一例儿童肿瘤患者根据DNA甲基化谱分析和FOXR2蛋白过表达的分子特征可以诊断为FOXR2激活的 CNS 神经母细胞瘤(NBL),但在组织学检查中发现GFAP阳性及Syn阴性,这与FOXR2激活的CNS 神经母细胞瘤的组织学特征(Olig2和Syn表达阳性,GFAP和Vimentin表达阴性)不符,患者的组织学特征倾向于儿童高级别胶质瘤,这表明了FOXR2的异常激活驱动了肿瘤的发生,导致了甲基化图谱的改变。

在患者的WGS测序数据中发现有一段soft-clipped reads,这段reads 位于FOXR2的1号内含子区域。包含 poly-A 或 L1基因 5'UTR 序列,表明这段区域可能是L1基因插入,LINE-1(L1) 是人类基因组中唯一具有自主转座能力的转座子。通过PCR扩增出约3kb插入片段,通过测序鉴定片段是一个5' 倒置的L1插入,带有一个几乎完整的L1 5'UTR区段。
RNA-seq 数据鉴定这是一个嵌合 L1 /FOXR2转录本,该转录本跨越 L1 5'UTR 的前97bp,从已知的L1剪接供体位点到FOXR2 2号外显子的受体位点,表明 L1 启动子激活了FOXR2转录。为了进一步确认FOXR2 L1的启动子活性,对患者样本进行了亚硫酸氢盐测序,发现源6p24.1 L1 5'UTR的CpG位点保持高甲基化(即无活性),而FOXR2 L1片段的 5'UTR CpG位点出现低甲基化,这表明在肿瘤中L1启动子驱动FOXR2基因的异常转录。
分析患者肿瘤分子发展过程:在肿瘤发展早期L1基因插入FOXR2基因中导致FPXR2基因激活表达,这个变异是肿瘤发生的早期事件但一直存在,在肿瘤复发后测序仍然存在,同时在复发后测序发现一个TP53 p.R175H新发变异。
与先前报道的L1介导的肿瘤抑制因子的失活相比,本研究提出了L1启动子激活作为一种新的癌症起始机制的第一个例子。为了进一步确认,筛选了另外183个儿科HGG样本和22个CNS 肿瘤,但没有观察到另一个L1/ FOXR2融合,可能是由于CNS肿瘤中L1低活性。


该项研究发现,L1基因逆转录转座机制在高级别胶质瘤中的作用机制,为研究非编码区基因组驱动提供新方向。这种组织学特征是HGG而分子特征是FOXR2激活的CNS NBL肿瘤的最佳治疗策略需要进一步研究,这可能涉及评估FOXR2激活。
参考文献
作者简介
关建维
南方医科大学珠江医院小儿神经外科 博士 主治医师
广东省康复医学脑功能检测与调控康复分会 理事
中国医药教育协会儿童临床用药评价分会 委员
从事神经外科专科工作10年余,其中小儿神经外科5年
专业特长:有丰富的脑外伤、脑出血、脑肿瘤诊治的临床基础,尤其擅长于婴幼儿颅缝早闭(狭颅症)、脑(脊)膜膨出、先天性脊髓栓系综合征、先天性脑积水、痉挛性脑瘫以及痉挛性斜颈等多种全身痉挛性疾病的综合治疗
周铭
南方医科大学珠江医院小儿神经外科医师
现任广东省精准医学应用学会脑活检技术分会委员
广东省脑发育与脑病防治学会癫痫病学分会委员
参与多项国家自然科学基金和广东省自然科学基金,发表SCI 2篇
有多年神经外科临床工作基础,对脑肿瘤、脑外伤、脑血管病、脑积水有较为丰富的临床经验,近年来在处理好成人神经外科手术的基础上,致力于攻克小儿神经外科难题,并往小儿难治性癫痫外科方向发展
“阔然生物医药科技(上海)有限公司(Shanghai KR Pharmtech, Inc. , Ltd.)”简称“阔然基因”,成立于2015年,总部位于上海,专注于精准医学转化研究与应用,致力于提供多应用场景的一站式分子诊断解决方案。旗下拥有三家高新技术企业和一家专精特新小巨人企业,拥有上海和徐州双研发中心、两家医学检验实验室(“零缺陷”通过CAP权威认证)和精准医学科技研究院,凭借“服务+产品”双重模式开展肿瘤分子诊断、肿瘤免疫微环境检测等业务。首创NGP(下一代病理)+NGS(下一代测序)的临床新应用服务,推动精准医学发展、行业联盟及行业标准的建立,注重分子诊断试剂产品研发、注册、生产和销售,目前拥有6款IVD产品注册申报储备,服务中国500余家医院和科研机构,建立了庞大的基因组数据库,秉承“践行精准医疗”的使命,推动我国医疗事业发展。
阔然基因脑胶质瘤分子诊断系列产品(CaptioX-G)是一款以NGS技术为基础的检测产品。CaptioX-G产品的开发主要以2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类、胶质瘤诊疗规范(2018年版)、NCCN指南和cIMPACT-NOW update 1-7为依据,其涉及脑胶质瘤的分子分型(IDH、1p/19q、ATRX、TERTp)、化疗药物(MGMT)和潜在靶向药物相关的基因(MET、FGFR、NTRK、BRAF等)。CaptioX-G系列产品还能对1p/19q和7/10号染色体拷贝数变异进行检测,辅助IDH野生型的较低级别星型胶质细胞瘤和IDH突变型的星形胶质细胞瘤的再分类。CaptioX-G系列产品包括成人脑胶质瘤分子分型(CaptioX-G1)、儿童脑胶质瘤分子分型(CaptioX-pG1)、脑胶质瘤分型用药(CaptioX-G2)等产品,能满足广大脑胶质路患者分子诊断需求。