胃粘膜肠上皮化生恶变风险突变的筛选研究

In recent years, the genetic mutation analysis based on the "next generation sequencing" technology, greatly promoted the accurate diagnosis and individualized therapy of gastric cancer. However, the heterogeneity of advanced tumors increases the risk of failure and relapse after individualized treatment. Therefore, it is important to detect malignant tumor high-risk gene mutations in the premalignant lesions，to ensure treat early enough. Recently, although some research about the genetic alteration of gastric premalignant lesions were reported, mainly focused on high-grade dysplasia or early gastric cancer. Research about the genetic alterations of intestinal metaplasia of gastric epithelium, one of the most important precancerous lesions of gastric cancer, is rare. This project will explore the gene mutation spectrum of intestinal metaplasia with malignant tendency, and find the somatic mutations with high risk of malignancy, by high-throughput DNA sequencing and mutation profiling in the unique cohort established years before. The smooth implementation of this project, will improve the understanding of genetic alterations during the malignant progression of gastric intestinal metaplasia, promote the early warning and prevention, reduce the morbidity and mortality of gastric cancer, and bring great economic and social benefits.

近年来，基于测序技术的肿瘤相关基因突变分析，为开展胃癌的精准诊断和个体化治疗奠定了基础。但是，由于晚期肿瘤的异质性大大增加了个体化治疗的失败和复发风险。因此，在恶性肿瘤的癌前病变阶段检测恶变高风险基因突变显得越发重要。近来，一些课题组开展了胃癌癌前病变的遗传变化图谱的研究工作，但都集中研究早期胃癌和高级别异型增生阶段，对关键的肠上皮化生却没有涉及。目前，关于胃癌重要的癌前病变-胃粘膜上皮肠化生-的遗传突变特征以及高风险突变的研究还是空白。本项目拟以肠上皮化生恶变队列为对象，在前期工作的基础上，基于DNA测序技术，分析胃粘膜上皮肠化生恶变的突变特征，并筛选潜在的癌变风险突变，最终通过临床有效性验证获得肠上皮化生恶变的风险突变基因。本项目的顺利实施，将提高对胃上皮肠化生遗传改变的认识，促进胃癌的早期预警和预防，降低胃癌的发病率和死亡率，具有巨大的研究意义和社会效益。

癌症的早期发现、早期诊断与早期治疗是降低死亡率及提高生存率的主要手段。在胃癌的癌前病变阶段检测恶变高风险基因突变对于肿瘤的预防和诊治极为重要，但目前关于胃癌重要的癌前病变-胃粘膜上皮肠化生的遗传突变特征以及高风险突变Marker的研究还是空白。本项目以胃上皮肠化生队列为基础，基于高通量测序，分析胃粘膜恶变的特征突变谱，并筛选潜在的癌变风险突变，获得上皮肠化生恶变的风险突变基因。.本项目建立了胃上皮肠化生高危队列和胃上皮早期腺癌伴大面积肠化生队列，通过对进展肠化生组织和早癌组织的外显子测序和交叉对比，分析了胃上皮肠化生组织的突变特征，发现1）肠化生组织的突变程度大约为0.92个/Mb，位于各种恶性肿瘤的中间水平，高于乳腺癌、前列腺癌等肿瘤类型，已具有部分肿瘤相关特征；2）错义突变是胃上皮肠化生最常见的变异类型，占67.8%，SNP突变主要为C>A突变为主，C>T突变次之。高频突变基因的突变频率为20%左右，且与胃早癌及进展期腺型胃癌的高频突变基因存在较大差异；3）肠化生阶段积累的突变主要由错配修复缺陷产生，部分与吸烟等高危风险因素有关；4）与肿瘤样本相比，CNV发生较少，在分布上也没有明显的热点区域； 5）微卫星不稳（MSI）发生率及水平较低，但其发生决定了后期MSI-H的出现；6）驱动基因分析发现，TP53、ARID1A、ERBB3，SMAD4等胃上皮早期腺癌中的高频突变在肠上皮化生阶段并未被检测到，显示这些热点突变主要出现的这两个阶段之间，而ZFHX3、NALCN、HNF1A等胃腺癌相关高频突变在肠化生阶段即大量出现，并在向肿瘤的进展过程中逐渐积累，有可能是潜在的胃癌早期驱动基因。.本项目的实施，提高了对胃粘膜上皮肠化生遗传变异的了解，并发现了部分潜在的恶变驱动基因，进一步结合基础研究与临床验证，将有助于促进胃癌的早期预警和预防，具有巨大的研究意义和社会效益。