探讨肿瘤基因高通量捕获测序技术在检测肝癌细胞株体细胞突变及突变模式中的应用价值。
方法基于第二代测序技术的目标基因靶向测序技术，采用包含325个肿瘤相关基因panel的罗氏Nimble Gen定制序列捕获系统，对7种肝癌细胞株样本(HuH-7、Hep3B、SK-HEP-1、MHCC97H、MHCC97L、HepG2、HepG2.2.15)进行目标区域捕获和双端测序，并分析其DNA中的肿瘤相关突变基因及突变负荷率，比对出差异基因及突变趋势。
结果测序结果显示目标区域平均覆盖率达99.7%，平均测序深度约1 000×，共检出100个基因突变频率≥5%，包括344个非同义突变，其中有38个与癌症密切相关的突变基因富集于5条致癌信号通路：染色质重塑、Notch、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、p53和Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)通路；与肝细胞肝癌(HCC)患者体细胞突变的前期报道比较，肝癌细胞株中染色质重塑和Notch信号通路中基因突变负荷更高；3个未在HCC患者中报道的突变基因被鉴定出来，包括2个肿瘤抑制基因[MSH6、性别决定区Y框蛋白9(SOX9)]和1个癌基因[间变性淋巴瘤受体酪氨酸激酶(ALK)]；MHCC97来源细胞株(MHCC97H和MHCC97L)鉴定出44个突变基因，其中30个(68%)为共有突变，并富集在氧化应激通路[Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(KEAP1)]，染色质重塑[核受体共抑制因子(NCOR1)、组蛋白调控基因(KMT2D)、ARID1A]，Wnt/β-catenin(AXIN1、SOX9)和MAPK通路[促分裂原活化蛋白激酶的激酶的激酶(MAP3K1)、MAP2K3]。ALK和白血病病毒癌基因同源物2(ERBB2)只在MHCC97L中检出突变，APOB只在MHCC97H中检出突变，Notch通路(Notch1、Notch2)在MHCC97L中突变频率较高，TERT在MHCC97H突变频率较高；HepG2和HepG2.2.15鉴定出37个突变基因，其中19个(51%)为共有突变，2个Notch通路基因(Notch1、Notch2)和染色质重塑通路[KMT2D、人锌指同源框蛋白4(ZFHX4)]在两者中具有相同突变位点和相近突变频率。肿瘤蛋白p53(Tp53)只在HepG2中检出突变，而腺瘤性息肉病基因(APC)和毛细血管扩张性共济失调突变基因(ATM)只在HepG2.2.15中检出突变。4种来自不同HCC患者建系的肝癌细胞株(HuH-7、Hep3B、SK-HEP-1、HepG2)有不同突变模式，同一克隆来源的肝癌细胞株突变呈现较大相似性。
结论肿瘤基因高通量捕获测序灵敏度高，在肝癌细胞突变检测中具有较高应用价值。