研究揭示人膀胱體細胞突變和選擇的廣泛異質性

2020-11-29 科學網

研究揭示人膀胱體細胞突變和選擇的廣泛異質性

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/10/3 23:00:10

英國惠康-桑格研究所Iigo Martincorena團隊的一項最新研究，揭示了人膀胱體細胞突變和選擇的廣泛異質性。該項研究成果發表在2020年10月2日出版的《科學》上。

研究人員利用靶向（n = 1914活檢）外顯子組（n = 655）和全基因組（n = 88）測序對來自20名個體的2097例膀胱活檢進行了測序。研究人員在17個基因中發現了廣泛的正向選擇。染色質重塑基因經常被突變，而在幾個主要的膀胱癌基因中卻沒有突變。選擇性存在廣泛的個體差異，不同的驅動基因主導著個體間的克隆情況。突變特徵在克隆和個體之間是異質的，這表明個體對誘變劑的暴露程度不同。

在22％的活檢組織中發現了APOBEC誘變的證據。對來自五名膀胱癌患者的多個活檢樣品進行測序使得其可以與無癌個體和不同組織學特徵進行比較。這項研究揭示了正常尿路上皮中突變過程和選擇的富集情況，並揭示克隆和個體之間存在很大的異質性。

研究人員表示，人膀胱中體細胞突變和克隆選擇的程度仍然未知。

附：英文原文

Title: Extensive heterogeneity in somatic mutation and selection in the human bladder

Author: Andrew R. J. Lawson, Federico Abascal, Tim H. H. Coorens, Yvette Hooks, Laura O』Neill, Calli Latimer, Keiran Raine, Mathijs A. Sanders, Anne Y. Warren, Krishnaa T. A. Mahbubani, Bethany Bareham, Timothy M. Butler, Luke M. R. Harvey, Alex Cagan, Andrew Menzies, Luiza Moore, Alexandra J. Colquhoun, William Turner, Benjamin Thomas, Vincent Gnanapragasam, Nicholas Williams, Doris M. Rassl, Harald Vhringer, Sonia Zumalave, Jyoti Nangalia, José M. C. Tubío, Moritz Gerstung, Kourosh Saeb-Parsy, Michael R. Stratton, Peter J. Campbell, Thomas J. Mitchell, Iigo Martincorena

Issue&Volume: 2020/10/02

Abstract: The extent of somatic mutation and clonal selection in the human bladder remains unknown. We sequenced 2097 bladder microbiopsies from 20 individuals using targeted (n = 1914 microbiopsies), whole-exome (n = 655), and whole-genome (n = 88) sequencing. We found widespread positive selection in 17 genes. Chromatin remodeling genes were frequently mutated, whereas mutations were absent in several major bladder cancer genes. There was extensive interindividual variation in selection, with different driver genes dominating the clonal landscape across individuals. Mutational signatures were heterogeneous across clones and individuals, which suggests differential exposure to mutagens in the urine. Evidence of APOBEC mutagenesis was found in 22% of the microbiopsies. Sequencing multiple microbiopsies from five patients with bladder cancer enabled comparisons with cancer-free individuals and across histological features. This study reveals a rich landscape of mutational processes and selection in normal urothelium with large heterogeneity across clones and individuals.

DOI: 10.1126/science.aba8347

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6512/75

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

相關焦點

  • 研究揭示影響轉錄後調控的體細胞同義突變在癌症發生中的作用
    該研究首次揭示了影響轉錄後調控的體細胞同義突變在癌症基因組中的分布特徵和臨床相關性，強調了在癌症生物學研究中考慮影響轉錄後調控的同義突變的重要性。 體細胞同義突變是癌症基因組編碼區中最常見的變異之一。孫中生研究團隊最近發現，同義突變可以通過改變RNA剪接、RNA穩定性和蛋白質翻譯來驅動癌症發生，提示這些「沉默」突變存在未被發現的調控作用。
  • 你真的理解體細胞突變嗎?
    在大型或歷史性數據集研究中，經典的"腫瘤-正常"的工作流程是非常具有挑戰性（額外的測序成本或參考材料供應有限）。白血病則是另一個挑戰，因為血液不能用作參考物質。除此之外，對遺傳複雜性和腫瘤異質性的日益了解，也對體細胞領域的**歷史性二元變體分類（突變，多態性）**提出了挑戰。
  • 40分+文獻解讀|巧用被忽視的「體細胞突變」數據發Science
    在這項研究中，作者結合使用雷射捕獲顯微切割技術（laser-capture microdissection）和外顯子組測序，系統地研究了120例尿路上皮細胞癌（urothelial cell carcinoma, UCC）患者的包括膀胱尿道和輸尿管尿道上皮在內的形態正常尿道上皮（morphologically
  • 研究發現多個癌症體細胞突變
    來自Genentech、Affymetrix和賓夕法尼亞州立大學的研究人員使用錯配修復檢測技術和互補方法，發現了幾種人類癌症中的體細胞突變，文章發表在7月28
  • 研究揭示人癌基因組體細胞結構變異模式
    研究揭示人癌基因組體細胞結構變異模式 作者：小柯機器人 發布時間：2020/2/12 14:17:51 英國劍橋大學Peter J.
  • 北京生科院揭示影響轉錄後調控的體細胞同義突變在癌症發生中的作用
    該研究首次揭示了影響轉錄後調控的體細胞同義突變在癌症基因組中的分布特徵和臨床相關性，強調了在癌症生物學研究中考慮影響轉錄後調控的同義突變的重要性。　　體細胞同義突變是癌症基因組編碼區中最常見的變異之一。
  • 【盤點】Nature多篇亮點研究揭示膀胱腫瘤基因組突變中DNA修復及...
    標記搜尋為了重新追蹤引發癌症基因突變的生物學過程，研究者Getz同其它癌症基因組研究者共同研究了所謂的突變標記，突變標記是腫瘤DNA遺留的突變模式，其反映了不同的引發突變的事件或暴露情況；比如吸菸會對肺癌細胞的基因組產生一種特有的標記，而研究者就可以通過進行大規模測序調查肺部腫瘤的基因組來對這種標記進行揭示，隨後再利用先進的計算機算法來揭示吸菸引發的不同遺傳類型的精確排列
  • 盤點| 淺談腫瘤異質性
    在這項研究中，研究人員對同一個肝癌組織中獲取將近300個樣品並對它們進行基因組測序分析，揭示了腫瘤細胞中遺傳多樣性水平遠遠大於預期。一個直徑約3.5釐米的腫瘤樣品中攜帶了上億個基因編碼區的突變，幾千倍於以往的估算值。由於高度的遺傳多樣性分布在10億甚至更多的腫瘤細胞群體中，成百上千的突變存在於較大克隆中，而大部分的突變只在小於100個細胞的小克隆中出現。
  • 研究揭示馬兜鈴酸突變特徵可用於識別上尿路尿路上皮癌低風險亞型
    近日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏研究組與北京大學第一醫院周利群組合作，揭示單核苷酸突變特徵的分子分型及馬兜鈴酸(AA)相關突變特徵可作為分子標記物篩選上尿路尿路上皮癌低風險亞型並具有實現無創檢測的潛力，該項研究成果以Aristolochic acid mutational signature defines the low-risk
  • 研究揭示線粒體DNA異質性母嬰傳播機制
    研究揭示線粒體DNA異質性母嬰傳播機制 作者：小柯機器人 發布時間：2019/10/6 18:36:19 西班牙卡洛斯三世國家心血管研究中心José Antonio Enríquez團隊揭示線粒體DNA（mtDNA）異質性母嬰傳播的調控機制
  • 研究揭示腦皮層中體細胞突變情況
    研究揭示腦皮層中體細胞突變情況 作者：小柯機器人 發布時間：2021/1/14 13:55:26 美國波士頓兒童醫院Christopher A. Walsh和哈佛醫學院Peter J.
  • 推薦:早期肺腺癌的瘤內異質性
    在中性進化中，所有的驅動程序改變都被認為存在於原始腫瘤細胞中，隨後的改變是中性的，因此它的特點是缺乏選擇，異質性來自隨機過程，作為腫瘤進展的副產品(51)。在點狀演化中，假設腫瘤異質性在腫瘤的早期發展為點狀突變，隨後是中性演化(52，53)。分支進化，也被稱為樹枝模型，是由亞克隆群體中驅動突變的逐漸積累定義的(54)。
  • 呂雪梅教授:腫瘤內部和之間的異質性演化及其醫學意義
    《腫瘤內部和之間異質性的演化及其醫學意義》的演講。呂雪梅教授創造性地運用群體遺傳學模型分析了腫瘤內部和腫瘤之間的異質性，發現腫瘤內部異質性的演化實質上是細胞水平的非達爾文過程，而自然選擇可能在腫瘤間的異質性中扮演重要角色。呂雪梅教授表示，腫瘤發生時體細胞演化的過程，正如自然群體的多樣性一樣，腫瘤異質性的形成也是典型的群體演化問題。
  • 生命學院白凡課題組與合作者報導肺內亞實性結節基因組突變特徵與...
    ，無症狀的肺內亞實性結節（SSN）病例的檢出率不斷攀升，引起臨床上的廣泛重視。作者團隊對募集的120位患者的154例肺內亞實性結節樣本進行全外顯子測序和詳細的臨床參數測量統計（圖1），研究了SSN的突變特徵、多病灶SSNs之間的克隆起源關係、灶內異質性，以及臨床影像參數和基因突變特徵的對應關係。該研究首次系統描繪了SSN的突變圖譜，並闡明其影像學參數可作為臨床診療的分子基礎，進一步深化了基礎醫學和臨床層面對SSN和肺腺癌發生發展的認識。
  • 多篇文章解讀腫瘤異質性的發生及研究進展
    來自美國NIH的華人學者Xin Wei Wang帶領研究團隊在單細胞水平對肝癌幹細胞的異質性進行了全面分析，揭示了肝癌遺傳異質性的重要原因。【4】Cancer Cell：表觀遺傳的腫瘤異質性doi：10.1016/j.ccell.2016.03.009表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下調控基因的活性，廣泛參與了細胞對基因表達的控制，在細胞生長、細胞分化、細胞增殖和疾病狀態中起到了關鍵性的作用，由此不少科學家都展開了表觀遺傳與癌症發生發展的研究。
  • 研究揭示腫瘤遠處轉移與淋巴結轉移的異質性
    研究揭示腫瘤遠處轉移與淋巴結轉移的異質性 作者：小柯機器人 發布時間：2020/5/28 14:57:46 美國麻薩諸塞州總醫院和哈佛醫學院Kamila Naxerova以及史丹福大學醫學院Johannes G.
  • 多篇文章聚焦癌症異質性研究新成果!
    【4】Science：我國科學家通過優化單細胞多組學測序技術分析結直腸癌異質性doi：10.1126/science.aao3791在一項新的研究中，來自中國北京大學第三醫院、北京未來基因診斷高精尖創新中心和北大-清華生命科學聯合中心和的研究人員發現利用優化的單細胞多組學測序能夠更好地揭示結直腸癌異質性，相關研究結果發表在Science
  • Nat.Rev.Genet最新綜述丨萬字長文闡釋單細胞測序如何研究腫瘤進化
    acquisition）體細胞突變而產生的遺傳異質性是許多癌症克隆進化的基礎。播種分為單克隆播種和多克隆播種，其中多克隆播種指的是攜帶不同突變的細胞共同遷移到了轉移病灶，導致轉移病灶天然地具有瘤內異質性和亞克隆結構。而通常來說，藥物作用等強大的選擇壓力會使得播種過程更傾向於單克隆，並且播種的克隆可能攜帶新的驅動突變和耐藥突變。