摘要
目的: 利用全外显子测序技术和生物学信息分析，发现和筛选骶骨脊索瘤中潜在的致病突变基因，探讨相关基因在肿瘤的发生、发展、转移和复发等方面的作用机制，并寻找未来有效的治疗靶点。 方法: 收集2014年11月至2018年11月于苏州大学附属第一医院行手术治疗的8位骶骨脊索瘤患者术前外周血和手术切除的肿瘤病灶，经病理确认后对肿瘤样本及其配对外周血进行基因组DNA提取，DNA经质检合格后进行片段文库构建和上机测序。经过测序数据质控、参考基因组比对、变异检测分析、体细胞突变检测后，从突变频谱、突变特征、已知驱动基因筛查、通路富集分析以及高频突变基因等方面对测序数据进行生物学信息分析。 结果: 1.对测序原始数据进行比对、过滤、筛选后得到满意的测序数据，肿瘤样本和外周血样本测序的平均覆盖深度分别为136×和139×，所有肿瘤样本和血液样本测序深度为10×以上的覆盖度均为99％以上。 2.将肿瘤样本的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)和插入与缺失(insertion and deletion，InDel)与血液样本的进行比对，过滤掉正常的胚系突变，共得到体细胞单核苷酸变异(single nucleotide variation，SNV)和InDel的数量为13059、865。 3.对体细胞突变的碱基替换类型进行聚类分析后发现碱基替换类型以C＞T为主，其次为T＞C。 4.通过非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization，NMF)算法聚类后得到3个突变特征，signature B是75％样本的主要突变特征，并且与COSMIC网站展示的已知突变特征signature1相似度最高。 5.将体细胞突变进行比对和筛选后共得到21个已知驱动基因。 6.通路富集分析得出p＜0.05且数值最小的20条信号通路。 7.使用MuSiC软件检测得到3个突变频率显著高于背景突变频率的高频突变基因。 结论: 1.由5.甲基胞嘧啶自发脱氨基引发的内源性突变过程可能是骶骨脊索瘤发病的驱动事件。 2.PI3K/AKT/mTOR信号通路在骶骨脊索瘤的发生发展中起到重要作用，已知驱动基因PIK3CA、PIK3R1和PTEN可能是脊索瘤潜在的治疗靶点。 3.高频突变基因CLDN9可能是骶骨脊索瘤发病的关键基因，并且通过细胞黏附分子(cell adhesion molecules，CAMs)来改变脊索瘤的侵袭性。
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