一种综合基因组学方法用于鉴定具有高度侵袭性肿瘤的乳腺癌患者

乳腺癌是女性中最常见的癌症,2018年全球新发病例超过200万例。乳腺癌细胞表面通常有三种受体:雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体(HER2)。已经开发出许多药物来阻断这些受体并杀死癌细胞。然而,对于一种被称为三阴性乳腺癌(TNBC)的乳腺癌,肿瘤细胞缺乏这三种受体。因此,针对这些受体设计的任何药物都无法治疗TNBC类型的肿瘤。TNBC肿瘤不仅难以治愈,而且具有很强的侵袭性。只有14%的三阴癌患者在确诊后能存活5年或更长时间。青年妇女、非洲裔和西班牙裔妇女受TNBC的影响尤为严重。

患者肿瘤的整合聚类。manbetx登录下载科学地图集

图1所示。患者肿瘤的综合聚类(A)基于基因表达、miRNA表达和拷贝数变异的组合对患者肿瘤进行聚类。结合基因表达、miRNA表达和CNV数据生成热图(左)。白色和蓝色区域代表患者之间的高相似性和低相似性。在右边,病人被表示为一个网络,病人是由边(线)连接的节点(点)。长边连接相似度低的患者,短边连接相似度高的患者。(B, C, D)热图显示在左边,网络显示在右边,基于单一数据类型开发的集群:基因表达数据(B), miRNA数据(C),或拷贝数变异数据(D)。

以往的研究表明,不同TNBC患者的肿瘤可以根据患者癌细胞中特定基因的表达进行分组。这种TNBC患者之间的差异(称为肿瘤间异质性)对于研究为什么一些TNBC患者比其他患者存活时间更长以及开发个性化治疗非常重要。

我们问,如果我们使用多种不同类型的基因组数据并将其与基因表达数据结合起来对肿瘤进行分类,我们是否可以更好地了解tnbc之间的患者间差异。

我们考虑了在不同tnbc中不同的其他两个参数:1)被称为microRNAs的小RNA分子的表达,这种小RNA分子专门针对mrna进行降解,导致无蛋白质表达;2) DNA中基因拷贝数的增加或基因的缺失(称为拷贝数变异或CNV)。通过整合基因表达、microRNA表达和CNV这三个参数对TNBC患者进行聚类,可以得到三个患者聚类,这三个患者聚类比单独使用任何一个参数得到的聚类更好。根据所有可用的数据,我们确定的三个TNBC集群中的一个与一大组乳腺癌患者相比,生存率明显较低,这表明我们已经确定了一个特别高风险的TNBC患者子集。

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图2所示。综合聚类患者与TCGA乳腺癌患者队列(乳腺浸润性癌,n=1098)的无病生存率比较,排除与该综合聚类相关的患者。

我们进一步研究了这组生存率特别差的TNBC患者,发现与其他两组相比,它与某些DNA突变、CNVs和基因表达变化有关。最后,我们实施了一个程序,将一个新的未知TNBC肿瘤高精度地分配到三个聚类之一。我们的研究为理解同一部位肿瘤个体之间的差异提供了一个框架,并为预测肿瘤预后的TNBC提供了一个新的分类方案。

Mithun Mitra1,2赵伟民3.希拉里·a·科勒1、2.3、4
1美国加州大学洛杉矶分校分子、细胞与发育生物学系
2加州大学大卫·格芬医学院生物化学系,
美国洛杉矶

3.美国加州大学洛杉矶分校生物信息学跨学科项目
4美国加州大学洛杉矶分校分子生物学研究所

出版

三阴性乳腺癌肿瘤间异质性的综合分析。
Chiu AM, Mitra M, Boymoushakian L, Coller HA
2018年8月7日

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