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临床基因检测常遇意义未明变异(VUS),尤其 BRCA1/2 基因变异分类困难。本研究基于 96,691 例乳腺癌病例和 302,116 例对照,利用病例对照似然比(ccLR)方法分析 BRCA1/2 变异,为 787 个未分类变异提供证据,助力临床精准管理。
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病与遗传因素密切相关。BRCA1(Breast Cancer 1)和 BRCA2(Breast Cancer 2)作为重要的抑癌基因,其致病性变异(PVs)会显著增加乳腺癌、卵巢癌等多种癌症的风险。然而,临床基因检测中常发现大量意义未明变异(Variants of Uncertain Clinical Significance, VUS),这些变异约占 BRCA1/2 变异的 23.4%,由于缺乏明确的致病性证据,导致患者无法接受精准的风险评估和临床管理,如预防性手术、MRI 筛查或 PARP 抑制剂治疗等。因此,如何准确分类 BRCA1/2 的 VUS 成为临床遗传学领域的关键难题。
为解决这一问题,来自塞浦路斯神经学与遗传学研究所(The Cyprus Institute of Neurology & Genetics)等多个国际研究机构的团队开展了一项大规模病例对照研究。研究成果发表在《Nature Communications》上,为 BRCA1/2 变异的临床分类提供了重要突破。
研究方法
研究人员整合了三大队列的数据,包括乳腺癌协会联盟(BCAC)的 BRIDGES 研究、癌症易感性风险评估联盟(CARRIERS)和英国生物银行(UKB),共纳入 96,691 例女性乳腺癌病例和 302,116 例未受影响的女性对照。采用病例对照似然比(ccLR)方法和逻辑回归分析,对 11,207 个 BRCA1 和 BRCA2 变异(其中 6909 个为编码区变异)进行分析。ccLR 方法通过比较变异在病例和对照中的分布,评估其与疾病风险的关联强度,结合年龄特异性外显率模型,为变异分类提供证据。研究还参考了 ClinVar 数据库中的(可能)良性和致病性变异作为参考集,并通过严格的质量控制和校准分析确保结果的可靠性。
研究结果
BRCA1 和 BRCA2 变异的整体分析
研究覆盖了 ClinVar 中 21.2% 的 BRCA1/2 已注释变异和 23.4% 的 VUS。在编码区及邻近内含子区域(CDS±5 bp),分析了 2248 个 BRCA1 变异和 4661 个 BRCA2 变异。通过过滤等位基因频率(FAF≤0.001)和多数据集证据要求,最终确定 1710 个变异进行深入分析,其中 787 个为未分类变异。
病例对照似然比与临床分类的一致性
ccLR 证据与 ClinVar 的致病性注释高度一致。对于 BRCA1,区分(可能)致病性和(可能)良性变异的灵敏度为 99.1%,特异性为 95.3%;BRCA2 的灵敏度和特异性分别为 93.3% 和 86.6%。这表明 ccLR 方法在变异分类中具有较高的可靠性。
未分类变异的重新分类
研究为 787 个未分类变异提供了致病性证据,其中 579 个获得强或中等良性证据,10 个获得强致病性证据。例如,BRCA1 中的移码插入 / 缺失(97.5%)、无义变异(100%)和典型剪接位点变异(76.9%)大多被判定为致病性,而错义变异中仅 10.2% 支持致病性,集中在 RING 结构域和 BRCT 重复区域。BRCA2 中,移码插入 / 缺失(81.5%)和无义变异(69.2%)的致病性证据较强,错义变异则主要在 DNA 结合域(DBD)富集致病性证据。
与功能预测和实验证据的一致性
ccLR 证据与高通量功能实验(如 Findlay 等和 Huang 等的研究)结果高度一致,灵敏度和特异性分别达 72.4%-100% 和 86.6%-98.7%,而与计算机预测工具(如 BayesDel、REVEL)的一致性中等。这表明 ccLR 方法与功能实验结合可进一步提升变异分类的准确性。
研究结论与意义
本研究通过大规模病例对照分析,显著扩展了 BRCA1/2 变异的临床分类证据,为 787 个 VUS 提供了重新分类的依据,其中 10 个强致病性变异和 579 个良性变异可直接影响临床决策。研究证实 ccLR 方法在变异分类中的高效性,其结合年龄特异性风险模型的设计显著优于传统逻辑回归分析,为 ACMG/AMP 指南提供了重要的病例对照证据支持。此外,研究提供的 “ccLR 浏览器” 工具可帮助临床医生和研究人员可视化和探索变异数据,推动精准遗传咨询和个性化医疗的发展。该成果将提交至 ClinGen 的 ENIGMA 专家小组,整合多线证据完善变异分类流程,有望减少 VUS 带来的临床管理困境,使更多患者受益于精准的遗传检测结果。