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【桑威教授】结外NK/T细胞淋巴瘤中EBV的基因与转录组特征

2022年11月16日

整理：肿瘤资讯

桑威

医学博士，副教授，副主任医师，硕士生导师

徐医附院细胞研究和转化医学中心副主任
徐医附院血液科科副主任,淋巴瘤病区主任
中华医学会血液学分会淋巴细胞疾病学组委员
中国抗癌协会淋巴瘤专委会委员
中国EBV相关疾病工作组秘书长
中国抗癌协会血液肿瘤专业委员会青年委员
中国抗癌协会血液肿瘤委员会慢淋工作组委员
中国抗癌协会第一届T细胞淋巴瘤工作组委员
中国老年医学会血液学分会淋巴瘤学组委员
江苏省淋巴瘤联盟副主席
江苏省医学会血液学分会淋巴瘤/骨髓瘤学组委员
江苏省“六大人才高峰”培养对象
江苏省“科教强卫工程”青年医学人才

宋念竹

徐州医科大学附属医院血液内科2022级硕士研究生

研究背景

NK/T细胞淋巴瘤（NK/TCL）好发于鼻咽部位，并与EBV感染密切相关，是一类高发于亚洲和南美洲的恶性淋巴瘤。EB病毒感染在NK/T细胞淋巴瘤发育中的作用尚不清楚，研究EB病毒感染的致癌机制，可为发现免疫治疗靶点提供线索。近年来对于EBV的研究表明，EB病毒感染与各种恶性肿瘤有关，比如NK/T细胞淋巴瘤（NKTCL）、Burkitt淋巴瘤(BL)、鼻咽癌(NPC)和胃癌(GC)。其中来源于不同地区的EB病毒感染已证实具有基因的多样性，而在不同恶性肿瘤中EB病毒基因特征还有待探索。

研究方法

本研究纳入1453例EBV阳性的NK/TCL病例，对这些病例用Hiseq X测序仪进行高通量测序，与WGS序列进行比对分析。再与胃癌、鼻咽癌的EBV基因序列和表达谱相对比，最后通过转录组分析其T细胞表位变化，以此来探究NKTCL中EB病毒的基因特征图谱。

研究结果

通过高通量测序得到了长度约172kb的EBV基因组，在27例NKTCL患者样本中发现在BPLF1和BDLF2/3区域观察到新的突变热点（图1）。

图1.来源于NKTCL、NPC、GC患者的EBV基因组突变率

在突变热点区发现了频繁的小缺失，如36 ~ 37 kb (EBNA2)，77 ~ 78 kb (BLLF1/2)，8 1 ~ 8 8 kb b (EBNA3s)，167 ~ 168 kb (LMP1)。27个样本中发现大片段缺失（集中在130 ~ 150kb位点（包含RPMS1、LF2、LF3））（图2）。此外在3个样本中发现长片段缺失和全长EBV基因组同时存在，这表明在单个NKTCL组织中存在多个EBV克隆（图3）。

图 2 .NKTCL中EBV基因组突变和转录的概况；Circos图从内到外呈现出一条轨迹，分别代表NPC、GC和NKTCL中每种EBV变异的突变频率、缺失频率、EBV-宿主整合位点、NKTCL衍生EBV和EBV参考基因组坐标的转录覆盖。

图 3.单个NKTCL样本中多个EBV克隆示意图

进一步通过筛选EBV与人类基因之间潜在整合位点，在8个样本中识别出31个EBV -宿主整合位点（sin、LINE、satellite等）(图4A），这与之前一项研究中HBV与LINE1的整合致癌途径类似。其中EBV片段整合插入人类NHEJ1内含子中(图4B）。
以上这些分子事件，均造成了相应区域基因的干扰现象，比如在EBV整合到NHEJ1外显区的样本中，NHEJ1的表达比其他样本低(图4C)；BART区域miRNA的表达缺失（图4D；SC07）。

图4. A按基因类别分组的EBV-宿主整合位点的数量；B人hg19基因组中NHEJ1基因中ebv -宿主整合位点的表达示意图；C NHEJ1的表达水平与其他NKTCL样本对比；D有基因缺失的NKTCL衍生EBV的转录覆盖率

通过系统发育分析发现，EBV分离株先根据其地理来源聚类，然后根据疾病来源聚类，这表明每种疾病中存在独特的EBV序列特征（图5）。与公共数据库进行比对发现，NKTCL比GC和NPC更具有特异性的EBV序列和表达谱（BALF家族、LF家族、EBNA1、LMP2、A73、BARF0、RPMS1低表达；BBRF3、BLRF2、BSRF1高表达）（图6）。

图5.来自多个地理区域和不同疾病的EBV分离株的系统发育分析

图6. EBV基因在NKTCL中的表达谱

EBV编码蛋白可能是其持续感染过程中免疫识别的靶点，研究通过转录组分析了来自NKTCL、NPC和GC的EBV序列中已知t细胞表位的改变，有21个表位显著富集于6个EBV基因，包括EBNA3A (G373D、F325L、I333K、L406P、S412R、H464R、M466R、T585I和A588P)、EBNA3B (A399S、V400L、V417L、K424T、Y662D和K663E)、EBNA3C (P916S)、BARF1 (V29A)、BCRF1 (V6M)和BNRF1 (G456R、S497G和A1289T)。这些表位的改变表明NK/TCL存在明显的免疫逃避机制。

图7. NKTCL, NPC和GC中T细胞表位的变异频率

结论

EBV短序列基因整合到宿主基因组中，导致宿主基因表达干扰，可能是EBV的一种新的致癌机制。

作者：宋念竹桑威
单位：徐州医科大学附属医院血液科淋巴瘤中心

参考文献

[1] Peng R J , Han B W , Cai Q Q , et al. Genomic and transcriptomic landscapes of Epstein-Barr virus in extranodal natural killer T-cell lymphoma[J]. Nature Publishing Group, 2019(6).