近日，深圳北京大学香港科技大学医学中心詹启敏、崔永萍课题组在杂志Nature Communications（IF 12.353）上发表题为“Multi-region sequencing unveils novel actionable targets and spatial heterogeneity in esophageal squamous cell carcinoma”的文章，揭示了来自同一食管鳞癌患者不同区域的样本中药物靶标或生物标记物的高度异质性，突出了外显子多区域测序对于精确治疗的必要性。

 

 

值得一提的是，文中引用了汉恒生物慢病毒载体（Lentivirus HBLV-U6），来靶向干扰基因BRCA1 / 2。




 

图1  39个ESCC样本突变的异质性

 

图2    ESCC中扩增/缺失驱动因素的异质性

a  不同克隆状态的体细胞CNA；b  escc033的克隆进化

 

图3    ESCC中的突变过程

a  每个突变标记在39个escc中的相对贡献；b  干细胞突变与apobec或衰老特征之间的相关性；c  左边的方框图显示了老化、BRCA和DDMR信号对肿瘤进展的影响；d  突变特征的相对贡献在早期和后期的escc001、escc112和escc119中的变化

研究人员对来自39名患者的185个肿瘤区域（164个原发肿瘤和21个转移淋巴结）和39个匹配的正常食管组织（每个患者5个区域）进行了测序，肿瘤的平均测序深度为290×，正常样本的平均测序深度为187×。共检测到11703个非沉默单核苷酸变异和961个插入缺失变异，每个病例的中位数为189个非沉默变异（范围：67-3028）和14个插入缺失（范围：4-67），突变数量在患者中差异很大。此外，具有较大肿瘤体积的食管鳞癌患者突变负荷高于具有较小肿瘤的患者。

在患者层面，通过多区域测序鉴定的患者突变显著高于单区域分析或来自癌症基因组图谱（TCGA）的突变。



 

图4  BRCA1/2 （Lentivirus HBLV-U6）干扰后癌细胞对铂类药物感应状况

a  顶栏表示每个ESCC中第三标记物的作用；b-c  39 mseq队列（b）和另外508-wgs队列中有无BRCA1/2突变的ESCC的特征3活性比较；d  敲除BRCA1和BRCA2可显著提高Kyse410细胞对顺铂的敏感性；e  39 mseq队列（左）和508-wgs队列（右）中基于特征3水平预测的BRCA1/2种系突变的ROC曲线

 

 图5  ESCC009中的进化模式

a   非沉默突变在ESCC009不同区域的分布 ；b  基于体细胞SNVs的escc09系统发育树 ；c-e  特定共享分支体细胞SNV的共因性


 

图6   ESCC中CD274（PD-L1）的扩增及蛋白表达

a  食管癌转移模式的典型系统发育；b  在escc012和escc115中呈放大倍数的ITH；c  来自escc012和escc115患者样本的pd-l1 IHC染色；d  TC、IC和肿瘤组织中PD-L1蛋白的表达

图7  局部ESCC的TCR曲目分析与统计

a  所有原发性肿瘤区域（上面板）和每个原发性肿瘤区域（下面板）T细胞克隆性共享TCR的百分比；b  四种样本的tra（上面板）和trb（下面板）的总体克隆多样性（香农指数，左面板）和高频率克隆数（频率>0.01%，右面板）；c  任意两种样品之间的中间重叠率 ；d  Kaplan–Meier生存曲线显示具有不同新抗原异质性的ESCC的生存结果；e  T细胞库与分支新抗原的相关性；f  7例患者TCR树与遗传树的比较
 

研究表明，患者水平有12.8％的ERBB4突变，功能实验已证明其具有致癌作用；敲低BRCA1/2表达可显著增加食管鳞癌细胞对铂类药物的敏感性；5％的患者携带CD274局部高水平扩增，导致PD-L1大量表达，这类患者可能对免疫检查点阻断更敏感。另外，该研究也发现基因组和TCR谱系肿瘤内异质性高度相关。

综上，该研究揭示了食管鳞癌具有高度异质性，确定ERBB4、BRCA1/2和PD-L1为潜在治疗靶点，为食管鳞癌治疗提供了新的研究策略。