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目的本研究着眼于从ctDNA角度揭示新疆维吾尔族非小细胞肺癌基因突变特征及遗传学基础,利用最前沿、高灵敏度与特异性的ctDNA扩增和检测技术,其分析结果对阐释新疆维吾尔族肺癌治疗个体差异的分子遗传机制具有重要基础意义,亦为制定新疆维吾尔族非小细胞肺癌患者最佳个体化给药方案提供遗传药理学依据和临床思路。方法纳入于2016-12-01至2017-11-31期间石河子大学医学院第一附属医院及喀什地区各级医院收治的晚期非小细胞肺癌患者,维吾尔族非小细胞肺癌35例,汉族非小细胞肺癌63例,维吾尔族正常人群10例,汉族正常人群25例。对所有人群抽取血样,保存血浆样本,提取基因组DNA与cfDNA。采用DNA凝胶电泳检测DNA质量,cfDNA采用qubit检测浓度,采用2100检测浓度及片段大小。采用Illumina Hiseq 3000系统进行测序,测序后1021个基因的探针捕获序列的方法进行捕获。测序后获得原始数据(raw reads),经过去污染等过滤、比对参考基因组,获得比对到基因组上的Unique mapped reads。对数据进行标准的信息分析流程,包括对SNP、InDel等进行检测、注释和统计分析。采用BWA将原始数据比对到HG37参考基因组序列,吉因加自主分析流程进行点突变(SNV)、插入缺失(Indel)、拷贝数变异(CNV)和结构变异(SV)的分析。获得的结果当两组间(汉族与维吾尔族,或非小细胞肺癌与健康)比较时,频率比较主要采取卡方检验分析方法,连续性定量数据比较采取t-test分析方法。P<0.05视为差异具有统计学意义。结果1.35例维吾尔族患者中,男性占62.9%(22例)、女性占37.1%(13例),确诊时的平均年龄为56岁(23至84岁),腺癌占68.6%(24例)、鳞癌占20.0%(7例)。63例汉族患者中,男性占50.8%(32例)、女性占49.2%(31例),确诊时的平均年龄为57岁(33至84岁),腺癌占92.1%(58例)、鳞癌占6.3%(4例)。35例维吾尔族患者和63例汉族患者相比,维吾尔族人群腺癌占比低于汉族人群(68.6 vs.92.1)(Fisher’s exact检验,p=0.0041,OR 0.19),维吾尔族人群吸烟的患者比例高度显著高于汉族人群(Fisher’s exact检验,p=0.0093,OR 7.46)。2.对血浆进行cfDNA的提取和检测后发现,维吾尔族非小细胞肺癌患者血浆cfDNA含量平均为29.9 ng/ml(6.7-129.8 ng/ml),维吾尔族健康人群血浆cfDNA含量平均为32.1 ng/ml(8.9-99.2 ng/ml),汉族患者血浆cfDNA含量平均为21.9 ng/ml(4.7-71.9 ng/ml),维吾尔族人群血浆cfDNA含量显著高于汉族患者人群(T检验,p=0.0473)。3.观察突变频率可见,35例维吾尔族非小细胞肺癌患者中16例(45.7%)有突变检出,63例汉族非小细胞肺癌患者中47例(74.6%)有突变检出,比较突变概率,汉族患者突变检出率显著高于维吾尔族患者(Fisher’s exact检验,p=0.0077)。4.对于维吾尔族和汉族非小细胞肺癌常见的突变基因,除ABCC11突变频率有显著性差异外(维族显著高于汉族),其他基因数据均无统计学差异。5.进一步检测高肿瘤突变负荷(TMB-H)的非小细胞肺癌患者,在突变检出的16例维吾尔族患者中,有4例TMB-H患者,在有突变检出的47例汉族患者中,有7例TMB-H患者,两个民族的TMB-H占比分别为25.0%和14.9%(维吾尔族TMB-H患者比例稍高,但未达到明显差异(Fisher’s exact检验,p=0.4485)。但4例维吾尔族TMB-H患者中3例吸烟、1例不吸烟,7例汉族TMB-H患者均不吸烟,维吾尔族TMB-H患者吸烟者比例显著高于汉族(Fisher’s exact检验,p=0.0242)。6.通过GO分析方法,揭示维吾尔族和汉族非小细胞肺癌突变基因功能的差异,有5类功能突变基因在维吾尔族患者群体中发现,而在汉族患者群体中未发现。7.KEGG信号通路分析显示,在维吾尔族非小细胞肺癌患者中,有明显Wnt通路富集,而在汉族非小细胞肺癌患者中未发现Wnt通路富集;在汉族人群中发现mTOR、Notch、AMPK、VEGF等通路富集,而在维吾尔族患者中未发现以上通路富集。8.克隆分析提示,克隆群数据在维吾尔族和汉族非小细胞肺癌患者中两民族间无显著差异。结论维吾尔族非小细胞肺癌患者吸烟比例高于汉族非小细胞肺癌患者,腺癌比例低于汉族患者,TMB-H患者中吸烟者比例维吾尔族也显著高于汉族。维吾尔族患者的血浆cfDNA含量高于汉族患者人群,但基因突变率更低,ABCC11基因突变在维吾尔族非小细胞肺癌人群中更为普遍。相比汉族非小细胞肺癌人群,维吾尔族非小细胞肺癌人群具有更显著的Wnt通路富集,以及以磷酸肌醇磷酸酶活性为代表的5类功能突变。