Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính đa dạng dòng tế bào và sự tái phát đột biến điều khiển trong khối u vú tiền xâm lấn
Tóm tắt
Tất cả các tế bào trong một cá thể đều có quan hệ với nhau thông qua một cây dòng phân nhánh, trong đó mỗi nút là một tế bào tổ tiên đã phân chia thành hai, mỗi nhánh kết nối hai nút, và gốc là hợp tử. Khi một đột biến soma xảy ra trong một tế bào tổ tiên, tất cả các tế bào con của nó đều mang đột biến này, điều này có thể trở thành một dấu hiệu dòng cho việc tái cấu trúc hệ phả của sự tiến triển khối u. Sử dụng khái niệm này, chúng tôi nghiên cứu mối quan hệ dòng tế bào và sự đa dạng di truyền của các khối u tiền xâm lấn so với các khối u ác tính xâm lấn. Chúng tôi đã giải trình tự sâu hơn một ngàn biến thể soma có thông tin về hệ phả trong 66 mẫu độc lập về hình thái từ sáu bệnh nhân, đại diện cho một quang phổ từ bình thường, neoplasia sớm, carcinoma tại chỗ và carcinoma xâm lấn. Đối với mỗi bệnh nhân, chúng tôi đã xây dựng được một cây dòng có độ phân giải cao cho thấy mối quan hệ hệ phả giữa các tổn thương tiền xâm lấn và với carcinoma xâm lấn. Các cây cho thấy sự đa dạng dòng tế bào của các tổn thương tiền xâm lấn, cả trong cùng một tổn thương và giữa các tổn thương giống nhau về mô học. Trên cơ sở các cây dòng, chúng tôi đã xác định một số lượng lớn các lần tái phát độc lập của các đột biến PIK3CA H1047 ở các tổn thương khác nhau ở bốn trong số sáu bệnh nhân, thường có sự tách biệt với carcinoma chẩn đoán. Các phân tích của chúng tôi chứng minh rằng suy diễn hệ phả dựa trên nhiều mẫu cung cấp cái nhìn về nguồn gốc của các đột biến điều khiển, sự đa dạng dòng tế bào của các khối u, và mối quan hệ giữa các khối u di truyền bất thường với các khối u chính. Các đột biến điều khiển PIK3CA có thể là những yếu tố khởi đầu cho sự sinh sản tế bào tương đối lành.
Từ khóa
#tính đa dạng dòng tế bào #khối u tiền xâm lấn #đột biến PIK3CA #carcinoma xâm lấn #giải trình tự genTài liệu tham khảo
Bamford S, Dawson E, Forbes S, Clements J, Pettett R, Dogan A, et al. The COSMIC (Catalogue of Somatic Mutations in Cancer) database and website. Br J Cancer. 2004;91:355–8.
Collins FS, Barker AD. Mapping the cancer genome. Sci Am. 2007;296:50–7.
Curtis C, Shah SP, Chin S-F, Turashvili G, Rueda OM, Dunning MJ, et al. The genomic and transcriptomic architecture of 2,000 breast tumours reveals novel subgroups. Nature. 2012;486:346–52.
Campbell PJ, Yachida S, Mudie LJ, Stephens PJ, Pleasance ED, Stebbings LA, et al. The patterns and dynamics of genomic instability in metastatic pancreatic cancer. Nature. 2010;467:1109–13.
Yachida S, Jones S, Bozic I, Antal T, Leary R, Fu B, et al. Distant metastasis occurs late during the genetic evolution of pancreatic cancer. Nature. 2010;467:1114–7.
Gerlinger M, Horswell S, Larkin J, Rowan AJ, Salm MP, Varela I, et al. Genomic architecture and evolution of clear cell renal cell carcinomas defined by multiregion sequencing. Nat Genet. 2014;46:225–33.
Swanton C. Intratumor heterogeneity: evolution through space and time. Cancer Res. 2012;72:4875–82.
Navin N, Kendall J, Troge J, Andrews P, Rodgers L, McIndoo J, et al. Tumour evolution inferred by single-cell sequencing. Nature. 2011;472:90–4.
Moelans CB, de Groot JS, Pan X, van der Wall E, van Diest PJ. Clonal intratumor heterogeneity of promoter hypermethylation in breast cancer by MS-MLPA. Mod Pathol. 2014;27:869–74.
Russnes HG, Navin N, Hicks J, Borresen-Dale A. Insight into the heterogeneity of breast cancer through next-generation sequencing. J Clin Invest. 2011;121:3810–8.
Cancer SD. Heterogeneity and tumor history. Science. 2012;336:304–5.
Benetkiewicz M, Piotrowski A, Díaz De Ståhl T, Jankowski M, Bala D, Hoffman J. Chromosome 22 array-CGH profiling of breast cancer delimited minimal common regions of genomic imbalances and revealed frequent intra-tumoral genetic heterogeneity. Int J Oncol. 2006;29:935–45.
Hernandez L, Wilkerson PM, Lambros MB, Campion-Flora A, Rodrigues DN, Gauthier A, et al. Genomic and mutational profiling of ductal carcinomas in situ and matched adjacent invasive breast cancers reveals intra-tumour genetic heterogeneity and clonal selection. J Pathol. 2012;227:42–52.
Bleyer A, Welch G. Effect of three decades of screening mammography on breast-cancer incidence. N Engl J Med. 2012;367:1998–2005.
Ernster VL, Ballard-Barbash R, Barlow WE, Zheng Y, Weaver DL, Cutter G, et al. Detection of ductal carcinoma in situ in women undergoing screening mammography. J Natl Cancer Inst. 2002;94:1546–54.
Newburger DE, Kashef-Haghighi D, Weng Z, Salari R, Sweeney RT, Brunner AL, et al. Genome evolution during progression to breast cancer. Genome Res. 2013;23:1097–108.
Untergasser A, Cutcutache L, Koressaar T, Ye J, Faircloth BC, Remm M, et al. Primer3-new capabilities and interfaces. Nucleic Acids Res. 2012;40, E115. doi: 10.1093/nar/gks596.
Primer3. http://frodo.wi.mit.edu/.
Langmead B, Trapnell C, Pop M, Salzberg SL. Ultrafast and memory-efficient alignment of short DNA sequences to the human genome. Genome Biol. 2009;10:R25.
NCBI BioProject. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject.
Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 2011;144:646–74.
Miron A, Varadi M, Carrasco D, Li H, Luongo L, Kim HJ, et al. PIK3CA mutations in in situ and invasive breast carcinomas. Cancer Res. 2010;70:5674–8.
Di Cosimo S, Baselga J. Phosphoinositide 3-kinase mutations in breast cancer: a ‘good’ activating mutation? Clin Cancer Res. 2009;15:5017–9.
Cibulskis K, Lawrence MS, Carter SL, Sivachenko A, Jaffe D, Sougnez C, et al. Sensitive detection of somatic point mutations in impure and heterogeneous cancer samples. Nat Biotechnol. 2013;31:213–9.
Dunlap J, Le C, Shukla A, Patterson J, Presnell A, Heinrich MC, et al. Phosphatidylinositol-3-kinase and AKT1 mutations occur early in breast carcinoma. Breast Cancer Res Treat. 2010;120:409–18.
Meyer DS, Brinkhaus H, Müller U, Müller M, Cardiff RD, Bentires-Alj M. Luminal expression of PIK3CA mutant H1047R in the mammary gland induces heterogeneous tumors. Cancer Res. 2011;71:4344–51.
Shah SP, Roth A, Goya R, Oloumi A, Ha G, Zhao Y, et al. The clonal and mutational evolution spectrum of primary triple-negative breast cancers. Nature. 2012;486:395–9.
Lawrence MS, Stojanov P, Polak P, Kryukov GV, Cibulskis K, Sivachenko A, et al. Mutational heterogeneity in cancer and the search for new cancer-associated genes. Nature. 2013;499:214–8.
Troxell ML, Brunner AL, Neff T, Warrick A, Beadling C, Montgomery K, et al. Phosphatidylinositol-3-kinase pathway mutations are common in breast columnar cell lesions. Mod Pathol. 2012;25:930–7.
Ang DC, Warrick AL, Shilling A, Beadling C, Corless CL, Troxell ML. Frequent phosphatidylinositol-3-kinase mutations in proliferative breast lesions. Mod Pathol. 2014;27:740–50.
Brunner AL, Guo X, Sweeney RT, Varma S, Zhu SX, Li R, et al. A shared transcriptional program in early breast neoplasias despite genetic and clinical distinctions. Genome Biol. 2014;15:R71. doi:10.1186/gb-2014-15-5-r71.