腫瘤抑制因子PTEN多低表達或者失活會導致類似致癌基因PIK3CA激活突變，會調節細胞內磷脂酰肌醇(3，4，5)-三磷酸(PIP3)的水平，從而通過AKT和其他促腫瘤信號蛋白誘導信號，最終就會促進腫瘤發生。為瞭對PTEN突變的進一步研究，本文將Foundation Medicine Inc. (FMI)的34129 名結直腸癌 (CRC) 患者測序數據進行分析，捕獲到3,434個PTEN突變，並對PTEN突變圖譜進行研究 。 表一、CRC病人的臨床特征

1、CRC病人亞組分類在收集到的34129名CRC患者中，1443個樣本（4.2%）是MSI-H。32233個樣本是MSS且TMB-L，為瞭方便記憶我們標記為MT-L；1603個樣本MSI-H且TMB-H，標記為MT-H；在MSS樣本中，有243個樣本TMB-H ，標記為MSS-htmb。 從數據上來看MSS-htmb主要發生在較年輕病人中，而MT-H主要是較年長的病人（MSS-htmb，MT-L和MT-H年齡中位數分別是55，59和 64）。在發病性別上MT-L和MSS-htmb的患者主要偏向男性。此外在MT-H的病人中，小於60歲的病人偏向男性，高於60歲的病人偏向女性。男性具有非常高的TMB值，特別是MSS-htmb病人。與MT-L和MSS-htmb病人相比，MT-H的病人直腸癌占比較低。

圖1 CRC數據集的特征描述 2、PTEN變異特征在2966（8.7%）位CRC患者中檢測到非同義的PTEN突變或缺失， 癌癥基因組圖譜（ T he Cancer Gen ome Atlas ， T C GA ） 報道為8.1%， 與TCG A一致。PTEN突變主要是引起氨基酸變化或者蛋白功能缺失的典型突變，主要包括純合子缺失、移 碼突變、無義突變、剪接位點突變、錯義突變或短框內突變、缺失或插入。但是從數據上看， 僅在1個病人中檢出PTEN擴增以及38個病人中檢出重排。 我們再分析一下患者數據看看不同類型的CRC患者當中PTEN的突變出現頻率。在MT-L組患者中，PTEN的突變數最低，在MT-H組中PTEN數較高（與 之前的研究一致）， 在MSS-htmb中極高。 MT-L組的大部分的CRC病人中，7.2%的腫瘤中僅包含一個PTEN突變（2301/32233） ，而僅有0.4% (137/32,233)的腫瘤包含多個PTEN突變。 有趣的是，在MT-L病人中，PTEN突變的發病率女性高於男性，但是在MSS-htmb中，男性高於女性，在MT-H中並無顯著的性別差異。在結直腸中不同的部位PTEN突變的頻率也有著一定的差異，在 結腸癌中PTEN的突變頻率高於直腸癌。 PTEN突變的頻率還與年齡密切相關，隨著年齡的增長，MT-L病人PTEN變異的突變率顯著增加。 在MT-L病人中，純合性缺失占主導體位（41%），截短突變（33%），錯義突變和短框內缺失或插入占比25%。 在MT-H中僅檢出1例PTEN缺失突變，70%的PTEN變異主要是截短突變，其餘的30%是錯義突變和短框內缺失或插入。 然而在MSS-htmb中卻截然相反，36%是截短突變，62%是錯義突變和短框內缺失或插入, 僅有2%發生大片段缺失。

圖2 CRC不同腫瘤亞組的PTEN變異分佈3、PTEN突變分佈PTEN的蛋白結構域包括氨基端調控區，催化磷酸酶區（residues 14–185），介導磷脂結合和蛋白定位的 C2區（residues 190–350），以及有助於蛋白穩定性的羧基端區（residues 351–403）包含區域結合motif和磷酸化位點。 有研究表明錯義突變主要位於編碼催化磷酸酶區的外顯子上，截短突變主要集中於C2區。數據分析來看，在CRC的2966個PTEN突變的病人中也得到類似的結論，錯義和插入缺失突變主要位於編碼磷酸酶區，截短無義突變和移碼突變主要位於C2區。在CRC病人中的50個熱點突變中，30個突變在多個癌癥中已經報告，但是其餘24個則是新發現突變。熱點突變占據PTEN突變的主導地位（MT-L ~51%，MT-H ~64%，MSS-htmb ~71%）。在所有熱點突變中，3個突變僅出現在MT-L病人中（C124，Q219和Q298），3個是MSS-htmb特有的（F341，R41和K183）。

圖3 影響PTEN蛋白的熱點突變4、PTEN突變對LPA活性和蛋白豐度影響在CRC患者的PTEN非移碼突變中，60%PTEN的錯義突變會一定程度上導致磷酸酶活性受損。AMP-seq分析（閾值0.4）表明大約一半（54–58%）的PTEN突變會導致PTEN的蛋白豐度降低。MT-L組和MT-H組患者中的90%的突變，以及MSS-htmb組患者的 80% 的突變均預測為部分或完全功能缺失，以上基本 包括所有的熱點突變。 由於PTEN具有同源二聚體的功能，其突變影響磷酸酶活性但是不影響其穩定性很有可能是由於其具有顯性負性作用（DNE）。 MT-L組中的DNE突變顯著高於MT-H（~11% versus ~7.6%）。 CRC病人中的熱點突變對DNE和功能缺失具有非常強烈的選擇性，也表現出其對LPA活性和蛋白豐度有降低的作用。總的來說， MT-H和MT-L的PTEN突變具有不同的功能模式。

圖4 CRC不同腫瘤亞組的PTEN突變的LPA和蛋白豐富5、PTEN共突變模式CRC發病機制最常見突變通常是激活RAS（KRAS和NRAS），RAF和PI3K基因或者使APC，TP53或SMAD4等基因失去失活。PTEN突變通常僅發生在有APC突變（14%）和KRAS突變的腫瘤中，很少發生在APC和TP53共突變（4.7%）的腫瘤中。在MT-H組腫瘤中未發現這些基因之間的共突變情況，在MSS-htmb組腫瘤中發現PTEN與APC的共突變。在MT-L腫瘤中發現PTEN變異和SMAD4，KRAS，TP53基因突變之間具有相似的共突變和突變互相排斥情況。 然而，在PTEN缺失、KRAS和TP53突變之間存在極小顯著的共突變/突變排斥可能。在MT-L和MSS-htmb腫瘤中卻發現高頻的PTEN和PIK3CA共突變，但是在MT-H腫瘤中並未發現此現象。有趣的是這些突變還與患者的年齡有關，在MT-L腫瘤中PI3KCA突變和PTEN錯義/插入缺失共突變的發生趨向於較低年齡。與此相反，PTEN缺失和PI3KCA突變出現顯著的互相排斥情況。相比單個PTEN突變的MT-L腫瘤，具有多個PTEN突變的MT-L腫瘤更容易與PIK3CA發生共突變（45% versus 25%）。

圖5 PTEN突變的共發生模式總之，本研究者確定瞭與MSS/MSI、TMB、患者年齡和腫瘤位置相關的PTEN突變的特定模式，為CRC腫瘤提供瞭一個詳細的藍圖。