交界性卵巢肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性：一项整合基因组分析
卵巢交界性肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性研究
背景介绍
卵巢交界性肿瘤（Borderline Ovarian Tumors, BOTs）是一种介于良性和恶性之间的卵巢肿瘤，通常发生在年轻女性中。尽管BOTs在临床上表现为非侵袭性，但它们偶尔会发展为恶性肿瘤。BOTs占上皮性卵巢肿瘤的10%-15%，每年在日本约有2000名女性被诊断为BOTs。BOTs的组织学类型包括浆液性BOTs（SBOTs）、黏液性BOTs（MBOTs）、子宫内膜样BOTs（EBOTs）、透明细胞BOTs和浆黏液性BOTs（SMBOTs）。尽管BOTs的预后相对较好，但其分子特征尚未完全阐明，尤其是与高级别浆液性癌（HGSC）、子宫内膜样癌（EC）和透明细胞癌（CCC）的分子关系。
本研究旨在通过整合全外显子测序（WES）和RNA测序（RNA-seq）技术，比较BOTs与HGSC、EC和CCC的分子特征，揭示BOTs的分子特征及其与其他卵巢癌类型的相似性和差异性。
论文来源
本论文由Mio Takahashi、Kohei Nakamura等作者撰写，作者来自日本庆应义塾大学医学院妇产科、癌症基因组中心、三菱电机软件公司生物医学信息学部以及鹿儿岛大学医学院妇产科。论文于2025年发表在《Cancer Medicine》期刊上，DOI为10.1002/cam4.70601。
研究流程
1. 患者选择与样本收集
本研究共纳入了44例卵巢肿瘤患者，包括14例HGSC、13例EC、10例CCC和7例BOTs（4例SBOTs、1例SMBOTs、1例MBOTs和1例EBOTs）。所有BOTs病例均根据国际妇产科联盟（FIGO）2014分期系统被诊断为IA期。患者的年龄中位数为48岁（范围：36-67岁）。
2. DNA提取与全外显子测序（WES）
从手术中收集的组织样本使用PAXgene组织系统固定并包埋在石蜡中。病理学家通过检查苏木精-伊红染色切片评估肿瘤细胞含量，并在需要时进行宏观解剖。使用Qubit4荧光计定量基因组DNA，并使用Agilent 4150 Tapestation评估DNA质量。DNA提取的最小量为150 ng，DNA质量通过DNA完整性数（DIN）评分评估，DIN评分高于2.0的样本用于基因组测序。
全外显子测序文库使用xGen Exome Research Panel v2制备，并在Illumina NovaSeq 6000系统上进行150 bp双端测序。测序数据使用GenomeJack生物信息学管道进行分析，包括低质量读段的过滤、读段比对到人类参考基因组（UCSC human genome 19）、单核苷酸变异（SNVs）和插入/缺失（indels）的识别。肿瘤突变负荷（TMB）定义为整个区域中非同义变异的数量，TMB-high（TMB-H）肿瘤定义为至少含有200个非同义变异的肿瘤。
3. RNA测序（RNA-seq）
从组织样本中提取总RNA，使用TRIzol试剂进行RNA提取，并使用Agilent 2100 Bioanalyzer和Qubit RNA HS Assay Kit评估RNA完整性和浓度。使用NEBNext rRNA Depletion Kit去除rRNA，然后使用NEBNext Ultra II Directional RNA Library Prep Kit制备测序文库。测序在Illumina平台上进行，每个样本至少获得3000万条150 bp双端读段。
原始读段经过适配器和低质量碱基的修剪，使用STAR比对到参考基因组，并使用DESeq2进行差异表达分析。显著差异表达的基因定义为调整后p值<0.05且倍数变化>2的基因。使用Tukey’s HSD检验进行多重假设检验校正，q值<0.001表示组间差异表达高度显著。
主要结果
1. 基因组分析
WES分析揭示了不同卵巢肿瘤类型的基因组变异谱。HGSC中最常见的突变是TP53（100%的病例），其次是BRCA1（36%）和BRCA2（14%）突变。CCC中ARID1A（70%）和PIK3CA（50%）突变频率较高，KRAS突变出现在30%的病例中。EC中ARID1A（54%）、PTEN（46%）和PIK3CA（46%）突变较为常见。BOTs中最常见的突变是KRAS（43%）和BRAF（57%），ARID1A、PIK3CA、CTNNB1、PTEN和MSH2突变频率为14%。
2. RNA-seq分析
RNA-seq分析显示，BOTs与EC在转录组水平上具有显著的相似性。主成分分析（PCA）和层次聚类分析表明，BOTs和EC在基因表达模式上高度重叠。差异表达分析显示，BOTs与EC之间仅有2个差异表达基因（DEGs），而BOTs与HGSC和CCC之间的DEGs分别为108个和87个。
结论与意义
本研究首次揭示了BOTs与EC在转录组水平上的显著相似性，挑战了传统的卵巢肿瘤分类方法。这一发现表明，BOTs和EC可能共享某些致癌途径或肿瘤微环境因素，提示BOTs的分子特征可能更接近于EC而非其他卵巢癌类型。这一发现不仅为BOTs的分子分类提供了新的见解，还为BOTs的治疗策略开辟了新的研究方向。
研究亮点
- 转录组相似性：首次发现BOTs与EC在转录组水平上的显著相似性，揭示了潜在的共享分子机制。
- 基因组分析：通过WES和RNA-seq技术，全面分析了BOTs与其他卵巢癌类型的基因组和转录组特征。
- 临床意义：研究结果可能影响BOTs的诊断和治疗策略，提示BOTs的治疗可能需要借鉴EC的治疗方法。
其他有价值的信息
本研究的局限性包括样本量较小和肿瘤异质性较高。未来的研究需要扩大样本量，并进一步探索BOTs与EC之间的分子机制和临床相关性。