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整合RNA测序技术解析遗传性癌症筛查中意义未明剪接变异的临床价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Genetics in Medicine Open
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为解决遗传性癌症基因检测中意义未明变异(VUS)的临床解读难题,Natera公司研究人员通过RNA测序(RNA-seq)技术系统性分析了411例预测影响剪接的VUS。研究成功将26.3%的VUS重新分类,其中6.8%升级为致病/可能致病(P/LP),19.5%降级为不报告。该成果为遗传性癌症风险评估提供了功能学证据,显著提升了临床决策的精准性。
遗传性癌症基因检测的困境与突破
在精准医疗时代,遗传性癌症筛查已成为高风险人群的重要预防手段。然而随着多基因 panel 检测(MGPT)的普及,一个令人头疼的问题日益凸显:约44%的检测结果被归类为意义未明变异(VUS),这些"灰色地带"的变异让临床医生和患者陷入两难——既不能完全放心,又不敢轻易忽视。更棘手的是,尽管生物信息学预测显示25%的胚系变异可能影响RNA剪接,但缺乏功能性验证使得这些变异长期滞留于VUS分类中,导致患者可能错失早期干预的黄金窗口。
为破解这一困局,Natera公司的科研团队开展了一项开创性研究。他们创新性地将RNA测序(RNA-seq)技术整合到VUS解读流程中,通过对411例预测影响剪接的VUS进行系统性分析,成功绘制出剪接变异的功能图谱。这项发表于《Genetics in Medicine Open》的研究,为遗传性癌症的精准诊断提供了重要技术路径。
关键技术方法
研究纳入2021年10月至2023年7月期间商业检测发现的VUS,采用捕获法新一代测序(NGS)进行DNA和RNA同步分析。通过SpliceAI(Δ≥0.2)和Alamut算法预测剪接影响,使用8例健康对照建立基线。采用t检验/Grubbs检验分析异常剪接事件,设定>40%异常剪接且产生移码或关键功能域缺失作为致病标准。
主要研究结果
整体VUS特征
在7904例VUS中筛选出411例预测影响剪接的变异,涵盖52个基因。ATM(12.4%)、BRCA2(6.8%)和BRCA1(6.3%)为最常见基因。RNA-seq使26.3%(108/411)VUS得到明确分类,其中28例(6.8%)升级为P/LP,80例(19.5%)降级为不报告。
错义变异的剪接效应
9例(6.8%)错义变异通过RNA-seq升级为P/LP。典型案例如BRCA2 c.473C>T(p.S158L)引发第5外显子整体跳跃,导致移码突变p.Pro143Glyfs23;MSH3 c.909G>C(p.K303N)则引起内含子部分保留,形成p.Gly305Serfs29。
同义变异的非沉默效应
2例(5.9%)同义变异被重新分类为P/LP。ATM c.1695A>G(p.Glu565=)产生新型剪接位点,导致外显子12部分缺失(p.Val566*);ATM c.8010G>A(p.Lys2670=)则引起外显子55整体跳跃(p.Lys2643Serfs*17)。
内含子变异的远程调控
17例(6.9%)非经典剪接位点的内含子变异具有致病性。BRIP1 c.1341-3C>G导致外显子12整体跳跃(p.Asn447Lysfs*35);BARD1 c.1569-7T>G同时引发部分(66%)和完全(33%)外显子7缺失,产生两种截短蛋白。
研究启示与展望
该研究首次系统证实RNA-seq可解析26.3%的剪接相关VUS,其中60.7%的升级变异位于内含子区域,颠覆了"仅关注±2bp经典剪接位点"的传统认知。值得注意的是,19例升级变异涉及ATM、BRCA1/2等11个临床可干预基因,直接影响患者靶向治疗和监测方案选择。
研究同时揭示当前局限:73.7%的VUS仍需更多功能证据,特别是错义变异的蛋白功能影响需进一步验证。此外,血液样本的基因表达限制可能遗漏部分组织特异性变异。随着更多族群数据的积累和长读长测序技术的应用,未来有望建立更全面的剪接变异解读体系。
这项研究为遗传性癌症的精准诊疗树立了新标杆,证明整合RNA-seq可显著提升VUS临床解读率,使更多患者从基因检测中真正获益。其建立的剪接变异分析框架,也为其他遗传疾病的变异解读提供了可借鉴的范式。
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