早发性卵巢功能不全遗传变异探索：基于队列的单基因病因学研究

《Journal of the Endocrine Society》：Exploring genetic variants in premature ovarian insufficiency: a cohort-based investigation of monogenic etiologies

　　

摘要 背景：早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency，POI）影响约3.5%的40岁以下女性，其特征为月经紊乱、闭经及青春期发育异质性。尽管二代测序（next-generation sequencing，NGS）扩展了POI相关基因列表，但大多数病例仍无法解释，且基因panel的临床诊断价值评估仍不充分。 目的：本研究将基于队列的分析与对POI中NGS诊断检出率的关键方法学再评估相结合。 设计：前瞻性多中心观察性队列研究（2016—2023年）。 地点：比利时三家学术医院。 患者：160名患有特发性POI的无亲缘关系女性及716名女性对照。 干预：对155个POI相关基因进行靶向NGS。变异按照美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理学协会（American College of Medical Genetics and Genomics/Association for Molecular Pathology，ACMG/AMP）指南进行分类，并使用最新的基因-疾病关系（gene–disease relationship，GDR）评分框架对基因进行评估。 主要结局指标：鉴定致病性/可能致病性（pathogenic/likely pathogenic，P/LP）变异（主要结局）。基于具有强证据基因的基因panel诊断检出率（次要结局）。 结果：在19.3%的患者中鉴定出P/LP变异；然而，基于基因有效性和遗传模式，仅7.5%被认为具有临床相关性。将分析限制在GDR证据最强的40个基因时，诊断率为4.4%。加入近期文献支持的10个基因后，检出率提高至7.5%。在原发性闭经患者中，诊断率达到15.4%。这些发现凸显了POI中变异负担与真实诊断检出率之间的差距。 结论：靶向NGS panel为POI遗传学提供了有价值的临床见解，但应辅以更广泛的基因组方法以实现全面诊断。

早发性卵巢功能不全遗传变异探索：一项基于队列的单基因病因学系统评估

一、研究背景与科学问题

早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency，POI）是一种高度异质性的疾病，影响约3.5%的40岁以下女性，以原发性闭经（primary amenorrhea，PA）、继发性闭经（secondary amenorrhea，SA）或持续至少4个月的寡经/闭经为特征，并伴有高促性腺激素性性腺功能减退。根据2024年欧洲人类生殖与胚胎学会（European Society of Human Reproduction and Embryology，ESHRE）等国际学会联合制定的指南，遗传学检测被推荐用于所有非医源性POI女性，一线检测包括核型分析和FMR1前突变筛查，二线检测则涉及靶向二代测序（next-generation sequencing，NGS）panel。

尽管NGS已使与POI相关的基因数量大幅扩展至200余个，但大多数病例的遗传病因仍不明确。既往研究存在多重方法学局限：ACMG/AMP标准应用不一致、将意义不明确变异（variant of uncertain significance，VUS）及证据有限的候选基因纳入诊断、家系病例重复计数、队列间种族与临床特征差异、基因panel组成差异大，以及表型异质性（综合征型与非综合征型POI混杂、PA比例不同）等，导致报告的诊断检出率可能被高估，且难以进行跨研究比较。因此，亟需采用统一的基因-疾病关系（gene–disease relationship，GDR）评分框架和严格的方法学标准，客观评估靶向NGS在POI中的真实临床诊断价值。

二、研究设计与核心发现

针对上述问题，研究人员开展了一项前瞻性多中心观察性队列研究（2016—2023年），在比利时三家学术医院纳入160名特发性POI女性（均具有正常核型且无FMR1前突变，59%为高加索裔，84%为继发性闭经或寡经，16%为原发性闭经）及716名女性对照。研究人员构建了包含155个既往与人类POI相关基因的in silico panel，依据Van der Kelen等提出的GDR评分系统（整合无关受累个体数、P/LP变异数、独立发表文献数及生物学验证）将基因分为诊断基因（GDR≥9，共40个）和候选基因。鉴于GDR评分仅纳入截至2021年11月的证据，研究人员补充检索了2021年12月至2025年2月的文献，新增10个获得近期证据支持的诊断基因（AMH、ATM、BRCA2、CPEB1、HAX1、MEIOB、NBN、POLG、PRDM1、TP63），最终诊断panel包含50个基因，其余105个基因保留为候选基因。

测序采用Mendeliome panel（2016—2022年，150例患者）和全外显子组测序（whole-exome sequencing，WES）（2022年6月—2023年6月，10例患者），平均覆盖深度分别为229×和272×，>95%的靶向碱基达到≥30×覆盖。变异按ACMG/AMP 2015指南分类，仅保留P/LP及VUS变异，并在对照队列中筛查。

三、研究结果

变异景观：在160例患者中，31例（19.3%）携带P/LP变异，涉及常染色体显性（autosomal dominant，AD）、常染色体隐性（autosomal recessive，AR）或混合遗传模式基因。37%的P/LP变异影响DNA修复和减数分裂相关基因。在79例患者中共鉴定出113个不同变异（含VUS和P/LP），变异检出率为49.4%。

诊断检出率：尽管19.3%的患者携带P/LP变异，但最终仅12例（7.5%）被认为具有临床相关性。10例患者为AR遗传模式基因的杂合携带者。21例（13%）患者携带符合已知POI遗传机制的P/LP变异。排除非致病性变异后（如POLG顺式LP变异、MRPS22纯合变异在受累亲属中未检出），18例（11.3%）中6例携带候选基因变异，其余12例（7.5%）在50个诊断基因中携带可能致病的变异。其中7例（4.4%）携带GDR≥9基因的变异（如FSHR等），另5例携带新增诊断基因的变异。在原发性闭经患者中，诊断率达到15.4%。

四、结论与讨论

该研究揭示了POI中变异负担与真实诊断检出率之间的显著差距：虽然P/LP变异检出率高达19.3%，但经严格基因有效性评估后临床诊断率仅为7.5%。研究人员强调，靶向NGS panel为POI遗传学提供了有价值的临床见解，但应辅以更广泛的基因组方法（如WES或全基因组测序）以实现全面诊断。研究同时指出，基因panel的组成应基于最新GDR证据动态更新，且需在遗传咨询和知情同意的前提下开展检测，以妥善处理VUS、外显率变异及偶然发现等复杂问题。