A rare, deadly form of skin cancer known as desmoplasmic melanoma (DM) may possess the highest burden of gene mutations of any cancer, suggesting that immunotherapy may be a promising approach for treatment, according to an international team led by UC San Francisco scientists. One of these mutations, never before observed in any cancer, may shield nascent DM tumors from destruction by the immune system and allow further mutations to develop.
"The focus of our lab has been to show that there's not just one 'melanoma' but many different types," said senior author Boris Bastian, MD, PhD, the Gerson and Barbara Bass Bakar Distinguished Professor in Cancer Research at UCSF. "We've already discovered genetic profiles that let us begin to separate them into groups and study them individually. But this is one type that has so far been left behind."
Unlike many melanomas which grow rapidly and appear as dark brown discolorations of the skin, DM is unusual in that it develops slowly and forms unpigmented scar-like bumps, occasionally accompanied by tingling sensations as the cancer grows into nerves. Its unusual appearance leads to delayed or incorrect diagnoses, which can be deadly, as the cancer tends to metastasize directly to the lung.
"Because these tumors are not pigmented, people often don't notice them until they're quite large," said lead author A. Hunter Shain, PhD, a postdoctoral fellow in Bastian's lab. "And then it might be too late."
DM accounts for four percent of melanomas, but until now its genetic basis was unknown, partly because it has been difficult for researchers to assemble a sufficient number of biopsy specimens to study. In previous research based on small numbers of specimens, scientists had looked for the mutations associated with more common forms of melanoma, but had found no leads, said Bastian, who is a member of the UCSF Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center.
As a result, Shain said, "though DM is a very deadly form of melanoma, virtually nothing's known about it."
Sequencing Tumors Letter by Letter
In the new study the researchers obtained 62 DM samples from UCSF, the Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York, and the Melanoma Institute Australia in Sydney, and performed next-generation, whole genome and exome sequencing, parsing the coding regions of the tumors' genetic code "letter by letter" to identify common mutations between the samples.
In line with its atypical clinical presentation, DM appears to be a genetic oddball among melanomas. The researchers detected few of the mutations commonly seen in other melanoma types, but instead identified mutations of pathways frequently implicated in other cancers for which some targeted therapies already exist.
Two other findings suggested an intriguing portrait of how DM develops, and how it might be treated.
First was the discovery that DM tumors carry a surprisingly high number of mutations. Most solid tumors carry about two mutations per million base pairs, the genetic "letters" that make up genomes. More common melanomas, which often are caused by exposure to the ultraviolet component of sunlight, have more mutations: about 15 per million base pairs. In the current study, however, DM tumors carried about 62 mutations per million base pairs.
"This is the highest number of mutations we've ever seen in an untreated tumor without any apparent defect in DNA repair," Bastian said.
A second key finding was that one of the most common DM mutations, never before seen in cancer cells, occurred in a promoter region that regulates expression of the NFKBIE gene, which plays an important role in turning down immune responses.
"This is the first time this gene has popped up in any cancer," Bastian said. "What's more, it's rare among known cancer mutations in that it resides in the regulatory 'dark matter' of the genome, and not within the part of a gene that codes for a protein. Regulatory mutations like this routinely escape all but the most comprehensive genomic analysis."
Potential for Immune Therapy
Many researchers believe that cancers with high numbers of mutations are quickly detected and destroyed by circulating immune cells before they spiral out of control. However, the mutated NFKBIE promoter may allow affected cells to fly under the radar of the body's immune surveillance long enough to accumulate the numerous other mutations that eventually drive the cells to a cancerous state, Bastian speculated.
"It may be like a cloak of invisibility for the cancer cells," he said.
Though this mechanism of cancer growth in DM is still unproven, it suggests that immune checkpoint blockade therapy, which has proven successful in treating more common forms of melanoma, could be a particularly effective first line of attack against DM, overcoming its putative hijacking of immune suppression. "Other melanomas with high mutation burden tend to have increased sensitivity to immune checkpoint blockade," Bastian said. "We
หายาก , รูปแบบร้ายแรงของโรคมะเร็งผิวหนังเป็นที่รู้จัก desmoplasmic melanoma ( DM ) อาจมีภาระสูงสุดของการกลายพันธุ์ของยีนมะเร็ง immunotherapy อาจบอกว่าเป็นวิธีที่มีแนวโน้มในการรักษา จากนานาชาติ นำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ซานฟรานซิสโก . หนึ่งของการกลายพันธุ์เหล่านี้ไม่เคยพบในมะเร็ง อาจบังตั้งไข่ DM เนื้องอกจากการทําลาย โดยระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและช่วยให้ความรู้เพิ่มเติมเพื่อพัฒนา" โฟกัสของห้องปฏิบัติการของเราได้แสดงให้เห็นว่าไม่ได้มีแค่คน ' มะเร็งผิวหนัง ' แต่แตกต่างกันมาก " กล่าวว่า ผู้เขียนอาวุโสบอริส Bastian , MD , PhD , Gerson บาบาเบสและ Bakar ศาสตราจารย์พิเศษในการวิจัยโรคมะเร็งที่ UCSF ” เราได้ค้นพบยีนโปรไฟล์ที่เราเริ่มที่จะแยกพวกเขาออกเป็นกลุ่มและการศึกษาพวกเขาเป็นรายบุคคล แต่นี้เป็นประเภทหนึ่งที่ได้รับเพื่อให้ห่างไกลทิ้ง”ซึ่งแตกต่างจากหลาย melanomas ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว และปรากฏเป็นสีน้ำตาลเข้ม สีถลอกของผิวเป็นปกติใน DM ที่พัฒนาได้ช้า และรูปแบบ unpigmented แผลเป็นเหมือนกระแทก บางครั้งมีเหน็บไก่เป็นมะเร็งเติบโตในเส้นประสาท ลักษณะที่ผิดปกติทำให้เกิดความล่าช้า หรือการวินิจฉัยไม่ถูกต้อง ซึ่งอาจจะร้ายแรง เช่น มะเร็งมีแนวโน้มที่จะ metastasize ไปยังปอด" เพราะเนื้องอกเหล่านี้จะไม่สี คนมักจะไม่สังเกตเห็นพวกเขาจนกว่าพวกเขาจะค่อนข้างใหญ่ กล่าวว่า นำผู้เขียน อ. พราน shain , ปริญญาเอก , ปริญญาเอกเพื่อนใน Bastian ของแล็บ แล้วมันอาจจะสายเกินไป "บัญชี DM สี่เปอร์เซ็นต์ของ melanomas แต่จนถึงขณะนี้ทางพันธุกรรมพื้นฐานก็ไม่ทราบ ส่วนหนึ่งเนื่องจากได้รับยากที่นักวิจัยรวบรวมจำนวนที่เพียงพอของตัวอย่างเนื้อเยื่อเพื่อการศึกษา ในงานวิจัยก่อนหน้านี้โดยตัวเลขขนาดเล็กของตัวอย่างนักวิทยาศาสตร์ได้มองหาความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบทั่วไปของเนื้องอก แต่ก็ไม่พบเบาะแส ว่า Bastian ซึ่งเป็นสมาชิกของดิลเลอร์ UCSF เฮเลนครอบครัวครอบคลุมศูนย์มะเร็งผล shain กล่าวว่า " แม้ว่า DM เป็นรูปแบบที่ร้ายแรงมาก เนื้องอกแทบไม่มีอะไรเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับมัน . "การงอกด้วยตัวอักษรในการศึกษาใหม่โดยนักวิจัยที่ได้ 62 DM ตัวอย่างจากกรุงอนุสรณ์ศูนย์มะเร็งสโลน Kettering , ในนครนิวยอร์ก และ สถาบันเนื้องอกออสเตรเลียในซิดนีย์ และดำเนินการสร้าง จีโนมทั้งหมดและจัดลำดับ exome แยก , รหัสภูมิภาคของเนื้องอก ' รหัสพันธุกรรม " ด้วยตัวอักษร " ระบุการกลายพันธุ์ที่พบระหว่างตัวอย่างในบรรทัดที่มีการนำเสนอทางคลินิกของผิดปรกติ , DM จะเป็นทางพันธุกรรมในกอล์ฟของ melanomas . นักวิจัยตรวจพบไม่กี่ของการกลายพันธุ์ที่เห็นบ่อยในประเภทเนื้องอกอื่น ๆแต่แทนที่จะระบุความผิดปกติของทางเดินมักพัวพันมะเร็งอื่น ๆที่บางเป้าหมายการมีอยู่ค้นพบ 2 แนะนำภาพเหมือนน่าสนใจว่า DM พัฒนาและวิธีการมันอาจจะรักษาได้แรกคือการค้นพบเนื้องอก โรคเบาหวาน มีตัวเลขสูงอย่างแปลกใจของการกลายพันธุ์ เนื้องอกของแข็งส่วนใหญ่ถือสองการกลายพันธุ์ต่อล้านฐานคู่ , พันธุกรรม " จดหมาย " ที่ทำให้ยีนส์ใหม่ . ทั่วไปจะ ซึ่งมักจะเกิดจากแสงอัลตราไวโอเลตที่ส่วนประกอบของแสงแดดมีการกลายพันธุ์มากขึ้นประมาณ 15 ต่อล้านคู่เบส ในการศึกษาปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เนื้องอก โรคเบาหวาน ดำเนินการเกี่ยวกับ 62 การกลายพันธุ์ต่อล้านคู่เบส" นี่เป็นจำนวนมากที่สุดของการกลายพันธุ์ที่เราเคยเห็นในเนื้องอกรักษาโดยไม่บกพร่องชัดเจนใด ๆในการซ่อมแซมดีเอ็นเอ " Bastian กล่าวสองคีย์การเป็นที่หนึ่งของกลุ่มเบาหวานที่พบมากที่สุด ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในเซลล์มะเร็งที่เกิดขึ้นในภูมิภาคโปรโมเตอร์ที่ควบคุมการแสดงออกของยีน nfkbie ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเปิดลงในการตอบสนองภูมิคุ้มกัน" นี่เป็นครั้งแรกที่ยีนนี้มีขึ้นมาในมะเร็ง " Bastian กล่าว มีอะไรเพิ่มเติม ก็หายากในหมู่รู้จักมะเร็งการกลายพันธุ์ในมันอยู่ในกฎระเบียบ ' สสารมืด ' ของพันธุกรรม และไม่ได้อยู่ในส่วนของยีนที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีน การกลายพันธุ์แบบนี้เป็นประจำ หรือหนีทุกคน แต่การวิเคราะห์จีโนมที่ครอบคลุมมากที่สุด " .ที่มีศักยภาพสำหรับภูมิคุ้มกันบำบัดนักวิจัยหลายคนเชื่อว่ามะเร็งที่มีตัวเลขสูงของการกลายพันธุ์ได้อย่างรวดเร็วตรวจพบและทำลาย โดยการหมุนเวียนเซลล์ภูมิคุ้มกันก่อนที่พวกเขาเกลียวออกจากการควบคุม อย่างไรก็ตาม การอนุญาตให้เซลล์กลายพันธุ์ nfkbie อาจมีผลต่อการบินภายใต้เรดาร์ของภูมิคุ้มกันของร่างกาย การเฝ้าระวังนานพอที่จะสะสมอื่น ๆ มากมาย การกลายพันธุ์ในที่สุดขับเซลล์มะเร็ง Bastian รัฐ จังหวัด" มันอาจจะเหมือนกับเสื้อคลุมล่องหนสำหรับเซลล์มะเร็ง , " เขากล่าวว่าแต่กลไกของการเจริญเติบโตมะเร็งใน DM ยังพิสูจน์ มันบ่งบอกว่าภูมิต้านทานด่านปิดล้อมด้วย ซึ่งได้พิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการรักษารูปแบบทั่วไปของ melanoma , อาจเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีบรรทัดแรกของการโจมตีและการเอาชนะมันนอกจากนี้การจี้ภูมิคุ้มกันปราบปราม " จะอื่น ๆที่มีภาระการกลายพันธุ์สูงมีแนวโน้มที่จะมีความไวเพิ่มขึ้นภูมิคุ้มกันด่านปิดล้อม " Bastian กล่าว เรา
การแปล กรุณารอสักครู่..