纽约——新的研究表明，在人类头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)病例中，抑制NOTCH信号通路的反复出现的“长尾”或较低频率的突变似乎发挥了作用。
多伦多大学和其他地方的研究人员开始深入研究鼻鼻癌的体细胞突变数据，并在小鼠模型中使用基于crispr - cas9的基因编辑实验跟踪候选的长尾鼻鼻癌相关突变。在人类鼻咽癌病例中，从一组近500个相对罕见但反复发生突变的基因中，他们将范围缩小到一小组明显的肿瘤抑制基因——其中包括至少两个进入NOTCH通路的基因。
多伦多西奈山医院和多伦多大学的资深通讯作者Daniel Schramek和他的同事在一份研究报告中写道:“我们的研究结果表明，67%的人类鼻鼻癌病例中的致癌基因突变汇聚到NOTCH信号通路上，使NOTCH失活成为鼻鼻癌的一个标志。纸发表在科学周四。
研究人员从先前生成的鼻咽癌体细胞突变数据开始，专注于在鼻咽癌中反复突变的484个基因，这些基因比影响驱动基因如TP53的基因更不常见。
作者解释说:“头颈鳞癌中最常见的基因改变影响p53(71%)、FAT1(23%)、CDKN2A(22%)、PIK3CA(18%)、NOTCH1(17%)和HRAS(6%)，然后是数百个个别罕见突变的‘长尾’，其中大多数缺乏生物学或临床验证。”
从那里，该团队使用“长尾”突变集合开发慢病毒单导RNA (sgRNA)文库在活的有机体内以crispr为基础的敲除筛选小鼠，与筛选400多个非基因靶向sgrna和另外414个针对非HNSCC数据引导的随机基因的sgrna的对照组小鼠相比，搜索推动小鼠HNSCC发展的改变。
在验证了小鼠筛选策略后，研究人员将sgRNA文库注入携带PIK3CA、HRAS或p53中条件性hnscc相关突变的小鼠胚胎或表达人乳头瘤病毒高危版本的小鼠。他们报告说，在短短几周内，长尾突变组基因缺失的小鼠发生了HSCC肿瘤和皮肤鳞状细胞癌。
相比之下，研究小组发现，通过对照文库筛选的小鼠在一年的时间里没有患上癌症。随后的实验表明，在携带条件性PIK3CA突变的小鼠中，当乳腺癌相关基因被基因编辑改变四个月后，HNSCC不会被激发。
当他们将范围缩小到一组15个潜在的肿瘤抑制基因时，每个基因都被小鼠肿瘤中至少两种sgRNAs改变，研究人员注意到NOTCH2和NOTCH3基因出现在这组基因中，ADAM10和AJUBA基因在突变时，随后被发现干扰NOTCH信号。
该团队将这些发现带回人类鼻咽癌的背景中，例如，在癌症基因组图谱项目评估的鼻咽癌病例中，他们发现7.5%的鼻咽癌病例中存在AJUBA突变。在收集的504例鼻窦鳞癌中，有0.8%的人的ADAM10发生改变。
研究人员指出，杂合子突变在鼻窦鳞状细胞癌中更为常见，AJUBA基因在11%以上的肿瘤中出现，ADAM10基因在12.7%。
从这些和其他发现中，作者将NOTCH称为“鼻咽癌中最常见的失调通路之一”。
此外，他们认为这项工作“展示了将癌症基因组学与小鼠模型相结合的力量”在活的有机体内CRISPR筛选以发现癌症相关突变长尾中的肿瘤抑制途径。”