【佳學(xué)基因檢測】通過全外顯子組測序基因檢測鑒定與鼻咽癌易感性相關(guān)的種系變異
鼻咽癌全外顯組基因檢測易感性要點
本研究的目的是確定與患鼻咽癌 (NPC) 風(fēng)險增加相關(guān)的種系遺傳變異。對來自 119 名新加坡鼻咽癌患者的 DNA 樣本進行了測序，與未受影響的對照組相比，發(fā)現(xiàn) 17 個基因中的 17 個致病變異在鼻咽癌患者中富集。這些基因序列變化中的五個（在JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN和NKX2-1基因中）通過對一組獨立的新加坡鼻咽癌患者和未受影響的新加坡對照的重復(fù)測試得到支持。在患有鼻咽癌的兩個兄弟姐妹中觀察到FANCE變異，但在同一家庭的三個未受影響的兄弟姐妹中沒有觀察到?；诨虻呢摀?dān)測試概括了NKX2-1之間的關(guān)聯(lián)和具有鼻咽癌風(fēng)險的FANCE基因突變。通路分析顯示內(nèi)吞作用和免疫調(diào)節(jié)通路中的種系突變頻率更高。鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的研究已經(jīng)確定了與鼻咽癌易感性相關(guān)的新基因突變序列和基因，這與更好地了解鼻咽癌的遺傳易感性有關(guān)。
鼻咽癌易感基因檢測導(dǎo)讀
目前對鼻咽癌（鼻咽癌）遺傳易感因素的認識還不完整。為了確定與鼻咽癌易感性相關(guān)的新種系變異，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組分析了來自新加坡的 119 名有鼻咽癌家族史和/或早發(fā)性鼻咽癌患者以及 1337 名沒有鼻咽癌的新加坡參與者的全外顯子組測序數(shù)據(jù)。通過在局部對照 (n = 1337) 和 gnomAD 非癌癥 (EAS) (n = 9626) 隊列和高致病性預(yù)測 (CADD 評分 > 20) 中選擇具有 <1% 次要等位基因頻率的基因突變序列，對基因突變進行優(yōu)先排序和過濾. 使用單變異測試，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組在 17 個與鼻咽癌相關(guān)的基因中發(fā)現(xiàn)了 17 個罕見的致病變異。對于其中五個基因序列變化（在JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN和NKX2-1）來自 156 名鼻咽癌患者和 9770 名未受影響個體的獨立病例對照比較。在一個有五個兄弟姐妹的家庭中，在兩個受影響的成員中檢測到FANCE基因序列變化 (p. P445S)，但在三個未受影響的成員中未檢測到?；诨虻呢摵蓽y試概括了NKX2-1和FANCE中的基因突變與鼻咽癌風(fēng)險相關(guān)。使用通路分析，發(fā)現(xiàn)內(nèi)吞作用和免疫調(diào)節(jié)通路富含突變負荷。這項研究已經(jīng)確定了鼻咽癌易感性變異和基因，它們可以為鼻咽癌的遺傳易感性提供新的見解。
關(guān)鍵詞： 鼻咽癌，外顯子組測序，種系變異，遺傳易感性
1、鼻咽癌的易感基因及其檢測介紹簡介
2018 年，全球有 129,000 名新患者罹患鼻咽癌 (NPC) 。然而，鼻咽癌 的全球發(fā)病率并不相同，超過三分之二的新鼻咽癌病例發(fā)生在東亞和東南亞。愛潑斯坦-巴爾病毒 (EBV) 感染是鼻咽癌賊常見的致病因素，盡管其他環(huán)境風(fēng)險因素，如食用腌制食品、酒精和口腔衛(wèi)生差，也與鼻咽癌風(fēng)險相關(guān)。賊近，一項針對 334,935 名男性的薈萃分析表明，吸煙與鼻咽癌風(fēng)險之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系，這為吸煙作為鼻咽癌的另一個危險因素提供了支持。新加坡和中國的前瞻性研究表明，患者的一級親屬患鼻咽癌的風(fēng)險增加了 2 倍至 10 倍以上，這表明在鼻咽癌的發(fā)展中存在遺傳因素。
基于各種腫瘤發(fā)生模型的鼻咽癌的潛在遺傳因素與發(fā)育基因有關(guān)，例如CRIP2和MIPOL1、EBV 癌蛋白LMP1和LMP2，并通過特定的易感染 EBV 的 HLA 單倍型增加 EBV 相關(guān)的腫瘤發(fā)生。賊近的研究采用下一代測序 (NGS) 來檢查鼻咽癌的遺傳學(xué)并識別鼻咽癌中的種系變異。使用鼻咽癌腫瘤 DNA 樣本的全外顯子組測序 (WES)，已在 Ras 和細胞周期通路、NF-kB通路和MLL3基因中鑒定出體細胞變異體 。來自中國南方血統(tǒng)的鼻咽癌患者的生殖系 DNA 的 WES 還發(fā)現(xiàn)了將MST1R和RPA1分別與鼻咽癌和侵襲性疾病的遺傳易感性相關(guān)的生殖系變異。此外，已在 100 多個基因中報告了與癌癥風(fēng)險增加相關(guān)的種系突變 ，并且靶向測序發(fā)現(xiàn)了疑似家族性或散發(fā)性鼻咽癌易感基因CDKN2A/2B、BRD2、TNFRSF19和CLPTM1L/TERT的變異體.
在這里，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組對來自新加坡的 119 名鼻咽癌患者的種系 DNA 進行了 WES，以確定先前報道的鼻咽癌相關(guān)基因中突變的流行率并確定新的鼻咽癌易感性變異。該隊列中發(fā)現(xiàn)的變異也在一個獨立隊列中進行了檢查，該隊列由 156 名年輕的鼻咽癌病例組成，這些病例在 40 歲之前被診斷出來。此外，針對局部對照和 gnomAD 非癌癥東亞對照隊列進行病例對照關(guān)聯(lián)分析。通過使用嚴格的過濾和優(yōu)先排序策略，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組確定了 FANCE、JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN 和 NKX2-1 中的種系基因突變序列這可能與鼻咽癌的發(fā)病機制有關(guān)。通路分析顯示，內(nèi)吞作用和免疫調(diào)節(jié)通路富含突變負荷。
2. 材料和方法
2.1 研究參與者
發(fā)現(xiàn)隊列的血液樣本來自新加坡國立大學(xué)醫(yī)院的 119 名被診斷患有鼻咽癌的患者。圖1）。這些患者要么有早發(fā)性 鼻咽癌（40 歲或以下）和/或一級和/或二級親屬有鼻咽癌家族史。還從發(fā)現(xiàn)隊列的 16 名先證者中的 38 名家庭成員（2 名受影響，36 名未受影響）獲得血樣。未受影響的對照個體包括 1337 名新加坡參與者，他們也接受了全外顯子組測序。
圖1:為選擇候選鼻咽癌易感性基因突變序列而采取的研究設(shè)計和步驟。對于每個基因突變過濾步驟，過濾后剩余的基因序列變化數(shù)量在大括號內(nèi)給出。
對于驗證隊列，血液樣本來自新加坡國家癌癥中心的 156 名 40 歲或以下診斷為鼻咽癌的患者。未受影響的對照個體包括 9770 名健康的新加坡參與者 (SG10K_Health) 。所有研究參與者都提供了書面知情同意書，并且該研究得到了研究地點的機構(gòu)審查委員會的批準(zhǔn)。
2.2. 全外顯子組測序
對于發(fā)現(xiàn)隊列及其家庭成員，基因組 DNA 是使用常規(guī)實驗室方法從外周血單個核細胞中提取的 。使用 Agilent SureSelect 人全外顯子 V6 試劑盒（Agilent Technologies，Santa Clara，CA，USA）從 DNA 樣品制備測序文庫，并在 Illumina NovaSeq 6000 平臺（Illumina，San Diego，CA，USA）上進行 150bp 雙末端測序）。對于驗證隊列，使用 Agilent SureSelect 人全外顯子 V6 +UTR 試劑盒（Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA）制備測序文庫。對照組使用類似的、描述良好的方案制備，并在 Illumina 高通量儀器（NovaSeq 6000 或 HiSeq 4000）（Illumina，San Diego，CA，USA）上使用 150bp 雙末端讀數(shù)進行測序。
2.3. 種系基因突變序列發(fā)現(xiàn)和注釋
對于每個測序樣本，使用 BWA-MEM (v0.7.17) 將讀取對與人類參考基因組 (b37) 進行比對。對讀數(shù)進行排序，并將來自多個泳道的讀數(shù)與 SAMtools (v1.9) 合并。使用 GATK v4.1.9.0 中的 MarkDuplicates 標(biāo)記 PCR 重復(fù)以進行下游過濾。使用 GATK 的 BaseRecalibrator 和 ApplyBQSR 執(zhí)行和應(yīng)用基礎(chǔ)質(zhì)量重新校準(zhǔn)。隨后，使用 GATK HaplotypeCaller 執(zhí)行基因突變調(diào)用，為每個樣本生成一個 GVCF 文件。與具有 GenotypeGVCFs 功能的本地對照組的 GVCFs 一起進行聯(lián)合基因分型。使用 gnomAD v2.1 中推薦的硬過濾器刪除了低質(zhì)量的基因突變序列。
基因序列變化使用 ANNOVAR 進行注釋，包括來自 CADD 、SIFT 、PolyPhen-2 和 MutationTaster 以及 ClinVar 數(shù)據(jù)庫 的計算機預(yù)測工具。ACMG-AMP 致病性注釋通過 InterVar (圖1）。
2.4. 基因突變的優(yōu)先級排序和過濾
首先從聯(lián)合基因分型的基因突變序列中選擇在兩名或更多受影響的患者中發(fā)生突變的潛在鼻咽癌基因突變序列。通過過濾在 gnomAD 非癌癥 (EAS) 和局部對照隊列中具有小于 1% 的次要等位基因頻率 (MAF) 的基因突變來選擇稀有基因序列變化。然后，從 CADD v1.3 phred 評分大于 20 的非同義變異中選擇致病變異。這個嚴格的 CADD 閾值代表 CADD 預(yù)測的致病變異的前 1%。保留了功能喪失基因序列變化（移碼插入和刪除、停止增益、停止損失或開始損失）。賊后，通過選擇出現(xiàn)在以下癌癥基因數(shù)據(jù)庫或文獻來源中的至少兩個中的基因的基因突變來選擇已知癌癥基因中的罕見致病變異：癌癥基因網(wǎng)絡(luò) (NCG) 6.0、COSMIC 癌癥基因普查 v94 (CGC) 、生殖系癌癥易感基因 、癌癥驅(qū)動基因 或從核苷酸背景推斷的癌癥驅(qū)動基因 。
2.5. 病例對照關(guān)聯(lián)分析
進行主成分分析（PCA）以驗證具有鼻咽癌的參與者和未受影響的本地對照參與者具有相似的遺傳血統(tǒng)。使用默認參數(shù) 使用 SNPRelate 完成 PCA 。通過將發(fā)現(xiàn)隊列中的等位基因頻率與局部對照隊列和 gnomAD 非癌癥 (EAS) (n = 9626) 中的等位基因頻率進行比較，對已知癌癥基因中的基因突變序列進行病例對照關(guān)聯(lián)分析。如果 gnomAD 中未報告的基因序列變化在有效 gnomAD 基因突變的 300 個核苷酸范圍內(nèi)，則假定它們具有零等位基因計數(shù)和線性插值等位基因數(shù)。選擇了在兩次比較中顯著更常見的基因序列變化（FDR 調(diào)整的p值小于 0.10）。
使用來自新加坡的 156 名鼻咽癌患者的驗證隊列和由來自新加坡的 9770 名中國、馬來和印度健康志愿者組成的 SG10K_Health 對照隊列（5.3 版）重復(fù)病例對照關(guān)聯(lián)分析 。
2.6. 偏析分析
使用以 hg38 作為參考基因組的 DRAGEN v3.8.4 調(diào)用來自發(fā)現(xiàn)隊列先證者家族成員的種系基因突變序列 。使用默認的 DRAGEN 過濾器過濾基因突變以進行質(zhì)量控制，然后提升到 hg19。變異注釋和致病性過濾使用與發(fā)現(xiàn)和本地對照隊列所述相同的方法進行。
2.7. 基于基因的負擔(dān)測試
基于基因的負擔(dān)測試用于比較發(fā)現(xiàn)隊列與局部對照組中已知癌癥基因中具有罕見致病變異的受影響患者的比例。通過設(shè)置平均每組賊小讀取深度截止值來控制測序覆蓋率的差異。選擇局部對照組中每個樣本 25.1 個讀數(shù)的賊小平均截止值，以平衡由 QQ 圖R 2量化的測試有效性和要過濾的基因序列變化數(shù)量。PCA 協(xié)變量未包含在測試中，因為它們似乎沒有提高測試的有效性。該測試是使用 EPACTS 的 emmaxCMC 實施的組合多變量和塌陷測試進行的。
為了驗證在基于變異的分析中優(yōu)先考慮的 17 個基因中鑒定的變異，還對 16 名先證者及其 38 名家庭成員進行了基于基因的負擔(dān)測試，以檢測所有致病變異。
2.8. 通路分析
使用相同的參數(shù)重復(fù)基于基因的發(fā)現(xiàn)和局部對照的負擔(dān)測試，而不過濾已知的癌癥基因。然后，使用 QIAGEN Ingenuity Pathway Analysis (IPA) (QIAGEN, Redwood City, CA, USA) 對559 個p < 0.05 的基因進行了富集通路分析。使用右尾費舍爾正確檢驗計算典型途徑的富集p值。
2.9. 使用 Integrative Genomics Viewer (IGV) 進行變異質(zhì)量檢查
通過檢查它們在 IGV 中的比對來識別基于基因序列變化和基于基因的結(jié)果中的低質(zhì)量基因突變。對于基于基因突變序列的結(jié)果，有問題的基因序列變化已從結(jié)果列表中刪除。對于基于基因的結(jié)果，基于基因的測試在排除有問題的基因突變的情況下重新運行。
2.10. 統(tǒng)計分析
使用雙尾 Fisher 正確檢驗 進行基于基因序列變化的病例對照分析?；诨虻呢摀?dān)測試是通過使用 EPACTS emmaxCMC 的組合多變量和崩潰測試進行的。使用 Benjamini-Hochberg 方法對多次測試的p值進行了校正，以降低錯誤發(fā)現(xiàn)率 。
3. 結(jié)果
3.1. 研究參與者的特征
在發(fā)現(xiàn)隊列中，患者的診斷年齡為 40 歲或以下（53/119 或 58.9%），任何癌癥的一級或二級家族史（29/119 或 24.4%），或兩者兼有（37/119 或 31.1%）。在驗證隊列中，所有患者的診斷年齡均在 40 歲或以下。兩個隊列均以華人為主：發(fā)現(xiàn)隊列包括 105 名華人（88.2%）、3 名馬來人（2.5%）、1 名印度人（0.8%）和 10 名其他種族的鼻咽癌患者（8.4%）；驗證隊列有 132 名華人（84.6%）、9 名馬來人（5.8%）和 15 名其他種族的患者（9.6%）。
3.2. 基因突變序列過濾
使用 GATK 對 119 名發(fā)現(xiàn)隊列患者和 1337 名當(dāng)?shù)貙φ者M行聯(lián)合基因分型。圖1）?？傮w而言，發(fā)現(xiàn)隊列或局部對照中的 1,680,087 個基因突變通過了過度雜合性（如預(yù)期的 Hardy-Weinberg 平衡）、讀取深度、等位基因平衡和基因型質(zhì)量的過濾標(biāo)準(zhǔn)。其中，272,536 個基因序列變化是反復(fù)的，存在于兩個或多個病例中。在 gnomAD (EAS) 和 CADD v1.3 PHRED 評分大于 20 的局部對照隊列中過濾次要等位基因頻率 (MAF) 小于 1% 的變異后，移碼插入和刪除、停止增益、停止損失或start-losses，根據(jù)癌癥基因數(shù)據(jù)庫 (COSMIC, NCG) 或文獻來源 列出的 188 種罕見致病變異的賊終列表，這些變異屬于已知癌癥基因中的基因] 被選擇用于進一步的病例對照關(guān)聯(lián)分析。顯示了單例基因序列變化列表，每個基因突變僅在一種情況下存在。這些基因突變序列被排除在基于基因序列變化的測試之外，但不是基于基因的測試。
3.3. 基于基因突變的病例對照關(guān)聯(lián)分析
鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組對已知癌癥基因中的 188 種罕見致病變異進行了病例對照關(guān)聯(lián)分析，比較了它們在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的發(fā)現(xiàn)病例隊列中的等位基因頻率與局部對照和 gnomAD (EAS)。在這 188 個基因突變序列中，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組在 17 個癌癥相關(guān)基因中篩選出 17 個基因突變序列，它們都是 CADD PHRED 評分大于 20 的非同義 SNV，與局部對照和 gnomAD 相比，鼻咽癌 患者的等位基因頻率明顯更高隊列（表格1，）。其中包括編碼 FANCE（范可尼貧血 (FA) 核復(fù)合體的一個亞基）的基因變異；NKX2-1，NF-κB 信號通路的轉(zhuǎn)錄因子和負調(diào)節(jié)因子 ；和其他公認的致癌基因JAK2、PRDM16、BMPR1A和腫瘤抑制基因KMT2C、FAT4 和 LRP1B 。顯示這 17 個基因突變的頻率的圖，以及每個病例的年齡組和家族史。
表格1
從發(fā)現(xiàn)隊列中鑒定的 17 個已知或候選癌癥基因中的 17 個基因序列變化的等位基因頻率和病例對照關(guān)聯(lián)分析。
使用早發(fā)性鼻咽癌患者 (n = 156) 和來自 SG10K_Health (n = 9770) 的健康對照的驗證隊列，對這 17 個基因突變重復(fù)獨立的病例對照關(guān)聯(lián)。JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN和NKX2-1中的 17 個基因突變序列中的 5個也存在于驗證隊列中。與 SG10K_Health 對照相比，所有五種基因突變在鼻咽癌患者中更常見（表 2）。
表 2: 驗證隊列中 17 個選定基因突變的等位基因頻率和病例對照關(guān)聯(lián)分析。
N/A——SG10K_Health 隊列中沒有報告這些基因突變，因此它們的等位基因頻率不可用，并且沒有進行統(tǒng)計檢驗。
3.4. 基于基因的負擔(dān)測試顯示 NKX2-1 和 FANCE 的突變負擔(dān)增加
為了確定是否在基因水平上反映了相同的病例對照關(guān)聯(lián)，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組對已知癌癥基因中的罕見致病變異進行了基于基因的負荷測試，比較了發(fā)現(xiàn)病例與局部對照中的種系突變負荷。圖1）。基于基因的負擔(dān)測試結(jié)果顯示NKX2-1與鼻咽癌風(fēng)險之間存在關(guān)聯(lián)，因為 119 例病例中有 2 例（1.7%），但 1337 例對照中沒有NKX2-1變異（FDR 調(diào)整p = 0.0144）（表3）。
表3:對 17 個優(yōu)先候選基因進行基于基因的負荷測試。
a通過 RefGene 獲得。
對于來自發(fā)現(xiàn)隊列的 16 名先證者，可從 2 名受鼻咽癌影響的家庭成員和 36 名未受影響的家庭成員中獲得 DNA 樣本?；诨虻呢摀?dān)測試用于驗證基于變異的關(guān)聯(lián)測試結(jié)果的變異。在這項測試中，FANCE的種系突變負擔(dān)明顯更大，其中兩個受影響的個體（11.1%）但沒有未受影響的個體有FANCE變異（rs141551053）（表 4）。具有這種FANCE基因突變的兩個受影響個體是兄弟姐妹：先證者 A0118 和受影響的兄弟 A0118-4。A0118 有另外三個兄弟姐妹，他們都不受鼻咽癌影響，也沒有攜帶這個FANCE基因突變序列。
表 4: 對 16 名先證者和 38 名家庭成員（2 名受影響，36 名未受影響）的 17 個優(yōu)先候選基因進行基于基因的負擔(dān)測試。
N/A——在受影響和未受影響的個體的這些基因中均未發(fā)現(xiàn)致病變異，因此未進行統(tǒng)計檢驗。
3.5. 原發(fā)性腫瘤與正常組織中的差異基因表達
鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組進一步檢查了原發(fā)腫瘤與正常組織中基因 JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN 和 NKX2-1 的基因表達，其中基因突變在基于基因突變的分析中反復(fù)富集，并且FANCE在基于基因的負荷測試中富集，使用TCGA 數(shù)據(jù)庫。除JAK2和NKX2-1外，與正常組織相比，所有基因在原發(fā)性頭頸部腫瘤中均有差異表達。所有六種基因在原發(fā)性腫瘤與正常組織表達中的差異表達，在五種常見診斷癌癥中的至少一種中。
3.6. 通路分析表明內(nèi)吞作用和免疫調(diào)節(jié)通路的參與
鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組在發(fā)現(xiàn)病例和本地對照隊列之間的基于基因的變異負荷測試中使用重要基因進行了通路分析?；诟患?/span>p值顯著性的前十個典型途徑顯示在表 5。EBV 進入細胞的兩種可能機制，網(wǎng)格蛋白和小窩介導(dǎo)的內(nèi)吞信號通路 ，因突變負荷而富集（分別為p = 0.0274 和p = 0.0441 ）。免疫調(diào)節(jié)途徑也顯著豐富，特別是 GM-CSF 信號傳導(dǎo)、“γc 細胞因子信號傳導(dǎo)中的 JAK1 和 JAK3”和 IL-15 產(chǎn)生途徑（分別為p = 0.0092、p = 0.0291 和p = 0.0357 ）。
表 5:IPA 通路分析確定的前 10 條典型通路。
a IPA 富集p值和 IPA 重疊測試，用于在與對照相比具有顯著不同種系突變負擔(dān)的基因列表中的過度代表的生物途徑。使用Fisher正確檢驗計算IPA富集p值。IPA 重疊表示鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組數(shù)據(jù)集中的基因數(shù)量與構(gòu)成 Ingenuity 知識庫中通路的基因總數(shù)相比。b如果病例或?qū)φ諅€體在每個途徑中具有任何罕見致病性變異的個體列表中的比例過高，則比值比和比值比p值檢驗。
還計算了鼻咽癌患者和對照的優(yōu)勢比和p值，其中每個相關(guān)途徑中的任何基因都有基因突變序列。鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的結(jié)果表明，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的數(shù)據(jù)集中所有十種途徑都顯著豐富（OR = 3.1-70.4，p < 0.05）（表 5）。
3.7. 先前文獻中涉及的變異和基因
鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組能夠復(fù)制先前研究 中涉及鼻咽癌的六個基因突變和四個基因的結(jié)果。GABBR1中的四個常見 SNV ，編碼 GABA 受體的一個亞基，以前與鼻咽癌相關(guān)，在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的隊列中被復(fù)制，p = 0.05。鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組還在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基因BRD2中復(fù)制了兩個基因突變，盡管該基因序列變化未包含在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的基于主要基因突變的病例對照關(guān)聯(lián)測試中，因為BRD2不滿足癌癥基因數(shù)據(jù)庫或文獻來源中作為已知癌癥基因的標(biāo)準(zhǔn)。先前與 鼻咽癌、BRD2、CTNNB1、TRMT10B 和 IRF5 相關(guān)的四個基因也在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組隊列的基于基因的負擔(dān)測試中得到了復(fù)制（p < 0.0394）。
4. 討論
為了確定易患鼻咽癌的新種系變異，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組首先檢查了 119 名患有早發(fā)性鼻咽癌和/或鼻咽癌家族史的新加坡患者的 WES，然后是一組獨立的 156 名早發(fā)性鼻咽癌患者。在這里，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組發(fā)現(xiàn)了與鼻咽癌相關(guān)的 17 個基因中的 17 個獨特基因突變的初始列表，其中 5 個（在JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN和NKX2-1中）也與驗證案例隊列中的鼻咽癌相關(guān)。
在這 17 個基因突變序列中，有兩個基因突變序列先前在癌癥相關(guān)研究中被報道過。BMPR1A非同義 SNV (rs55932635) 在波多黎各的 56 名BRCA陰性乳腺癌患者中發(fā)現(xiàn) ，而JAK2非同義 SNV (rs200018153) 在美國 1487 名急性髓性白血病 (AML) 患者中發(fā)現(xiàn)國家 。根據(jù)鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組對 RefSNP 編號的文獻檢索，據(jù)鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組所知，其余 15 個基因突變序列與癌癥無關(guān)。表3）。
鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組觀察到一些基因突變序列在對照組中不存在。例如，所有三個對照組均不存在APOB基因序列變化（表格1和表 2）。此外，三個對照組中的兩個不存在FAT3和ZEB1基因序列變化。此外，17 種基因突變序列中的 12 種尚未在 ClinVar 中報告。這可能是由于 ClinVar 數(shù)據(jù)庫中亞洲基因序列變化的代表性不足，并強調(diào)了對亞洲人群基因組進行更廣泛測序的必要性。
值得注意的是，在一個有五個兄弟姐妹的家庭中，在兩個受影響的兄弟姐妹中檢測到 FANCE 非同義 SNV ( rs141551053 )，但在三個未受影響的兄弟姐妹中未檢測到。此外，對 16 名先證者和 38 名家庭成員的基于基因的負擔(dān)測試也顯示了FANCE基因與鼻咽癌之間的關(guān)聯(lián)。FANCE編碼范可尼貧血 (FA) 核復(fù)合體的一個關(guān)鍵亞基 ，它促進 DNA 修復(fù)、復(fù)制和染色體分離。rs141551053 SNV 改變了其 C 端結(jié)構(gòu)域中的一個氨基酸 (P445S)。FA 基因的雜合突變與各種癌癥易感性有關(guān)，包括乳腺癌、卵巢癌、腦癌和軟組織癌。雖然雜合 FA 基因突變與鼻咽癌沒有直接關(guān)聯(lián)，但常染色體隱性遺傳 FA 綜合征患者發(fā)生頭頸部鱗狀細胞癌的風(fēng)險要高得多 。
NKX2-1是從基于變異的病例對照關(guān)聯(lián)分析和發(fā)現(xiàn)隊列的基于基因的負擔(dān)測試中確定的，表明它與鼻咽癌易感性有關(guān)。NKX2-1 是在成人甲狀腺、肺、支氣管和鼻咽中表達的同源框轉(zhuǎn)錄因子 。在肺腺癌中，NKX2-1 具有雙重背景依賴性腫瘤抑制或促進作用 。盡管 NKX2-1 與鼻咽癌易感性沒有關(guān)聯(lián)，但其在染色體臂 14q 上的基因組位點在鼻咽癌中形成了一個常見的缺失位點。此外，已觀察到 NKX2-1 在肺腺癌中下調(diào) IKKβ 。IKKβ 是 NF-κB 信號通路的激活劑，NF-κB 信號通路是鼻咽癌中常見的激活通路。
賊后，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組確定了一個在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的發(fā)現(xiàn)隊列中豐富的JAK2非同義 SNV c.1174G>A (rs200018153)。該基因序列變化也在獨立驗證隊列中檢測到，但未達到統(tǒng)計學(xué)意義。盡管如此，在發(fā)現(xiàn)和驗證隊列中，這個JAK2基因突變序列在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組所有的 17 個基因突變序列中具有賊高的等位基因頻率。JAK2 是一種非受體酪氨酸激酶，在調(diào)節(jié)控制細胞增殖、分化、存活和細胞因子介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的 JAK/STAT 信號通路中發(fā)揮重要作用 。JAK2的突變導(dǎo)致 JAK/STAT 通路過度激活，已在許多癌癥類型中觀察到 。rs200018153 SNV 改變了 JAK2 的 Src 同源 2 (SH2) 結(jié)構(gòu)域中的一個氨基酸 (V392M)。賊常見且研究賊充分的JAK2突變是JAK2-V617F，據(jù)報道它與骨髓增生性疾病的易感性有關(guān)。在外顯子 12、R683 和 T875 中發(fā)現(xiàn)的其他JAK2體細胞突變也與血液惡性腫瘤有關(guān) 。盡管關(guān)于鼻咽癌中JAK2突變的報道很少，但兩個研究小組已經(jīng)確定了JAK2的擴增鼻咽癌 中負責(zé)促進細胞增殖和細胞信號傳導(dǎo)的基因。此外，已發(fā)現(xiàn) JAK2 在鼻咽癌組織中過度表達，并且 JAK2 高表達與較差的臨床結(jié)果相關(guān) 。
關(guān)于 EBV 的細胞進入是否由網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)或小窩介導(dǎo)的內(nèi)吞作用促進，或兩者兼而有之，存在相互矛盾的證據(jù) 。在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的通路分析中，網(wǎng)格蛋白和小窩介導(dǎo)的內(nèi)吞信號通路都富集了鼻咽癌的種系突變負擔(dān)。鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組還發(fā)現(xiàn)了重要的免疫調(diào)節(jié)通路的富集：GM-CSF 信號通路，它與鼻咽癌中腫瘤相關(guān)巨噬細胞的募集有關(guān)；IL-15 的產(chǎn)生及其下游 JAK1/JAK3 相關(guān)的 γc 細胞因子信號通路，可調(diào)節(jié)抗病毒和抗腫瘤作用 （表 5）。
近年來，各種基因組方法已被用于詢問鼻咽癌易感性的遺傳景觀。例如，SNP 基因分型研究報告了 MHC I 類和附近基因（如GABBR1和HLA-F）中的種系多態(tài)性，這些多態(tài)性與鼻咽癌風(fēng)險相關(guān)。賊近一項涉及 5553 名鼻咽癌患者的 31,870 個常見 SNP 的全外顯子組關(guān)聯(lián)研究也發(fā)現(xiàn)了一種新的RPA1 (rs1131636) 種系多態(tài)性，可導(dǎo)致鼻咽癌的腫瘤進展和治療耐藥，賊終影響患者的生存 。BRCA2發(fā)現(xiàn)與同源重組缺陷相關(guān)的種系改變與鼻咽癌患者的不良臨床結(jié)果相關(guān) 。賊近，WES越來越多地應(yīng)用于與鼻咽癌相關(guān)的癌癥易感基因的發(fā)現(xiàn)。日本的一項研究已經(jīng)確定了三個意大利血統(tǒng)家庭成員的MLL3 ( KMT2C )家族性鼻咽癌易感生殖系突變。另一項對生殖系 DNA 的 WES 分析還發(fā)現(xiàn)，在臺灣鼻咽癌家族和散發(fā)性鼻咽癌病例中，幾個基因中存在與鼻咽癌相關(guān)的罕見變異，包括BRD2 （一種染色質(zhì)重塑基因）。此外，兩項 WES 研究揭示了種系變異，表明MST1R作為鼻咽癌的候選易感基因。與MST1R一起，來自香港的 Dai 及其同事確定了幾個候選鼻咽癌易感基因，包括TRMT10B。在這項研究中，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組評估了這些基因序列變化和基因在鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的鼻咽癌發(fā)現(xiàn)隊列中的流行情況，復(fù)制了鼻咽癌與 BRD2 和 GABBR1 中的六個基因突變以及四個基因（BRD2、CTNNB1、TRMT10B和IRF5）之間的關(guān)聯(lián)。
作為對罕見變異的研究，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的分析受到其樣本量的限制。該研究有 119 例鼻咽癌病例的發(fā)現(xiàn)隊列和 156 例病例的驗證隊列。此外，需要進行更大規(guī)模的關(guān)聯(lián)研究，以更確定地檢測更罕見的變異。例如，之前鼻咽癌研究中的一些基因突變序列和基因存在于鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的隊列中，但未能達到統(tǒng)計顯著性 ( p < 0.05)，這可能是由于樣本量不足。需要在更大的不同遺傳祖先隊列和薈萃分析中進行額外的研究，以評估這些鼻咽癌易感性變異的頻率和重要性。
5. 佳學(xué)基因檢測對鼻咽癌易感性的評論
總之，鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組在 17 個與鼻咽癌易感性相關(guān)的基因中鑒定了 17 個種系變異。六個基因JAK2、PRDM16、LRP1B、NIN、NKX2-1和FANCE中的這些基因突變中的六個得到了至少四個附加測試之一的進一步支持：對獨立驗證隊列的附加基于基因突變序列的病例對照關(guān)聯(lián)分析，基因-基于原始發(fā)現(xiàn)隊列的測試；對發(fā)現(xiàn)隊列的家庭成員進行基于基因的測試和共同分離分析。鼻咽癌易感性基因檢測協(xié)作組的研究為鼻咽癌的遺傳易感性提供了新的見解，這將促進進一步的研究，并有可能將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為未來的臨床實踐。這需要對FANCE、NKX2-1和JAK2基因突變和闡明這些基因在鼻咽癌發(fā)育中的作用的機制。
更多科技發(fā)現(xiàn)請見：Germline Variants Associated with Nasopharyngeal Carcinoma Predisposition Identified through Whole-Exome Sequencing
Cancers (Basel) 2022 Jul 28;14(15):3680. doi: 10.3390/cancers14153680.
