透明細(xì)胞型肝癌(clear cell hepatocellular carcinoma,ccHCC)是肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的一種少見(jiàn)的臨床病理亞型,其與非ccHCC具有不同的病理特點(diǎn)及預(yù)后。目前對(duì)其病理基礎(chǔ)及影像學(xué)報(bào)道較少,對(duì)其基因組特征及臨床表現(xiàn)尚缺乏系統(tǒng)全面的研究,而且在臨床診斷中較容易造成誤診。隨著下一代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和測(cè)序成本的急劇下降,腫瘤基因組和系統(tǒng)生物學(xué)研究得到了快速發(fā)展,為全面系統(tǒng)研究ccHCC的基因組突變特征并探索其臨床意義提供了可能。而全面系統(tǒng)探索ccHCC基因組特征對(duì)了解ccHCC的形成機(jī)制,補(bǔ)充完善HCC的發(fā)生發(fā)展機(jī)制具有十分重要的意義,同時(shí)為包括ccHCC在內(nèi)的HCC的早期預(yù)防、精確診斷和有效及時(shí)治療提供新的思路。基于此本研究搜集了 34例ccHCC患者的組織樣本包括癌組織和正常對(duì)照組織,并對(duì)其中的5對(duì)樣本進(jìn)行全基因組測(cè)序,29對(duì)樣本進(jìn)行了全外顯子組測(cè)序,通過(guò)較為公認(rèn)的生物信息學(xué)流程分析其體細(xì)胞突變,并與已經(jīng)發(fā)表的HCC測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行全面比較,試圖從基因組學(xué)的角度全面系統(tǒng)地解釋ccHCC特異的發(fā)病及形成機(jī)制。本研究主要研究結(jié)果如下:(1)ccHCC具有較高的體細(xì)胞突變率,提示其可能對(duì)于PD-1或者PD-L1等免疫治療手段較為敏感;(2)脂質(zhì)代謝密切相關(guān)的基因ALB、APOB在ccHCC樣本中具有較高的突變頻率,可能與ccHCC的形成密切相關(guān);(3)Glycolysis/Gluconeogenesis(hsa00010)和 Fatty acid degradation(hsa00071)兩條信號(hào)通路在ccHCC中顯示特異的顯著高頻突變,可能與ccHCC中脂質(zhì)和糖類的代謝異常所導(dǎo)致的透明細(xì)胞的形成密切相關(guān);(4)ccHCC具有其特異性的突變圖譜及突變模式。本研究首次對(duì)ccHCC進(jìn)行了全基因組測(cè)序和全外顯子組測(cè)序,并對(duì)其基因組特征及其意義進(jìn)行了詳細(xì)闡述,這些發(fā)現(xiàn)有助于ccHCC形成機(jī)制的理解,為進(jìn)一步進(jìn)行分子機(jī)理研究提供了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和研究思路,同時(shí)也為臨床診斷和治療提供了參考。為了更進(jìn)一步系統(tǒng)研究HCC的致病機(jī)制,本研究還通過(guò)已發(fā)表的公共數(shù)據(jù)并結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)及生物信息學(xué)技術(shù),收集了包含40個(gè)肝硬化樣本、243個(gè)癌旁樣本和268個(gè)癌組織樣本的HCC表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)(GSE25097),并結(jié)合另外3個(gè)大樣本量的 HCC 表達(dá)譜數(shù)據(jù)集(GSE22058、Oncopression database 和 TCGA_LIHC datasets),通過(guò)系統(tǒng)生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn):(1)HCC癌組織具有較強(qiáng)的異質(zhì)性。這種高異質(zhì)性解釋了目前臨床試驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)療法的不良反應(yīng)以及HCC進(jìn)展期個(gè)體化治療的需要;(2)肝硬化進(jìn)展到肝癌過(guò)程中的大量的關(guān)鍵致癌基因和信號(hào)通路,及其在致癌過(guò)程中特定的表達(dá)模式;(3)基因FOXO1和DCN在肝細(xì)胞癌組織中低表達(dá),并且它們的下調(diào)預(yù)示著較差的存活率,其可能在HCC患者中作為預(yù)后標(biāo)記物具有十分重要的意義。未來(lái)將通過(guò)功能研究來(lái)進(jìn)一步揭示FOXO1和DCN在HCC中的分子機(jī)制及其在預(yù)后和治療靶標(biāo)中的作用。此外我們還對(duì)HCC抗體靶向藥物“利卡汀”的重要靶點(diǎn)分子CD147分子進(jìn)行了系統(tǒng)分析,以期更加明確其系統(tǒng)的生物學(xué)功能,從而指導(dǎo)臨床上“利卡汀”的更合理有效地使用。CD147是一種高度糖基化的跨膜蛋白,屬于免疫球蛋白超家族成員,并且在多種腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)。CD147是眾所周知的細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶的有效誘導(dǎo)劑,但它也可以作為炎癥和免疫反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)。為了系統(tǒng)地闡明CD147在癌細(xì)胞中的功能,本研究對(duì)癌細(xì)胞系百科全書(CCLE)數(shù)據(jù)庫(kù)中的全基因組表達(dá)譜進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn):(1)無(wú)論在癌細(xì)胞系還是在腫瘤組織中CD147都是一個(gè)高表達(dá)基因,而且CD147在這些癌細(xì)胞系中廣泛表達(dá),其中在卵巢癌細(xì)胞系(COLO704)和胃癌細(xì)胞系(SNU668)中表達(dá)水平最高,在肺癌細(xì)胞系(RERFLCKJ、NCIH596和NCIH1651)處于中等表達(dá)水平,在造血和淋巴組織相關(guān)細(xì)胞系(UT7、HEL9217、HEL和MHHCALL3)和腎臟相關(guān)腫瘤細(xì)胞系(A704和SLR20)中表達(dá)水平最低;(2)通過(guò)全基因組共表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)CD147表達(dá)與免疫相關(guān)基因存在顯著的負(fù)相關(guān)性。這些研究結(jié)果提示CD147可能是免疫相關(guān)基因的新型調(diào)節(jié)因子,并提示其可能是癌細(xì)胞系中免疫應(yīng)答的主要負(fù)向調(diào)節(jié)因子;(3)腫瘤細(xì)胞系中CD147和FOXC1的表達(dá)存在顯著正相關(guān)關(guān)系,而且FOXC1對(duì)CD147具有直接的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,提示其可能通過(guò)CD147對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行間接調(diào)控。綜上所述,本研究結(jié)合下一代測(cè)序數(shù)據(jù)和基因芯片數(shù)據(jù)對(duì)HCC從基因組和轉(zhuǎn)錄組層次進(jìn)行了深入分析,并探索CD147在腫瘤細(xì)胞系中對(duì)免疫系統(tǒng)的負(fù)向調(diào)控作用,闡釋了 ccHCC的基因組突變特征及HCC進(jìn)展過(guò)程中的關(guān)鍵事件,同時(shí)揭示了 CD147在腫瘤免疫調(diào)控中的重要作用,為肝癌發(fā)病機(jī)理的深入研究提供了新思路。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R735.7
【部分圖文】：

不規(guī)則，有明顯的異型性，周圍可見(jiàn)大量小’泡狀或者透明的細(xì)胞質(zhì)（如圖２）；??圖２?ｃｃＨＣＣ免疫組化染色圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ?ｏｆ?ｃｃＨＣＣ??（２）

（１）測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估及過(guò)濾??通過(guò)對(duì)下機(jī)得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)序錯(cuò)誤率、數(shù)據(jù)量、比對(duì)率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，??評(píng)估建庫(kù)測(cè)序是否達(dá)到了我們預(yù)期的結(jié)果和正確率。因?yàn)闇y(cè)序儀下機(jī)得到的原始??測(cè)序數(shù)據(jù)中會(huì)有少量讀長(zhǎng)（ｒｅａｄｓ）包含接頭信息、低質(zhì)量堿基或未檢出的堿基，??勢(shì)必會(huì)對(duì)后續(xù)信息分析造成很大干擾。為了能夠保證生物信息分析質(zhì)量，必須對(duì)??原始ｒｅａｄｓ進(jìn)行進(jìn)一步過(guò)濾，得到ｃｌｅａｎ?ｒｅａｄｓ，后續(xù)分析都基于ｃｌｅａｎ?ｒｅａｄｓ。數(shù)據(jù)??過(guò)濾主要包括成對(duì)去除以下三種情況的ｒｅａｄｓ：??１）含有接頭序列（ａｄａｐｔｅｒ）的ｒｅａｄｓ；??２）單端ｒｅａｄ中Ｎ?（Ｎ表示無(wú)法確定堿基信息）的堿基個(gè)數(shù)超過(guò)該條ｒｅａｄ堿基??總數(shù)的１０％的ｒｅａｄｓ；??３）單端ｒｅａｄ中低質(zhì)量（質(zhì)量值低于５）堿基數(shù)超過(guò)該條ｒｅａｄ長(zhǎng)度比例的５０％??的?ｒｅａｄｓ。??這部分工作使用軟件?ＦＡＳＴＸ－Ｔｏｏｌｋｉｔ?（ｖ．０．０．１３）來(lái)完成（ｈｔｔｐ：／／ｈａｎｎｏｎｌａｂ．ｃｓｈｌ．ｅｄｕ??／ｆａｓｔｘ＿ｔｏｏｌｋｉｔ?／ｃｏｎｔａｃｔ．ｈｔｍｌ）?〇??

內(nèi)含子區(qū)墚的為４４?６６７個(gè)。非同義突變的個(gè)數(shù)為１?０７９，分布在９９９個(gè)基因上，平??均每個(gè)樣本有２１５．８?jìng)�(gè)非同義突變。在所有的非同義突變中點(diǎn)突變（ＳＮＶ）為９７５??個(gè)，插入和缺失（Ｉｎｄｅｌ）共５５個(gè)（圖５）。同全外顯子測(cè)序數(shù)據(jù)較為一致的是在??所有的非同義突變中Ｔ＞Ａ突變類型比例最大。平均非同義突變最多的樣本為４Ｔ??（５７６個(gè)）。非同義突變最少的樣本為８Ｔ?（７３個(gè)）。ＭＵＣ４在所有的樣本中突變??頻率最高，在所測(cè)序的５個(gè)肝癌樣本中的３個(gè)樣本中都存在突變。??２３??
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