了這些讀長來找出不止含有一個基因的序列,。通過與參考序列信息整合，研究小組提出了發(fā)現(xiàn)已知和新基因融合的方法,。參考序列信息來自454測序產(chǎn)生的長讀長。
他們還成功發(fā)現(xiàn)了前列腺癌腫瘤樣品和細(xì)胞系中的TMPRSS2-ERG融合,。在這個過程中,，研究人員發(fā)現(xiàn)了新的融合的通讀事件。例如,，在VcaP細(xì)胞系中,，他們檢測到在16號染色體上的兩個基因USP10和ZDHHC7發(fā)生了融合，以及2號染色體上HJURP基因的融合,。同時在LNCaP細(xì)胞系中,，他們發(fā)現(xiàn)了14號染色體上MIPOL1基因和7號染色體上DGKB基因的融合。
接下來,，研究小組從細(xì)胞系轉(zhuǎn)向腫瘤樣本,。利用轉(zhuǎn)錄組測序方法，他們評估了兩種已知攜帶TMPRSS2-ERG融合的轉(zhuǎn)移性前列腺癌樣本,。他們?nèi)珙A(yù)期所示發(fā)現(xiàn)了TMPRSS2-ERG融合,，此外，還發(fā)現(xiàn)了幾種新的融合和通讀轉(zhuǎn)錄本,。
其中,，SLC45A3-ELK4似乎是前列腺癌的?？停?0個轉(zhuǎn)移性組織中有7個表達(dá)這種融合,。作者表示,，SLC45A3-ELK4融合似乎不會引起DNA產(chǎn)生可檢測到的變化。
Chinnaiyan和他的同事還在應(yīng)用類似的方法研究乳腺癌,、肺癌和黑色素瘤中的基因融合,。他們認(rèn)為：“這項利用高通量測序研究為發(fā)現(xiàn)新的基因融合建立了可靠的方法，展現(xiàn)了與癌癥相關(guān)的重要突變,。” （生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Nature,，doi:10.1038/nature07638，Christopher A. Maher,，Arul M. Chinnaiyan
Transcriptome sequencing to detect gene fusions in cancer
Christopher A. Maher1,3,6, Chandan Kumar-Sinha1,3,6, Xuhong Cao1,2, Shanker Kalyana-Sundaram1,3, Bo Han1,3, Xiaojun Jing1,3, Lee Sam1,3, Terrence Barrette1,3, Nallasivam Palanisamy1,3 & Arul M. Chinnaiyan1,2,3,4,5
1 Michigan Center for Translational Pathology,
2 Howard Hughes Medical Institute,
3 Department of Pathology,
4 Department of Urology,
5 Comprehensive Cancer Center, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan 48109, USA
Recurrent gene fusions, typically associated with haematological malignancies and rare bone and soft-tissue tumours1, have recently been described in common solid tumours2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Here we use an integrative analysis of high-throughput long- and short-read transcriptome sequencing of cancer cells to discover novel gene fusions. As a proof of concept, we successfully used integrative transcriptome sequencing to 're-discover' the BCR–ABL1 (ref. 10) gene fusion in a chronic myelogenous leukaemia cell line and the TMPRSS2–ERG 2, 3 gene fusion in a prostate cancer cell line and tissues. Additionally, we nominated, and experimentally validated, novel gene fusions resulting in chimaeric transcripts in cancer cell lines and tumours. Taken together, this study establishes a robust pipeline for the discovery of novel gene chimaeras using high-throughput sequencing, opening up an important class of cancer-related mutations for comprehensive characterization.
