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应用二代测序技术检测乳腺癌易感基因BRCA1/2、TP53和PTEN胚系突变 ...

面气灵 2019-2-14 12:44 PM 1896人围观 技术

【文献引用】刘畅,马寅婷,卓钟灵,等.应用二代测序技术检测乳腺癌易感基因BRCA1/2TP53PTEN胚系突变[J].中华检验医学杂志,2019422):98-103.

DOI10.3760/cma.j.issn.1009-8158.2019.02.005.

主要结论

本研究通过应用二代测序技术,检测乳腺癌易感基因BRCA1/2、TP53及PTEN。其中BRCA1: c.4760C>GBRCA2: c.4413_4414del、BRCA2: c.6482_6485del未在BIC及ClinVar库中报道过,有可能为中国人特有突变。TP53也是具有遗传背景的高风险乳腺癌发病因素之一,T53的胚系突变对于早发性遗传性乳腺癌有重要的检测意义,另外PTEN 基因表达与预后相关,可能是乳腺癌的一个独立预后标记。以上基因及位点均有待进一步深入研究和分析。

【关键词】 二代测序;乳腺癌;BRCA1/2; TP53; PTEN


图文摘要

目前二代测序在肿瘤领域得到日益广泛的应用,尤其在遗传性肿瘤方面,多集中在乳腺癌、卵巢癌和结直肠癌。通过对患者外周血白细胞提取的人基因组进行测序,我们可以获得患者遗传突变的信息,为癌症的预防干预、相关遗传咨询及高危健康人群筛查提供依据。


背景介绍

二代测序技术相比传统一代测序技术有较大改革,具有通量高、准确性高、成本低等特点。目前已经成为分子生物学领域最重要的技术之一,在实体肿瘤基因组学、血液病肿瘤基因组学、遗传性疾病以及微生物学等方面的研究中得到了广泛的应用。乳腺癌目前已经成为全球女性发病率最高的恶性肿瘤,是导致女性死亡的最常见原因之一。我国乳腺癌的近些年发病率也在缓慢上升且发病年龄年轻化。


BRCA基因在DNA修复的同源性重组机制中扮演重要角色,胚系BRCA1/2突变将显著提高女性乳腺癌、卵巢癌以及其他癌症的发病风险。研究表明与遗传性乳腺癌相关的高外显性基因主要是BRCA1和BRCA2, 其次还有TP53、PTEN、CDH1、STK11。携带这BRCA1/2两种胚系突变的个体罹患乳腺癌的风险相比健康人高80%,并与早发乳腺癌密切相关。除此之外,TP53和PTEN这两个罕见高外显率基因也值得注意。有文献表明TP53突变携带个体,在74岁之前患乳腺癌的几率比健康人高25.7%。携带PTEN基因突变的个体患乳腺癌的几率高85.2%。同时乳腺癌相关的易感基因在不同种族间存在差异,以BRCA1/2为例,目前大部分数据来源于欧美国家人群,而中国人群的突变谱尚未完善。


本研究应用二代测序对128例乳腺癌患者的外周血标本进行BRCA1/2、TP53、PTEN 等多个基因全外显子的胚系突变联合检测,评估其与乳腺癌临床特点之间的关系,分析中国人群的突变情况,完善中国人群BRCA1/2突变谱,为乳腺癌的预防、相关遗传咨询及高危健康人群筛查提供依据。



方法步骤

本研究主要应用Ion Torrent S5测序平台,使用Ion AmpliSeq™ Library Kit 2.0和Ion AmpliSeq™ custom primer pools进行扩增子文库制备,扩增目标区域,片段化指定长度的扩增子,将指定长度的扩增子加Barcode,最后使用ABI7500及Ion Library Quantitation Kit 进行qPCR,对纯化后的文库进行定量。使用Ion Chef 完成模板制备及芯片上样,最后使用Ion Torrent S5进行测序。测序深度500×,在靶率>90%,扩增子均一度>90%,测序片段读长200-250bp,信号值>50,可用数据量>40%,多克隆与低质量测序比例<40%。并对重要突变位点进行了一代测序验证,具有较高一致性。


基因变异命名规则参照HGVS人类基因组变异协会(http://www.Hgvs.org)命名,核酸命名依据人类基因组变异学会( Human Genome Variation Society,HGVS) 命名法则,遗传信息解读标准依据美国医学遗传学与基因组学学会 ( American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG) 遗传解读原则。致病突变位点与乳腺癌信息中心网站数据库( Breast Cancer Information Core, BIC) ( http://www.nhgri.nih.gov/Intramural _research/Lab_transfer/Bic/)、ClinVar数据库( http://www.nibc.nlm.nih. gov/clinvar/) 进行对照,明确是否为与疾病相关的新发突变位点。



研究设计

选择2016年1月至2018年8月就诊于北京大学人民医院乳腺外科的女性乳腺癌患者128例。其中散发乳腺癌患者44例,具有遗传性乳腺癌高危因素的乳腺癌患者84例。应用二代测序技术对入组患者进行BRCA1、BRCA2等4个基因的胚系突变情况进行检测。c2检验分析4种基因突变携带率在散发病例及具有遗传性高危因素的乳腺癌患者之间的分布。按照患者临床特点(有无家族史、是否为三阴型乳腺癌、年龄及是否为双侧乳腺癌)进行分组,其中有明确乳腺癌家族史42例,三阴型乳腺癌34例,早发性乳腺癌33例,双侧乳腺癌7例,Fisher确切概率检验比较BRCA1/2基因致病突变与遗传性高危因素乳腺癌患者临床特征之间的关系。统计学方法分析结果明确了乳腺癌易感基因在具有遗传性高风险因素的乳腺癌患者携带率更高,与散发病例人群差异存在统计学意义(P<0.001。但BRCA1/2突变在具有遗传性高风险因素的乳腺癌患者各分组中差异均无统计学意义。随着本研究进一步扩大样本量,同时完善功能验证试验,其结果将对我国乳腺癌患者的预防干预以及治疗预后具有重要指导意义

原作者: 刘畅 来源: 中华检验医学杂志
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