颅内去分化软骨肉瘤放疗后肿瘤进展的机制：TP53与PTEN基因联合缺失

去分化软骨肉瘤（DDCS）是一种可发生于全身的高度恶性的肿瘤，尤其累及颅内时，预后极差。目前治疗以手术联合放疗为主，但肿瘤极易复发，复发后常伴有增殖指数的显著提高，生存期可缩短至2-3个月。如何解释如此急剧的疾病进展，其机制如何？北京协和医院神经外科幸兵教授团队与美国哈佛医学院麻省总医院（MGH）肿瘤放疗中心Thomas F. DeLaney以及美国华盛顿大学医学院病理中心DF Cao等合作，开展针对DDCS放疗后肿瘤快速进展的机制研究，结果由北京协和医院Lu Gao等撰文发表在2016年5月的《Oncotarget》杂志上。

该研究通过对DDCS患者的Oseq-ctDNA靶向二代测序，寻找放疗前后的基因突变频率差异，并利用荧光原位杂交技术（FISH）验证目标基因（PTEN基因）的纯合或杂合缺失情况；蛋白层面利用免疫组化验证蛋白表达水平。同时，通过cBioPortal对200例成人软组织肉瘤的测序分布进行相关性分析，结果表明MKI67、TP53与PTEN基因具有非常高的表达吻合度（图1）。

利用超级计算机运算模拟下游NTRK1蛋白的3D结构蛋白构象，并测量其突变位点与作用位点的三维距离，以排除伪突变基因。经过多层面验证，最终确定TP53与PTEN基因联合缺失是导致DDCS疾病迅速进展的原因，并绘制相关机制示意图（图2）。





图1. 二代测序结果显示TP53与PTEN基因的联合缺失。A.左：放疗前（X轴）与放疗后（Y轴）等位基因突变频率对比，右：非软骨成分（X轴）与软骨成分（Y轴）等位基因突变频率对比；阴影区域大小代表其贝叶斯后概率分布（Bayesian posterior probability distributions）情况；B.Oseq靶向测序结果：显示高频的共同突变及特有突变；C.Ki-67指数变化的免疫组化结果；D.放疗后位于10号染色体的PTEN基因外显子1-9区域出现明显的拷贝数减低；E.荧光原位杂交（FISH）验证PTEN的纯合缺失（11%）及杂合缺失（56%）；F.利用cBioPortal分析200例成人软组织肉瘤的测序分布，其中MKI67、TP53与PTEN基因具有非常高的表达吻合度。




图2. TP53与PTEN基因的联合缺失与DDCS放疗后疾病迅速进展相关。A.免疫组化显示PTEN与TP53的表达情况；B.NTRK1蛋白的3D结构蛋白构象，经测量其中突变的A642V与Y676、 Y680、Y681和Y791的距离分别是25.48 Å、 23.80 Å、 25.83Å和 31.91 Å；C.Phospho-p44/42与Phospho-Stat3的免疫组化结果；D.由TP53与PTEN基因联合缺失而导致DDCS疾病进展的机制示意图。

综上所述，TP53与PTEN基因的联合缺失可导致DDCS放疗后肿瘤迅速进展和恶化。因此，需要开展进一步的基础及临床试验，在放疗的同时给予相应措施，以改善疾病预后。