重大发现!沙特结直肠癌患者 NRAS 基因新移码突变(E49R)及其临床意义

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Cancer Cell International 5.3

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  为解决结直肠癌(CRC)分子特征复杂、缺乏有效早期检测生物标志物等问题,研究人员开展沙特 CRC 患者 NRAS 基因突变谱研究。结果发现 5 种突变,包括新突变 E49R。这有助于建立 NRAS 基因突变谱,为 CRC 个性化靶向治疗提供依据。

  在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)就像一个可怕的 “健康杀手”,严重威胁着人类的生命健康。它是世界上常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率都相当高。据统计,2020 年全球约有 1900 万新发病例,1000 万人因此失去生命。在沙特阿拉伯,情况更为严峻,CRC 在癌症发病率中位居第二,男性中更是排名第一。
CRC 的发病原因十分复杂,涉及多种因素。从组织学上看,它主要分为腺癌、黏液腺癌和印戒细胞癌三种类型。而且,CRC 具有高度的异质性,不同患者的肿瘤在分子层面存在很大差异,这使得早期检测和精准治疗变得非常困难。目前,虽然有一些针对 CRC 的诊断和治疗方法,但由于缺乏有效的早期检测生物标志物,许多患者在确诊时已经处于晚期,错过了最佳治疗时机。同时,现有治疗方法对不同患者的疗效差异很大,如何实现个性化治疗成为亟待解决的问题。

为了深入了解 CRC 的发病机制,找到更有效的治疗方法,来自沙特阿拉伯国王阿卜杜勒阿齐兹大学(King Abdulaziz University)的研究人员开展了一项关于 NRAS 基因在沙特 CRC 患者中突变情况的研究。他们的研究成果发表在《Cancer Cell International》杂志上,为 CRC 的研究和治疗带来了新的曙光。

研究人员在本次研究中主要运用了以下几种关键技术方法:首先,收集了 80 例在国王阿卜杜勒阿齐兹大学医院接受手术的 CRC 患者的肿瘤组织样本(样本队列来源);接着,从这些样本中提取 DNA,采用 Sanger 测序技术分析 NRAS 基因外显子 2 和 3 的致病性突变;之后,利用同源建模构建 NRAS 野生型(NRAS WT)和截短型(NRAS T)模型,并通过相关软件评估模型质量;最后,使用 Mutation Taster 在线工具分析 NRAS 移码突变,借助 STRING 软件进行蛋白质 - 蛋白质相互作用网络和功能富集分析 。

下面来详细看看研究结果:

  • NRAS 基因突变情况:研究人员对 80 例 CRC 患者样本进行 Sanger 测序,在 10 名患者中发现了 5 种不同的 NRAS 基因突变,分别是 G10R、E37K、E49R、Q61K 和 Q61*。其中,E37K 突变最为常见,有 5 名患者携带,占比 6.25%;G10R 突变次之,2 名患者携带,占比 2.5%;而 E49R、Q61K 和 Q61 * 突变各有 1 名患者携带,占比均为 1.25%。值得一提的是,E49R 突变是首次被发现,它是 NRAS 基因第 3 外显子的插入突变(c.145 插入 A),导致氨基酸序列在第 49 位发生改变,谷氨酸被精氨酸取代(p.49E > R,即 E49R),并引发移码突变,最终产生一个只有 85 个氨基酸的截短蛋白,而正常 NRAS 蛋白有 189 个氨基酸。
  • NRAS 同源建模结果:通过同源建模预测新突变的致死性。NRAS WT 的 GMQE 评分为 0.92,NRAS T 的 GMQE 评分为 0.72。NRAS WT 的 MolProbity 评分为 1.31,Clash Score 为 0.34,Ramachandran Favored 百分比为 94.12%,Ramachandran outlier 百分比为 2.14%,Rotamer outlier 百分比为 2.42%;而 NRAS T 突变体的 MolProbity 评分为 2.09,Clash Score 为 4.54,Ramachandran Favored 百分比为 92.54%,Ramachandran Outlier 百分比为 2.99%,Rotamer Outlier 百分比为 3.33% 。这些数据表明,c.145 插入 A 导致的移码突变使 NRAS 蛋白失去了许多重要特征,严重影响了其正常功能。
  • STRING 分析结果:利用 STRING 软件进行分析发现,NRAS 基因与 EGFR、BRAF、HRAS 和 MAP2K2 等重要基因存在相互作用。这些基因大多属于 RAS/MAPK 通路,该通路对细胞的增殖、分化、迁移和凋亡等关键功能起着重要的调控作用。NRAS 基因突变会破坏这些正常功能,进而引发癌症。

研究结论和讨论部分指出,本次研究成功建立了沙特 CRC 患者 NRAS 基因的突变谱,并发现了新的致死性插入突变 E49R。该突变不仅破坏了 NRAS 蛋白的结构和功能,还影响了细胞的正常生理活动。研究结果显示,NRAS 基因在沙特 CRC 患者中的突变频率为 12.5%,高于以往报道的其他地区的频率,这表明 NRAS 基因在沙特患者中可能起着更为重要的作用。此外,研究中 10 名患者中有 5 名发生了转移,其中包括两名年轻患者(30 岁和 36 岁),这提示需要针对年轻 CRC 患者开发更具创新性的诊断和治疗策略。

这项研究具有重要的意义。它为沙特 CRC 患者的 NRAS 基因突变情况提供了详细的信息,有助于建立更准确的突变谱,为个性化靶向治疗提供有力的依据。通过深入了解 NRAS 基因突变与 CRC 发生、发展的关系,医生可以更精准地评估患者的病情,制定更适合患者的治疗方案,从而提高治疗效果,改善患者的预后。同时,该研究也为全球 CRC 的研究提供了新的视角和数据支持,推动了结直肠癌研究领域的进一步发展。未来,研究人员计划与更多的肿瘤中心合作,纳入更大的患者数据集,进一步验证这些研究结果,为攻克结直肠癌这一难题不断努力。
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