HPV阴性宫颈癌相关基因的筛选、验证和功能分析

Human papillomavirus (HPV) is widely recognized as the major carcinogenic cause of cervical carcinomas. As HPV-based screening and following treatment provide greater protection against invasive cervical carcinomas compared with the traditional cytological methods for other cancer types, it is highly hopeful that cervical carcinomas would become the first cancer type to be eradicated. However, there have been evidences to demonstrate the existence of HPV-negative cervical cancer with a percentage of 3-5% in whole cases, and the underestimated HPV-negative carcinomas have not been well investigated. In our preliminary study, we have collected and sequenced the whole genome of 10 pairs of HPV-negative cervical carcinomas. Based on the analysis results of 3 pairs, we found different genomic variations in these three HPV-negative carcinomas compared with those in HPV-positive carcinomas. We speculate that there are non-viral etiology in HPV-negative carcinomas. The purpose of this project is to identify the genetic variants in HPV-negative cancer samples and differentiate the genetic variants with the ones detected from HPV-postive samples. Based on Bayesian model, we will identify the pathogenic genetic variants and validate their association with cervical carcinomas. Further, we will investigate the relationship between the candidate genes and related signal pathways as well as the patient's follow-up outcome in the large size of sample set. This project is expected to provide novel insight into early diagnosis and molecular subtyping for HPV-negative cervical carcinomas.

宫颈癌产生的主要原因是HPV感染，通过HPV 检测与相应治疗可预防宫颈癌侵袭及与之相关死亡事件，因此宫颈癌有望成为人类历史上第一个被消灭的肿瘤。已有文献报道HPV阴性宫颈癌约占总病例的3-5%，但尚无关于HPV阴性宫颈癌的深入研究。我们前期研究已确认10例HPV阴性宫颈癌，并已完成癌与正常组织的全基因组测序，基于其中3对测序数据的分析结果，我们发现了与HPV阳性宫颈癌不完全一样的致癌基因组变异。据此我们推测HPV阴性宫颈癌可能存在非病毒致癌机制。本项目拟以我们研发的分析软件分析已完成测序的其它7对HPV阴性宫颈癌，筛选与HPV阴性宫颈癌相关的变异，再与文献报道的HPV阳性宫颈癌相关变异进行差异分析，基于贝叶斯模型鉴定出候选致病基因并在扩大样本中进行结构分析与功能验证，明确候选基因及其相关信号通路变化与宫颈癌患者预后的相关性。本项目的研究将为HPV阴性宫颈癌的早期诊断及分子分型提供实验依据。

宫颈癌产生的主要原因是HPV感染，通过HPV 检测与相应治疗可预防宫颈癌侵袭及与之相关死亡事件，因此宫颈癌有望成为人类历史上第一个被消灭的肿瘤。已有文献报道HPV阴性宫颈癌约占总病例的3-5%，但尚无关于HPV阴性宫颈癌的深入研究。.通过与四家医院的合作，采集宫颈癌样本（宫颈脱落细胞、病理切片、外周血），与患者签订知情同意书。在反复比较检测方法的基础上，确定了本项目的样本检测流程并最终确定了4例HPV阴性宫颈癌样本，并进行了全基因组测序。.为了与HPV阳性宫颈癌进行比对，我们对5对阳性样本（组织样本及外周血）进行了全基因组测序。就目前的信息分析结果看，尚未发现阴性样本和阳性样本之间的突变位点差异。.通过与临床医生的紧密高效合作，我们对1例HPV阴性的宫颈癌新鲜组织样本及外周血进行了全基因组测序，获得了高质量的测序数据，国内外文献尚未报道过。相对石蜡包埋的病理组织，新鲜组织样本的测序数据覆盖度高、数据质量好，对确认HPV是否真正阴性起到了关键作用。.在HC-II和质谱确定为HPV阴性的样本中，我们采用全基因组测序，仍然检出HPV，表现为低拷贝游离病毒、游离病毒+整合病毒、整合病毒。这些检出的HPV病毒。除了常见的基因型别，还有罕见型别，比如HPV26、HPV10，丰富并补充了HPV感染导致肿瘤的基础研究。.采用全基因组测序检出的HPV常见型别，比如HPV16，在阳性样本中病毒序列的覆盖度高，几乎完整覆盖；而在阴性样本中病毒序列的覆盖度不高，中间一段甚至检测不到覆盖。这是一个有趣的现象，尽管我们目前还不能解释。.从本项目的研究过程及国内外近年的技术发展来看，我们可以推测，在基因测序的成本降低到一定程度，对于临床初筛的HPV阴性宫颈癌，全基因组测序的方法是最终的确认方案，在这一标准下各实验室之间的研究才有交流的可能性。在积累一定数量的HPV阴性样本数据之后，才有可能找到非病毒因素的肿瘤发病原因。