近日，一項(xiàng)基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的研究發(fā)現(xiàn)了前列腺癌中新的基因融合。這項(xiàng)研究是由美國(guó)密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)完成的，他們通過(guò)對(duì)病人細(xì)胞系和腫瘤樣本的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)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(gè)周期性的轉(zhuǎn)錄本通讀，稱為SLC45A3-ELK4，以及幾個(gè)似乎是個(gè)體突變的融合。密歇根大學(xué)的科學(xué)家 Arul Chinnaiyan，同時(shí)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(gè)融合，是個(gè)別病人獨(dú)具的。”
 
癌癥中的染色體重排常常導(dǎo)致兩個(gè)獨(dú)立的基因融合在一起。在某些情況下，兩個(gè)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(shí)基因重排會(huì)導(dǎo)致一個(gè)基因處于另一個(gè)基因的調(diào)控元件之下，從而引起異常的基因表達(dá)。基因融合與多種血液、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(kāi)始在實(shí)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(shí)利用了Roche 454的GS FLX和Illumina的Genome Analyzer進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組的測(cè)序分析。
 
最初為了驗(yàn)證他們的方法，研究人員進(jìn)行了一系列驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，來(lái)看在慢性粒細(xì)胞白血病中是否能檢測(cè)到已知的基因融合- BCR-ABL1。
 
在構(gòu)建了cDNA文庫(kù)之后，研究人員在Genome Analyzer上得到了幾百萬(wàn)個(gè)36-核苷酸的序列讀長(zhǎng)。他們篩選了這些讀長(zhǎng)來(lái)找出不止含有一個(gè)基因的序列。通過(guò)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(lái)自454測(cè)序產(chǎn)生的長(zhǎng)讀長(zhǎng)。
 
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(gè)過(guò)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(cè)到在16號(hào)染色體上的兩個(gè)基因USP10和ZDHHC7發(fā)生了融合，以及2號(hào)染色體上HJURP基因的融合。同時(shí)在LNCaP細(xì)胞系中，他們發(fā)現(xiàn)了14號(hào)染色體上MIPOL1基因和7號(hào)染色體上DGKB基因的融合。
 
接下來(lái)，研究小組從細(xì)胞系轉(zhuǎn)向腫瘤樣本。利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序方法，他們?cè)u(píng)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似乎是前列腺癌的常客，20個(gè)轉(zhuǎn)移性組織中有7個(gè)表達(dá)這種融合。作者表示，SLC45A3-ELK4融合似乎不會(huì)引起DNA產(chǎn)生可檢測(cè)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(xiàng)利用高通量測(cè)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。”