近日，莫斯科臨床科學(xué)中心、莫斯科高級(jí)研究中心和俄羅斯聯(lián)邦創(chuàng)新研究中心的科學(xué)家們?cè)?/span>International Journal of Molecular Sciences上發(fā)表了題為“Pancreatic Neuroendocrine Tumor: The Case Report of a Patient with Germline FANCD2 Mutation and Tumor Analysis Using Single-Cell RNA Sequencing”的研究成果。該研究基于真邁生物SURFSeq 5000測(cè)序平臺(tái)，對(duì)1例非功能性胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤患者，進(jìn)行了全外顯子和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與分析。研究者確認(rèn)了胚系突變FANCD2的存在，并檢測(cè)到新的胚系突變WNT10A。而單細(xì)胞測(cè)序識(shí)別了主要的細(xì)胞簇，包括腫瘤相關(guān)的細(xì)胞簇?；诖?，患者接受了外科治療。
胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤（Pancreatic Neuroendocrine Tumor，PanNENs）是一類起源于神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的罕見腫瘤，占所有胰腺腫瘤的1-2%。根據(jù)激素分泌情況，PanNENs分為功能性和非功能性兩類。非功能性PanNETs約占60-90%。這些腫瘤進(jìn)一步被分類為分化良好的神經(jīng)內(nèi)分泌瘤（NETs）和分化差的神經(jīng)內(nèi)分泌癌（NECs）。近年來，隨著高精尖影像技術(shù)的應(yīng)用，小尺寸（≤2cm）非功能性PanNETs的檢出率有所提高。盡管如此，這些腫瘤的預(yù)后和進(jìn)展缺乏特異性標(biāo)志物。本研究關(guān)注攜帶胚系FANCD2突變的PanNET患者，探討其臨床特征和腫瘤基因組學(xué)。
患者D，女性，66歲，自2021年12月以來感到上腹部不適。在當(dāng)?shù)亻T診進(jìn)行檢查時(shí)，通過胃鏡發(fā)現(xiàn)了糜爛性胃炎。后被診斷為胰腺體部的非功能性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤（NETs）。診斷的合并癥包括1級(jí)、1期動(dòng)脈高血壓、慢性淺表性胃炎和食管裂孔疝。腫瘤在組織學(xué)上呈現(xiàn)小梁狀和類腺樣（假腺體）結(jié)構(gòu)。收集的腫瘤組織樣本的一部分用于制備單細(xì)胞懸液，完成5′ 10× Genomics的單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）。為了進(jìn)一步評(píng)估胚系FANCD2和WNT10A突變對(duì)腫瘤的影響，對(duì)患者的腫瘤樣本進(jìn)行了全外顯子組測(cè)序（WES）。
圖1 文章概要圖
為了更精確地定義腫瘤微環(huán)境的細(xì)胞組成模式，研究者將已發(fā)表的四個(gè)PanNET樣本的scRNA-seq數(shù)據(jù)與本案例做了整合（圖2A）。在完成批次校正后，合并的細(xì)胞群包含了來自不同樣本的細(xì)胞（圖2B）。研究者基于已知的marker基因，繪制了各個(gè)細(xì)胞亞群中表達(dá)量的分布圖（圖2C）。通過整合已發(fā)表的數(shù)據(jù)，研究者將T細(xì)胞和NK細(xì)胞細(xì)分為CD4+?T細(xì)胞、CD8+?T細(xì)胞和NK細(xì)胞，并識(shí)別了內(nèi)皮細(xì)胞/成纖維細(xì)胞群體，盡管這些細(xì)胞在患者樣本中并未被檢測(cè)到（圖2D）。
圖2 患者腫瘤組織scRNA整合數(shù)據(jù)庫(kù)4例樣本數(shù)據(jù)的結(jié)果
總體而言，研究發(fā)現(xiàn)所有樣本中不同細(xì)胞類型的比例相似。然而，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在CD45陽性細(xì)胞富集步驟，這使得已發(fā)表的scRNA-seq數(shù)據(jù)中腫瘤的基質(zhì)細(xì)胞比例相對(duì)較高。為明確FANCD2和WNT10A這兩個(gè)基因的胚系突變與臨床表型之間的關(guān)聯(lián)，例如它們對(duì)治療的反應(yīng)和預(yù)后的影響，以及腫瘤分子水平的變化，需要收集一組攜帶這些基因變異的患者樣本。目前，關(guān)于PanNETs的已發(fā)表數(shù)據(jù)量有限，這限制了更復(fù)雜的分析；不過，本研究提供的scRNA-seq數(shù)據(jù)和腫瘤樣本的基本特征分析結(jié)果，將有效促進(jìn)未來研究的發(fā)展。
圖3 患者腫瘤組織樣本的WES測(cè)序結(jié)果
患者的腫瘤突變負(fù)擔(dān)（TMB）為2.05次突變/Mb。雖然這個(gè)速率通常被認(rèn)為是低TMB，但對(duì)于PanNET而言，這一數(shù)值相對(duì)較高，因?yàn)镻anNET的平均TMB為0.82（0.04–4.56）突變/Mb或更低。這種較高的TMB這可能與FANCD2突變導(dǎo)致的DNA修復(fù)功能受損有關(guān)。此外，通過對(duì)樣本的突變譜進(jìn)行COSMIC突變特征分析，發(fā)現(xiàn)存在與堿基切除修復(fù)缺陷相關(guān)的SBS30特征（圖3B）。目前，已知FANCD2被證明與DNA交聯(lián)修復(fù)相關(guān)，而在PanNET中，FANCD2的損傷可能對(duì)堿基切除修復(fù)機(jī)制（BER）的影響更為顯著。值得注意的是，該腫瘤還表現(xiàn)出MUTYH的缺失（4個(gè)拷貝中有2個(gè)缺失）。此前有研究指出，MUTYH的缺失與BER缺陷相關(guān)，這可能是觀察到BER缺陷特征存在的另一種解釋。
基因FANCD2在腫瘤中的作用可能是雙重的，既與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)，又在某些情況下與腫瘤的不良預(yù)后相關(guān)。本病例中，FANCD2突變可能促進(jìn)了腫瘤的發(fā)展和侵襲性，提示針對(duì)FANCD2突變的PanNET患者，個(gè)性化治療策略的選擇可能需要考慮這一基因變異。此外，FANCD2突變的存在可能使患者對(duì)PARP抑制劑治療敏感，為未來治療提供了新方向。
Avsievich E, Salimgereeva D, Maluchenko A, et al. Pancreatic Neuroendocrine Tumor: The Case Report of a Patient with Germline FANCD2 Mutation and Tumor Analysis Using Single-Cell RNA Sequencing[J]. Journal of Clinical Medicine, 2024, 13(24): 7621.