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本研究针对非洲裔美国(AA)女性三阴性乳腺癌(TNBC)高发但基因组研究不足的现状,通过全外显子测序(WES)和RNA测序对462例AA患者肿瘤样本进行多组学分析。研究发现AA女性TNBC呈现TP53突变主导(95%)、PIK3CA低频突变(5%)等特征,揭示了与衰老(SBS1/5)和同源重组缺陷(HRD-SBS3)相关的分子亚型及其预后差异,为理解种族差异生物学基础和治疗策略优化提供了重要依据。
三阴性乳腺癌的"基因密码":非洲裔女性独特突变图谱揭秘
三阴性乳腺癌(TNBC)因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2表达而成为乳腺癌中最具挑战性的亚型。更令人担忧的是,非洲裔美国(AA)女性TNBC发病率高达25.2/10万,是非西班牙裔白人(NHW)女性的两倍。这种显著的种族差异长期存在两大谜团:究竟是生物学因素还是社会环境因素主导?尽管PARP抑制剂和免疫检查点抑制剂等新疗法带来希望,但AA女性在癌症基因组研究中的代表性不足,此前最大样本研究仅51例,远低于亚洲和NHW人群的研究规模。
为破解这一困局,由Song Yao、Lei Wei等23位学者组成的国际团队在《Nature Genetics》发表了里程碑式研究。研究者整合五个基于人群的研究资源,对462例AA女性TNBC开展全外显子测序(WES)和RNA测序,创建了迄今最大规模的AA人群TNBC基因组图谱。研究采用多平台验证策略,通过靶向扩增子测序(TAS)和转录组数据双重确认突变,运用GISTIC2分析拷贝数变异(CNV),利用sigProfiler提取突变特征,并通过scarHRD算法评估同源重组缺陷(HRD)状态。所有样本来自美国多中心人群研究,包括Roswell Park综合癌症中心等机构的存档组织。
突变特征揭示分子亚型
研究团队从36,059个单核苷酸变异(SNV)和2,690个插入缺失(indel)中,发现AA女性TNBC呈现三大特征:
TP53近乎"垄断"的突变格局:95%的肿瘤存在TP53突变,显著高于亚洲(78%)和NHW人群(75%),且66%为功能丧失型突变。通过深度测序(中位深度154×)和双重验证,证实98%的突变在RNA水平表达。
独特的通路激活模式:Notch信号通路基因突变率达14%,包含NOTCH1(7%)等高频突变;PI3K-Akt通路中PIK3CA突变仅5%,远低于其他人群(15-19%)。
突变特征分型具有预后价值:基于SBS1+SBS5(衰老相关)和SBS3(HRD相关)特征将肿瘤分为四类,其中"低衰老-高HRD"亚型(占53%)患者更年轻、肿瘤突变负荷(TMB)更高、免疫浸润更显著,总生存期优于"高衰老-低HRD"亚型(HR=2.63, P=0.001)。
免疫治疗靶点的新发现
基因组分析揭示了潜在治疗靶点:
70%肿瘤符合HRD阳性标准(BRCA1/2突变或HRD评分≥42),预示对铂类化疗敏感
48%存在CD274(PD-L1)拷贝数增益,其中13%为高水平扩增,与PD-L1 mRNA表达正相关
12例临床HER2阴性肿瘤携带ERBB2扩增,提示可能存在靶向治疗机会
挑战传统认知的启示
这项研究颠覆了多个传统认知:首先,AA女性TNBC的突变谱整体与其他种族相似,不支持"种族生物学差异"假说;其次,TP53突变近乎普遍存在,提示其在AA人群TNBC发生中的核心地位;最重要的是,突变特征分析揭示了两种发病机制——年轻患者的遗传易感/HRD通路和年长患者的衰老/肥胖相关通路,为解释AA人群中TNBC发病率随年龄增长的现象提供了分子基础。
研究者特别指出,虽然72%的AA患者理论上对化疗敏感,但临床观察到的缓解率较低,暗示医疗可及性等社会因素可能抵消了生物学优势。这些发现不仅填补了癌症基因组多样性研究的重大空白,更为精准医疗时代如何消除健康差异提供了科学框架。未来针对PARP抑制剂、免疫检查点抑制剂等新疗法的临床试验,亟需增加AA人群的代表性,让基因组学的进步真正惠及所有人群。
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