综述:FAP的遗传谜题:探索APC/MUTYH阴性病例的新型诊断方法
《Hereditary Cancer in Clinical Practice》:The genetic puzzle of FAP: exploring novel diagnostic approaches for APC/MUTYH-negative case
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时间:2025年11月09日
来源:Hereditary Cancer in Clinical Practice 2.4
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这篇综述聚焦于家族性腺瘤性息肉病(FAP)诊断中的核心挑战——即在常规检测中无法发现APC和MUTYH基因致病性变异的病例。文章系统梳理了提升诊断率的潜在策略,包括利用全基因组测序(WGS)、全外显子组测序(WES)和长读长测序等技术深入分析APC基因非编码区、结构变异(如LINE-1插入)、嵌合体现象以及其他易感基因(如NTHL1、POLE/POLD1)。同时探讨了非编码RNA(如miRNA、lncRNA)的调控作用及表观遗传机制,强调了多基因panel检测和综合诊断方法对于解决FAP“遗传缺失”问题、实现精准医疗的重要性。
家族性腺瘤性息肉病(FAP)是一种常染色体显性遗传病,其特征是结直肠内出现大量腺瘤性息肉,若不干预,结直肠癌(CRC)风险极高,可达100%。其发生发展与APC基因的致病性变异密切相关。然而,临床上存在一部分具有典型FAP表型的患者,通过常规基因检测并未发现APC或MUTYH基因的致病性变异,这构成了显著的诊断难题,也为患者及其家族的风险评估与管理带来了不确定性。
面对常规检测的局限性,研究者们正致力于通过更先进的分子技术来揭示FAP的遗传基础。对已有生物样本进行重新分析,采用如全基因组测序(WGS)等高通量技术,显示出巨大潜力。例如,一项对丹麦息肉病登记处患者的研究发现,部分标准血液基因检测呈APC阴性的患者,其实携带了APC基因的嵌合体突变,这些突变存在于息肉组织而非血液中。结合WGS和嵌合体分析,将遗传学未解FAP病例的诊断率提升至60%。这表明,当怀疑嵌合体时,利用腺瘤或肿瘤组织DNA进行高深度靶向测序或数字PCR,能更有效地检测低比例变异等位基因。
除了APC和MUTYH,WGS和WES研究也揭示了其他基因的致病性变异与腺瘤性息肉病相关,例如NTHL1、MSH3、POLE和POLD1等,提示了息肉发生发展的替代机制。因此,当前临床指南推荐对疑似FAP患者首选多基因panel检测,其范围应涵盖APC、MUTYH以及其他相关基因如POLD1、NTHL1、MSH3和AXIN2等。若panel检测未果,则需进一步考虑嵌合体、结构变异或非编码区变异。
致病性变异并非总是导致蛋白质截短。研究发现,APC基因非编码区,特别是深部内含子区域的变异,可通过激活隐蔽的剪接受体和供体位点,导致“伪外显子”插入基因转录本中,从而破坏基因功能。例如,特定的内含子变异(如内含子4的c.532-941G>A和内含子10的c.1048+731 C>T)已被证实与FAP相关。甚至某些同义变异(如APC△486s, Tyr486Tyr)也可能引起外显子跳跃异常。这些发现凸显了对APC基因非编码区域进行深入分析的重要性。当临床高度怀疑FAP但标准检测阴性时,应考虑进行WGS和RNA分析,以捕捉这些非常规的致病变异。
WNT/β-连环蛋白信号通路是FAP的核心致病通路。在部分缺乏APC变异的结直肠肿瘤中,发现了CTNNB1基因(编码β-连环蛋白)的激活突变(如S45F, T44A),这表明该通路的其他组分异常也可能驱动肿瘤发生。AXIN2基因作为APC蛋白复合体的成员,也被研究过,但目前认为其与结直肠息肉病的关联证据有限,主要在与少牙畸形-结直肠癌综合征相关的背景下被讨论。
一部分临床FAP患者即使经过包括CNV分析在内的广泛测序后,仍无法找到遗传学病因。长读长测序技术(如PacBio)在此类病例中展现出独特优势。例如,在一个五代FAP家族中,研究人员通过长读长测序在APC基因内含子7中发现了一个6.1 kb的全长LINE-1反转录转座子插入,并通过RNA分析证实其导致异常剪接和无义介导的mRNA降解,从而致病。这提示转座子介导的结构变异可能是FAP的一个未被充分认识的病因。
此外,非编码RNA(ncRNA),包括微RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA),在FAP发病机制中的调控作用日益受到关注。研究发现,FAP患者血液中某些miRNA(如miR-143-3p)表达显著上调,具有作为生物标志物的潜力。还有研究揭示了lncRNA通过竞争性内源RNA(ceRNA)机制调控miRNA(如miR-185-5p, miR-24),进而影响WNT通路或癌基因表达的模式。甚至在无APC致病性变异检测出的FAP病例中,也观察到了ncRNA的调控异常,这为理解疾病进展提供了新视角。表观遗传沉默等非序列为基础的机制也可能在少数病例中发挥作用。
部分息肉病病例的遗传病因仍然不明。对更大人群采用新方法的研究表明,APC和MUTYH的突变仍是主要原因。对非典型病例的研究持续揭示了高质量诊断的复杂性与重要性。随着测序技术的快速发展和成本降低,对易感基因非编码区的深入分析已成为可能。在常规临床实践中,将分子诊断范围扩展至深部内含子和调控区变异,将极大提高遗传学未解病例的致病变异检出率。表型与AFAP相似的MAP筛查至关重要。虽然NTHL1、MSH3、POLE/POLD1等基因的致病性变异与结直肠息肉病相关,但它们通常界定的是独立的息肉病综合征,而非FAP的替代病因。ncRNA的调控作用为理解发病机制和开发新诊断工具提供了新方向。最终,解开FAP的“遗传缺失”之谜需要综合诊断策略,包括WGS、RNA测序以及新变异的功能研究。未来的研究应致力于完善分子分类标准,并探索表观遗传和转录组学在不明原因FAP病例中的作用。
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