目的:来源于胰腺内分泌细胞的胰腺神经内分泌肿瘤(PanNET)具有比胰腺导管腺癌(PDA)相对更高的5年存活率,但PanNET仍容易发生远处转移。PanNET进展的触发因素以及转移能力的获取目前尚不清楚。本课题拟使用全外显子测序研究肿瘤发生和转移的分子机制,原发肿瘤与转移瘤的进化克隆以及多样化的亚克隆模式,其次利用免疫组库测序探索其多样化的免疫微环境。方法:本研究的对象为一个罕见的PanNET患者,他的肿瘤病灶在9年内发生了多次转移,该患者接受了5次手术肿瘤切除术。本实验收集了该肿瘤的原发灶及9个转移灶的组织标本和静脉血液样本。通过全外显子组和免疫组库测序纵向研究了收集的肿瘤病灶中的遗传和免疫组分。通过对TCR克隆的多样性,密度和频率的研究,进一步推导出每个组织的潜在免疫微环境之间的相似性和差异性。再将该结果与基于石蜡组织连续切片获得的免疫细胞的定量分析结果对比,探究它们之间的联系。结果:外显子测序结果提示:在原发肿瘤中,非沉默突变的频率为84.0/MB,显著高于PanNET中的平均突变载量(0.81/MB),即是一种超突变的标志。此外,由于MMR缺乏,原发肿瘤中的微卫星不稳定性(MSI评分)显示出高MSI状态(>3.5)。相反的是,转移性肿瘤中的突变负荷显著降低。该肿瘤的非沉默突变与既往报道的表现相似,包括了TSC2和MEN1等基因的突变。非沉默突变的聚簇分析结果显示,所有突变位点可归为5个克隆群。在各个样本中,克隆群的频率存在着差异。原发病灶的突变特征1与COSMIC的Signature1和Signature6最为相似,它们分别与5-甲基胞嘧啶脱氨基和DNA错配修复相关。同时,该肿瘤的原发病灶携带有TSC2的胚系突变和新型体细胞突变。免疫组库测序结果示:TCR谱的分层聚类显示了所有样本的CDR3克隆型具有相似性,相同器官(即肝脏或淋巴结)的大多数肿瘤根据CDR3克隆型可聚集在一起。免疫组化结果提示淋巴结转移灶中的CD3+和CD8+细胞比肝脏组织中多,但无统计学意义。在肝脏和淋巴结的转移灶中,CD4+和CD8+T细胞的数量在肿瘤中显著低于相邻的非癌组织。结论:本研究证明了超突变的原发性肿瘤可能推动了邻近器官中转移的定植,并且患者体内存在明显的亚克隆进化史。多克隆种子通过线性和分支扩散模式促成了多种转移,其中转移性肿瘤的进展受到具有不同TCR谱的异质的免疫微环境的调节。随着肿瘤进展,不同并病灶的克隆型和免疫状况不一致,但相同器官具有相似性。我们的研究结果可能为转移性的、晚期的PanNET患者的免疫治疗提供了重要的意义。