肝内胆管细胞癌线粒体基因突变检测及功能研究

Intrahepatic cholangiocarcinoma (ICC) is the second most common liver tumor after hepatocellular carcinoma. With a highly malignant manner and low early-diagnosing rate, most patients were found in progression stage with a very poor prognosis when being diagnosed. Therefore, investigating the pathogenesis of ICC to improve the early-diagnosing rate and prognosis is a hot area of oncology research. In our preliminary research, we found a series of somatic mutations which were closely related with ICC by exome sequencing of 103 ICC sample pairs. Among those mutations, some mitochondrial DNA (mtDNA) mutations were included. Therefore, owing to the limitation of exome sequencing, the capture range of mitochondrial genome is inadequate, which led to some important mtDNA mutations still undiscovered. Mitochondrial are essential for cell oxidative phosphorylation, so mtDNA mutations are very likely to affect the energy metabolism and other pathophysiological changes of ICC. Based on those findings, this research aimed at intensively detecting the mtDNA mutations and finding driver genes through mitochondrial genome sequencing, investigating the effect of driver genes on mitochondrial oxidative phosphorylation function, and trying to elaborate the underlying mechanisms of mtDNA mutation of ICC, which could provide a potential target for improving early-diagnosing rate and prognosis.

肝内胆管细胞癌（ICC）是继肝细胞癌之后最常见的肝脏恶性肿瘤，早期诊断困难，恶性程度高，多数诊断时已属进展期，预后很差。故探寻ICC发病机制以期提高早期诊断率，改善预后一直是肿瘤学的研究特点。申请者前期研究中已对103例ICC样本进行了外显子组测序，发现了一系列与ICC密切相关的突变，其中包括部分线粒体基因（mtDNA）突变。但由于外显子测序的局限性，对线粒体基因组的捕获范围有限，部分重要mtDNA突变仍未被发现。线粒体参与细胞氧化磷酸化等能量代谢，mtDNA突变极有可能影响ICC的代谢及其他病理生理变化。以此为基础，本课题拟通过线粒体基因组测序的方法，深度检测ICC mtDNA突变，寻找驱动基因，并研究其对线粒体氧化磷酸化功能的影响，探讨肿瘤增殖、侵袭等变化，尝试阐述mtDNA突变在ICC中的变化规律及其对肿瘤发生发展的影响，以期为ICC的早期诊断及治疗找到新的标志物及作用靶点。

肝内胆管细胞癌（ICC）是继肝细胞癌之后最常见的肝脏恶性肿瘤，早期诊断困难，恶性程度高，多数诊断时已属进展期，预后很差。故探寻ICC发病机制以期提高早期诊断率，改善预后一直是肿瘤学的研究特点。申请者前期研究中已对103例ICC样本进行了外显子组测序，发现了一系列与ICC密切相关的突变，其中包括部分线粒体基因（mtDNA）突变。但由于外显子测序的局限性，对线粒体基因组的捕获范围有限，部分重要mtDNA突变仍未被发现。线粒体参与细胞氧化磷酸化等能量代谢，mtDNA突变极有可能影响ICC的代谢及其他病理生理变化。.以此为基础，本课通过线粒体基因组测序的方法，通过应用二代测序技术深度检测ICC mtDNA突变，寻找驱动基因，并对其功能进行注释预测，尝试阐述mtDNA突变在ICC中的变化规律及其对肿瘤发生发展的影响，以期为ICC的早期诊断及治疗找到新的标志物及作用靶点。.通过对5对ICC患者肝脏肿瘤组织及癌旁组织进行全线粒体基因组测序，共检测出62个线粒体基因突变，影响6个线粒体基因。将检测突变在前期103例ICC基因组中进行二次验证，发现其中37例患者中存在上述突变。通过生物信息学比对分析，得出显著突变基因的突变率分别为MT-ND4（8.8%）、MT-ND5（8.8%）、CT-CO1（7.8%）、MT-ND1（3.9%）、MT-CO3（3.9%）及MT-ND6(3.9%)。建立ICC样本数据库，统计ICC患者临床病理学特征、预后以及线粒体基因突变谱及全外显子基因突变谱，经过统计学分析发现MT-CO1突变患者总体生存率较无MT-CO1突变患者总体生存率高，MT-CO1有望成为指导临床判断预后的标志物。