骨母细胞瘤临床病理分析以及FOS基因融合在肿瘤中的作用机制研究

研究背景骨母细胞瘤(Osteoblastoma)是一种交界性成骨细胞肿瘤,多见于10-25岁人群。脊柱背侧附件是骨母细胞瘤的好发部位,占所有病例的32%到45%。骨母细胞瘤具有局部侵袭性生长方式以及潜在骨质破坏作用,必须要行外科手术切除。该病具有一定的复发倾向,复发率为24%。个别病例在复发时可恶性进展为骨肉瘤,预后很差。近年来多项研究证实FOS基因融MK-1775研究购买合突变在骨母细胞瘤中广泛存在,但FOS融合基因与该病的发生、进展和复发的关系以及作用机制尚不明确。第一部分:骨母细胞瘤临床与病理学资料分析研究方法收集分析临床2012—2020年骨母细胞瘤患者病历,影像学资料、实验室检验结果;HE及IHC染色明确诊断;并对患者进行随访,Kaplan-Meier法、COX风险回归模型评估影响患者预后PFS的因素。研究结果1.骨母细胞瘤好发于11-30岁(60.7%),发病平均年龄为26.1岁;男女比例为1.2:1;颈椎占所有病例的36%,胸椎占35%,腰骶椎占21%,脊柱外病例仅占8%;肿瘤平均大小为3.47cm(0.7cm到9.5cm);2.上皮样骨母细胞瘤的肿瘤体积更大(P=0.001),继发ABC改变更常见(P=0.019);发病年龄>30岁组的复发率显著高于11-30岁组(P=0.014);Curettage手术组患者的复发率显著高于En-bloc手术组(P=0.035);3.上皮样骨母细胞瘤分型(P=0.015,HR=4.298,95%CI:1.326-13.933)、发病年龄大于30岁(P=0.017,HR=4.346,95%CI:1.305-14.470)是患者PFS的独立危险因素;手术方式不是预后的独立影响因素(P=0.065)。结论骨母细胞瘤患者的发病年龄≤30岁、En-bloc手术组的复发率显著降低;发病年龄大于30岁、上皮样骨母细胞瘤的病理分型是骨母细胞瘤术后无进展生存期的独立危险因素。第二部分:骨母细胞瘤样本的RNA测序与验证研究方法收集20例骨母细胞瘤患者的石蜡包埋肿瘤样本,经病理学鉴定后提取总核酸进行RNAseq;以GRCh38为对照基因组,筛选可能的样本融合基因;在未脱钙石蜡组织切片上行免疫组化FOS蛋白染色、FISH对FOS基因融合的情况进行验证;并对样本JDP2蛋白表达情况行IHC检测。研究结果1.在20例样本中,共5例样本提示基因融合,融合发生率为25%;FOS-JDP2是最常见的基因融合形式;上皮样骨母细胞瘤和经典型骨母细胞瘤中的FOS基因融合不存在显著差异(P=0.175);在肿瘤≥4cm和<4cm组间也不存在显著差异(P=0.07);2.FOS-JDP2基因融合突变的肿瘤组织中JDP2的蛋白表达显著下降(P<0.01),FOS蛋白核表达增强;无论是否存在基因融合FISH检测结果均呈阴性。结论1.FOS-JDP2基因融合发生率为25%,与患者的病理分型、肿瘤大小无关;2.FOS-JDP2融合突变的样本中JDP2的蛋白表达水平显著降低,FOS蛋白表达显著升高;FISH对FOS-JDP2基因融合与否无提示性。第三部分:细胞实验与蛋白质组学验证FOS-JDP2融合基因的作用研究方法在小鼠MC3T3-E1 Subclone 14细胞慢病毒转染FOS-JDP2融合序列构建稳定表达细胞株;对细胞的增殖曲线、细胞周期,对FOS基因的m RNA和蛋白表达水平进行测定;蛋白Medico-legal autopsy质组学测定组间差异表达蛋白Tezacaftor核磁,并对差异蛋白进行GO富集、KEGG富集、PPI和转录因子家族等分析;WB法对预测的目标蛋白进行验证。研究结果1.在MC3T3-E1 Subclone 14细胞中转染FOS-JDP2融合基因可以使细胞增殖加快,细胞周期S期的细胞比例增多,FOS基因的m RNA和蛋白的表达水平显著升高;野生型FOS基因可以和融合突变FOS基因可以产生相似的效应,但FOS蛋白水平变化没有突变组显著;2.HMGA2蛋白在FOS-JDP2融合突变细胞与FOS过表达细胞中表达均显著升高(P<0.01)。结论1.FOS-JDP2融合突变可以促进成骨细胞的增殖、细胞周期进入;促进FOS基因的转录和翻译水平;2.HMGA2可能是FOS-JDP2融合基因影响的下游关键蛋白。