HPV整合在宫颈小细胞癌发生中的作用及机制

Cervical cancer remains a primary leading cause of cancer-related mortality among gynecological malignancies worldwide. Small cell cervical carcinoma (SCCC)is a rare subtype of cervical cancer with an extremely high mortality. The pathogenesis of SCCC remain largely elusive to date. In our preliminary studies, we analyzed whole genome sequencing (WGS)data of 16 pairs of SCCC samples (tumor／para-carcinoma tissue)and found that HPV integration is a major feature of SCCC. HPV integrated in the human genome 8q24 (oncogene MYC) locus with high-frequency, leading to significant copy number gain of MYC gene downstream. We speculate that: HPV integrates in the 8q24 locus, activate MYC gene and its relating signaling pathway, thus promote the carcinogenesis of SCCC. In this project, HPV capture sequencing(VCS) will be used to validate the 8q24 integration site in SCCC clinical specimens. Multi-omics bioinformatics analysis will be performed with RNA-seq sequencing. Functional experiments will be performed in SCCC cell line TC–YIK with gene editing technique (TALEN).This project would reveal the features and mechanisms of HPV integration in SCCC for the first time, making a meaningful exploration for precision targeted therapy of SCCC.

宫颈癌全世界死亡率最高的妇科恶性肿瘤之一。宫颈小细胞癌（SCCC）是一种罕见但是死亡率极高的的宫颈癌类型。迄今为止，SCCC的发病机制仍不明确。在前期研究中，我们分析了16对SCCC组织标本（癌／癌旁）的全基因组测序（WGS）数据，发现人乳头瘤病毒（HPV）整合是SCCC的重要特征，8q24（癌基因MYC）是整合高频位点，其下游MYC基因拷贝数显著扩增。我们推测：HPV整合在8q24区域后激活MYC基因和与其相关信号通路，进而促进SCCC的发生。本项目采用HPV病毒捕获测序技术（VCS）在SCCC临床标本中验证8q24为HPV高频整合位点。结合RNA-seq测序进行多组学层面的生物信息学分析，并用基因编辑技术TALEN在SCCC细胞株TC-YIK中进行功能实验。本项目将首次揭示SCCC中的HPV的整合特征、整合机制及与MYC激活相关的信号通路，为精准靶向治疗SCCC做出有意义的探索.

宫颈小细胞癌（SCCC）是一种罕见但恶性程度极高的特殊宫颈癌类型，属于宫颈神经内分泌癌的一种。SCCC的临床特点是容易出现肿瘤侵袭转移且和肿瘤复发率高。HPV在宿主基因组的整合是宫颈癌发生的重要机制。我们前期研究证实HPV18既是SCCC中最主要的HPV感染亚型，也是最主要的整合亚型。SCCC中HPV整合的最高频位点是8q24。本项目在前期笃实的研究基础上，扩大样本进行HPV 病毒捕获测序（HPV capture sequencing，VCS），验证了HPV整合位点。通过多组学数据整合分析，深入描绘HPV 整合特征，发现病毒整合引发了基因组不稳定性。通过构建样本局部单体型（local haplotypes），我们提出SCCC中存在三种突出的HPV整合模式。大多数HPV整合事件发生在微同源碱基 (MH) 或连接处的小插入处，提示DNA修复过程可能在HPV整合事件中被劫持。此外，我们引入Hi-C基因组三维测序验证研究成果，发现HPV整合与染色体外DNA (ecDNA) 相关，拓展了我们对SCCC中HPV整合后续研究的科研思路。我们通过RNA-seq及免疫组化染色进行差异表达和差异信号通路分析，发现MYC基因激活及神经内分泌相关通路的高表达是SCCC的重要特征。生存分析提示MYC基因激活是影响SCCC预后的重要因素，可作为SCCC治疗的靶点；神经内分泌标记物INSM1有潜力成为更适合的临床诊断标记物和预后指导指标。.