Cancer Discovery
EML4-ALK variant-specific genetic interactions shape lung tumorigenesis

小赛推荐：

该研究通过构建小鼠模型和分析人类EML4-ALK肺癌队列，揭示了不同EML4-ALK变体在肿瘤发生和药物反应中的显著功能异质性。研究发现肿瘤抑制基因的失活对EML4-ALK V1和V3驱动的肺癌具有变体特异性的调控作用，并提供证据表明EML4-ALK变体应被视为不同的致癌基因，而非单一实体。

 

文献概述
本文《EML4-ALK variant-specific genetic interactions shape lung tumorigenesis》，发表于Cancer Discovery杂志，回顾并总结了不同EML4-ALK变体在肿瘤发生中的功能差异。研究通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术，构建了携带EML4-ALK V1和V3的小鼠模型，结合多重基因编辑和Tuba-seq技术，系统评估了29个潜在肿瘤抑制基因在体内对V1和V3驱动的肺癌生长的影响。研究还分析了大型人类EML4-ALK肺癌队列的基因组特征，发现不同变体在基因突变和信号通路方面存在显著差异。这些发现强调了融合基因的变异对肿瘤发生和治疗反应的重要影响。

背景知识
EML4-ALK基因融合是肺癌腺癌中的重要致癌驱动事件，约影响5%的患者。该融合由EML4基因的不同外显子与ALK基因的外显子20融合形成，其中V1（EML4外显子13与ALK外显子20）和V3（EML4外显子6a/b与ALK外显子20）占病例的80%。尽管已有研究表明EML4-ALK变体在稳定性、定位和对ALK抑制剂的敏感性方面存在差异，临床上通常将EML4-ALK驱动的肺癌视为同一遗传亚型。本研究通过构建小鼠模型和分析人类队列数据，系统揭示了不同变体在肿瘤发生、肿瘤抑制基因相互作用及药物反应中的显著功能差异。这些发现为个性化治疗和疾病模型的建立提供了新的理论依据。

 

基因敲除小鼠：通过基因敲除技术，使小鼠全身组织和细胞中不表达目标基因，适用于研究基因的全身功能。赛业生物提供多种基因编辑小鼠模型，助力肺癌疾病模型构建和机制验证。

了解更多

 

研究方法与实验
研究团队利用CRISPR/Cas9技术在小鼠中构建EML4-ALK V1和V3驱动的肺癌模型。通过引入靶向不同肿瘤抑制基因的sgRNA，结合肿瘤条形码（Tuba-seq）技术，定量分析基因失活对肿瘤生长的影响。同时，构建3D类器官模型以评估Lorlatinib对不同变体的敏感性。研究还分析了约2000例EML4-ALK融合阳性肺癌患者的基因组数据，评估不同变体的突变频率和基因组景观。

关键结论与观点

• EML4-ALK V3比V1更具致癌性，小鼠模型中V3驱动的肿瘤生长更快、体积更大。
• 许多肿瘤抑制基因的失活对EML4-ALK V1和V3驱动的肿瘤具有显著的变体特异性影响，例如Pten失活主要影响V1，而Lkb1或Setd2失活则主要影响V3。
• 在药物反应研究中，V3驱动的肿瘤对ALK抑制剂Lorlatinib的敏感性显著低于V1驱动的肿瘤。Pten的失活使V3肿瘤对Lorlatinib产生耐药性。
• 人类EML4-ALK肺癌队列分析显示，不同变体在基因组突变谱上存在差异，V1驱动的肿瘤更常发生NOTCH通路和Fanconi通路的突变，而V3驱动的肿瘤则更多见Setd2突变。
• RNA-seq和ATAC-seq分析显示，EML4-ALK变体在转录和染色质可及性方面具有不同的分子特征，且Setd2失活进一步加剧这些差异。

研究意义与展望
本研究揭示了EML4-ALK变体在功能、基因组景观和药物反应中的显著异质性，提示临床应根据变体类型进行个性化治疗。未来可进一步探索不同变体与肿瘤抑制基因的相互作用机制，开发针对特定变体的精准治疗策略。此外，研究方法可推广至其他融合致癌基因（如ROS1、RET）的研究，为癌症基因组学和精准医学提供新工具。

 

Tumor药效评价服务：提供多种体内肿瘤药效评估模型，包括原位成瘤模型。支持抗肿瘤药物筛选和疗效评价，涵盖原位成像和科学方案设计，助力肺癌靶向治疗研究。

了解更多

 

结语
本研究系统评估了不同EML4-ALK变体在肿瘤发生、基因组景观和药物反应中的差异。研究发现，尽管V1和V3均驱动肺癌发生，但它们在肿瘤抑制基因相互作用和药物敏感性方面存在显著差异。V3驱动的肿瘤在体内更具侵袭性，对ALK抑制剂耐药性更强。人类队列分析进一步支持这些发现，显示V1和V3在基因突变谱中存在变体特异性差异。这些数据表明，EML4-ALK变体不应被视为单一遗传亚型，而应根据其分子特征和临床反应进行独立研究和治疗策略设计。

 

Alberto Diaz-Jimenez, Emily G Shuldiner, Kalman Somogyi, Monte M Winslow, and Rocio Sotillo. EML4-ALK variant-specific genetic interactions shape lung tumorigenesis. Cancer discovery.