Genomic Characterization Revealed PM2.5-Associated Mutational Signatures in Lung Cancer Including Activation of APOBEC3B

阿波贝克 转录组 肺癌 生物 DNA损伤 癌症研究 致癌物 基因 突变 遗传学 细胞 DNA 分子生物学 基因表达 医学 病理 基因组
作者
Rongrong Fan,Lin Xu,Bowen Cui,Daochuan Li,Xueying Sun,Yuan Qi,Jianan Rao,Kai Wang,Cheng Wang,Kunming Zhao,Yanjie Zhao,Juncheng Dai,Wen Chen,Hongbing Shen,Yu Liu,Dianke Yu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (17): 6854-6864 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c08092
摘要

Fine particulate matter (PM2.5) exposure causes DNA mutations and abnormal gene expression leading to lung cancer, but the detailed mechanisms remain unknown. Here, analysis of genomic and transcriptomic changes upon a PM2.5 exposure-induced human bronchial epithelial cell-based malignant transformed cell model in vitro showed that PM2.5 exposure led to APOBEC mutational signatures and transcriptional activation of APOBEC3B along with other potential oncogenes. Moreover, by analyzing mutational profiles of 1117 non-small cell lung cancers (NSCLCs) from patients across four different geographic regions, we observed a significantly higher prevalence of APOBEC mutational signatures in non-smoking NSCLCs than smoking in the Chinese cohorts, but this difference was not observed in TCGA or Singapore cohorts. We further validated this association by showing that the PM2.5 exposure-induced transcriptional pattern was significantly enriched in Chinese NSCLC patients compared with other geographic regions. Finally, our results showed that PM2.5 exposure activated the DNA damage repair pathway. Overall, here we report a previously uncharacterized association between PM2.5 and APOBEC activation, revealing a potential molecular mechanism of PM2.5 exposure and lung cancer.
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