《Scientific Data》：Comprehensive Transcriptome Profiling of Sporadic Medullary Thyroid Carcinomas
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本研究针对散发性甲状腺髓样癌(MTC)分子机制不清、缺乏有效分型标志物的问题，通过对72例MTC样本进行高通量转录组测序，系统绘制了该肿瘤的分子图谱。研究发现不同临床分期、RET/RAS突变状态之间存在显著基因表达差异，鉴定出760个与肿瘤进展相关的差异基因，并首次报道了MTC中59种融合转录本及可变剪切事件。该数据集为揭示MTC异质性提供了重要资源，对开发个性化治疗策略具有重要价值。
在甲状腺癌的家族中，有一种特殊类型被称为甲状腺髓样癌（Medullary Thyroid Carcinoma, MTC），它起源于甲状腺滤泡旁的C细胞，属于神经内分泌肿瘤的一种。虽然MTC仅占所有甲状腺癌的3%-5%，但其恶性程度较高，约有22%-55%的患者在诊断时即出现局部进展或远处转移。更严峻的是，晚期MTC患者的5年生存率仅为26%左右，10年生存率更低至10%，临床预后极不理想。
目前已知，大约50%-80%的散发性MTC病例存在RET和RAS基因的突变，但仍有部分患者找不到明确的驱动基因。RET基因编码一种酪氨酸激酶受体，通过RAF-MEK-ERK和PI3K-AKT-mTOR等信号通路调控细胞生长、分化和存活。其中，M918T突变与最侵袭性的肿瘤行为相关，是重要的预后不良标志物。尽管已有凡德他尼（vandetanib）和卡博替尼（cabozantinib）等多激酶抑制剂应用于临床，但其选择性有限，疗效欠佳且毒副作用明显。近年来，选择性RET抑制剂如塞尔帕替尼（selpercatinib）和普拉替尼（pralsetinib）为RET突变型MTC患者带来了新希望。
然而，目前对MTC的转录组特征研究仍很有限，仅有少数小样本研究初步揭示了其分子异质性。例如，有研究在21例MTC样本中鉴定出360个差异表达基因；另一项对29例MTC的全外显子和转录组测序区分了间质样和增殖样两种亚型；中国学者对109例MTC的分析则识别出代谢型、间质型和基底样型三种分子亚型。这些研究虽初步揭示了MTC的分子特征，但尚需更大样本的研究来深入解析其生物学特性，为临床转化提供更有力的证据。
为此，来自意大利萨莱诺大学、帕多瓦大学等机构的研究团队在《Scientific Data》上发表了题为"Comprehensive Transcriptome Profiling of Sporadic Medullary Thyroid Carcinomas"的研究论文。该研究整合了72例MTC样本（其中20例来自前期研究），构建了目前最大的MTC转录组数据集之一。研究队列中女性占57%，男性占43%，中位手术年龄为61岁。基因突变分析显示，58%的病例存在体细胞RET突变，24%存在RAS家族基因突变，与既往报道相符。值得注意的是，该队列中仅6%患者预后较差，这与队列主要由非转移性MTC组成有关。
研究团队采用了一系列先进的技术方法开展此项工作。他们从帕多瓦大学医院生物样本库中获取了2005年以来经患者知情同意的冷冻组织样本，通过桑格测序（Sanger sequencing）检测了RET基因（第5、8、10、11、13、14、15、16外显子）和HRAS、KRAS、NRAS基因（第2、3外显子）的常见突变位点。利用Norgen试剂盒提取总RNA后，使用Illumina TruSeq Stranded Total RNA试剂盒构建文库，在NextSeq 500平台上进行双端75bp测序。数据分析流程包括：使用FastQC进行质控、cutadapt去除接头、STAR比对到hg38人类基因组、featureCounts进行基因计数、DESeq2进行差异表达分析（设定|FC|≥1.5且调整后p值≤0.05为显著）。此外，还使用ImSig评估免疫细胞浸润、STAR-Fusion检测融合转录本（junction reads≥3）、rMATS turbo分析可变剪切事件（FDR<0.05为显著）。所有RNA-Seq数据已提交至ArrayExpress（E-MTAB-15198和E-MTAB-11599）。
样本质量评估与验证
测序共获得14亿条原始reads，平均每个样本为20.63±3.8百万条，比对率达到85.9±8%，平均GC含量为42.40±1.95%，Phred质量评分在33.62-34.55之间，表明数据质量可靠。通过计算神经内分泌C细胞标志物降钙素（calcitonin）和甲状腺标志物甲状腺球蛋白（thyroglobulin）的表达水平，证实样本纯度良好——降钙素高表达而甲状腺球蛋白低表达。主成分分析显示，不同分期的样本能够明显区分，提示疾病阶段是影响转录组特征的重要因素。
差异表达分析揭示分子异质性
研究团队进行了三组差异表达分析，深入探索生物学变量对转录组的区分能力。首先，按临床分期（III-IV期 vs I-II期）比较，鉴定出760个差异表达基因，其中548个上调、211个下调，表明肿瘤进展伴随显著的转录组重编程。其次，比较RET或RAS突变样本与无突变样本，发现1217个差异表达基因（1017个上调、200个下调），凸显了驱动基因突变对MTC转录组的深远影响。最后，针对与不良预后密切相关的M918T RET突变，与野生型RET（wtRET）样本比较，鉴定出529个差异表达基因（458个上调、71个下调）。值得注意的是，RET基因在M918T突变样本中的表达水平显著高于野生型样本，这一发现为理解该突变的功能提供了新线索。
融合转录本与可变剪切分析
为全面描绘MTC的转录组特征，研究还系统分析了基因融合和可变剪切事件。通过STAR-Fusion工具，在所有样本中共检测到59种独特的融合转录本（包括染色体内和染色体间融合）。其中，AL391840.3-SH3BGRL2融合出现频率最高（61个样本），但研究者指出这可能是因为AL391840.3（长链非编码RNA）与SH3BGRL2在6号染色体上位置相邻（chr6:79537540-79539976 vs chr6:79537611-79550527），可能是分析工具的人工假象。
可变剪切分析使用rMATS turbo工具，重点检测了5种常见事件：外显子跳跃（SE）、5'端可变剪切（A5SS）、3'端可变剪切（A3SS）、互斥外显子（MXE）和内含子保留（RI）。虽然三组比较检测到的可变剪切事件数量相近，但韦恩图显示它们之间重叠有限，提示不同生物学背景下的可变剪切模式各具特色。
这项研究通过对72例散发性MTC进行系统转录组分析，构建了高质量的数据资源，为理解这一罕见肿瘤的分子基础提供了重要见解。研究不仅证实了临床分期和驱动基因突变是影响MTC转录组的关键因素，还首次全面描绘了其融合转录本和可变剪切图谱。这些发现强调了MTC的分子异质性，为开发更精准的分型方法和治疗策略奠定了基础。特别是针对RET M918T这一重要预后标志物的转录特征分析，为理解其生物学效应提供了新视角。该数据集的公开共享将促进科学界对MTC的深入研究，有望推动这一难治性肿瘤的精准医疗进展。
