巴西遗传性乳腺癌转诊队列的胚系变异多样性与基因型–表型关联研究

《International Journal of Molecular Sciences》:Hereditary Breast Cancer in a Brazilian Referral Cohort: Germline Diversity and Genotype–Phenotype Associations

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月30日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  遗传性乳腺癌的胚系变异图谱主要基于欧洲裔人群构建,来自不同人口学历史人群的证据十分有限。研究人员在巴西一家三级转诊癌症中心开展了一项单中心双向队列研究,旨在探讨胚系变异多样性及基因型–表型关联。在10,098名接受胚系遗传检测的个体中,503名经组织学确诊为浸

  
遗传性乳腺癌的胚系变异图谱主要基于欧洲裔人群构建,来自不同人口学历史人群的证据十分有限。研究人员在巴西一家三级转诊癌症中心开展了一项单中心双向队列研究,旨在探讨胚系变异多样性及基因型–表型关联。在10,098名接受胚系遗传检测的个体中,503名经组织学确诊为浸润性或微浸润性乳腺癌的成人符合预设入组标准,共携带514个致病性或可能致病性(P/LP)胚系变异。分析评估了基因分布、复发性及奠基者变异、生态学多样性指标,以及与临床病理特征和生存结局的关联。BRCA1(31.6%)和BRCA2(21.7%)是最常见的易感基因改变,其次为TP53(13.1%),其中包括巴西奠基者变异TP53 p.R337H(10.7%)。多样性分析显示,除BRCA1/2外,胚系变异谱存在显著的异质性。在探索性未校正分析中,BRCA1相关肿瘤更常呈现三阴性表型、高组织学分级及核分级、Ki-67升高及肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)增多;而BRCA2、ATM、CHEK2及错配修复(MMR)基因相关肿瘤则更常表现为管腔样表型。复发性变异包括既往在不同地理及人群背景中报道过的等位基因。探索性生存分析在五年分析窗口内未检测到各遗传组间的统计学显著差异。上述发现描述了一个巴西队列中异质性的胚系变异谱及探索性基因型–表型关联。异质性的遗传检测覆盖范围及缺乏个体基因组 ancestry 评估限制了结果解读;该发现不应被视为具有祖先特异性或全国代表性。需要在更广泛的巴西及拉丁美洲队列中开展采用统一遗传检测及基因组 ancestry 评估的进一步研究。

论文解读

研究背景与问题

遗传性乳腺癌约占全部乳腺癌病例的5%–10%,经典上与BRCA1和BRCA2相关的遗传性乳腺癌–卵巢癌综合征(HBOC)有关。BRCA1/2可解释近一半的家族聚集性病例,并与早发疾病相关。随着下一代测序(NGS)技术的引入,易感基因谱已从BRCA1/2扩展至包括TP53、PALB2、PTEN、CDH1等高外显率基因,以及ATM、CHEK2、RAD51C/D、BARD1、BRIP1等中等等外显率的DNA损伤修复基因,且这些基因的外显率在不同人群中存在差异。
由于P/LP变异的频率和谱系在不同人群中存在差异,区域特异性证据对于指导遗传性肿瘤检测至关重要。这一需求在拉丁美洲尤为突出,该地区人群经历了复杂的种群历史和大规模的群体混合。巴西人群的基因组构成涉及美洲原住民、欧洲、非洲等多源祖先贡献。然而,群体水平混合、自我报告的种族或民族类别与个体基因组 ancestry 是相关但不等同的概念,自我认同并不能准确反映基因组 ancestry。
既往研究提示,基因组 ancestry 可能与遗传性乳腺癌易感基因(包括BRCA1/2、TP53、CHEK2及同源重组修复基因)的变异频率和谱系相关。胚系基因型也可能与肿瘤表型、增殖活性、免疫微环境及复发模式相关。然而,大多数基因型–表型证据来自欧洲裔人群,拉丁美洲队列中整合胚系发现与详细临床病理特征的综合分析仍然有限。
巴西及其他拉丁美洲地区全面遗传检测的可及性存在异质性。受限检测可能无法识别BRCA1/2以外的临床相关变异,而更广泛的多基因检测则带来额外成本和解读复杂性。检测路径和基因覆盖范围因此可能影响临床确定队列中观察到的胚系变异谱。从生态学引入的定量方法,包括多样性指数和Hill数,为描述观察到的胚系异质性提供了框架。
由于未确定个体基因组 ancestry,无法评估祖先特异性关联。因此,本研究旨在描述巴西遗传性乳腺癌转诊队列中胚系P/LP变异的观察谱和多样性,并评估基因型–表型关联。

研究设计与方法

研究人员在巴西A.C.Camargo癌症中心(Funda??o Antonio Prudente)肿瘤遗传学门诊开展了一项单中心双向队列研究,时间跨度为2019年1月至2025年7月。2025年4月21日之前的数据为回顾性收集,之后至7月为前瞻性部分,两部分遵循相同入组标准并合并分析。
入组标准为经组织学确诊的浸润性或微浸润性乳腺癌成人患者,且携带符合美国医学遗传学与基因组学学院和分子病理学协会(ACMG/AMP)标准的P/LP胚系变异。排除仅有原位癌、意义未明变异、无症状携带者或临床病理数据不足者。最终分析队列包括503名患者,共携带514个P/LP变异。
遗传检测遵循真实世界的异质性临床路径:333名(66.2%)患者接受了含拷贝数变异(CNV)分析的通用100基因NGS panel;151名接受BRCA1/2全测序;17名接受特定BRCA1或BRCA2变异靶向检测;2名先接受MLPA再行NGS。检测策略因临床指征、检测可及性和保险覆盖而异。基因分组遵循预设规则:样本量充足的基因(BRCA1、BRCA2、TP53、PALB2、CHEK2、ATM)单独分析;低频基因按生物学和临床定义分组,包括RAD相关组(RAD51C、RAD51D、XRCC2)、错配修复基因(MLH1、MSH2、MSH6、PMS2)、MRN复合物(RAD50、MRE11、NBN)及其他罕见基因。多位点基因型(包括多灶性遗传性肿瘤等位基因综合征,MINAS)按预设分析规则处理。
多样性分析采用生态学指标,包括丰富度(q=0)、Shannon多样性指数(H′)、Simpson多样性(1?D)、Pielou均匀度及Hill数,并在333名接受统一100基因panel的患者中进行敏感性分析。统计分析使用R 4.3.1,分类变量采用χ2检验或Fisher精确检验(蒙特卡洛模拟),连续变量采用Kruskal–Wallis检验及Dunn事后检验,中位数差异采用Hodges–Lehmann估计。生存分析采用Kaplan–Meier法和log-rank检验,随访在60个月时进行行政性截尾。

研究结果

临床与流行病学特征
队列以女性为主(99.6%),乳腺癌诊断中位年龄为42岁(IQR 36–49)。诊断年龄在不同遗传组间存在差异,BRCA1携带者比罕见基因组患者中位早诊断6年(Bonferroni校正后p=0.020)。P/LP变异在基因组的分布在白人和非洲裔参与者间无显著差异(p=0.115)。70.4%的患者有癌症家族史,29.6%无家族史或为收养。TP53组同步肿瘤谱最广,BRCA1、BRCA2和MMR携带者的肿瘤谱与相应遗传性癌症综合征的已知谱一致。大多数患者为早期疾病:79.8%为T1–T2,61.6%无淋巴结受累,79.4%为I–II期。
胚系变异谱与遗传多样性
P/LP变异最常见于BRCA1(31.6%)、BRCA2(21.7%)和TP53(13.1%)。巴西奠基者变异TP53 c.1010G>A(p.R337H;rs121912651)占所有TP53 P/LP变异的81%。中等外显率基因ATM(6.6%)、PALB2(6.0%)和CHEK2(5.8%)合计占相当比例。10名患者(2.0%)携带多个P/LP变异,符合MINAS定义。2名患者经MLPA后NGS发现大片段重排:BRCA1外显子1–2杂合性1.7-kb缺失和BRCA2外显子5–11重复。
多样性指标显示高基因丰富度伴中等不均匀性:Shannon指数2.23,Simpson指数(1?D)0.826,Pielou均匀度0.656。Hill数在q=1时为9.3,q=2时为5.8。q1/q0比值0.31符合结构化长尾分布,即有限的核心基因集占大多数P/LP变异,而众多低频基因贡献整体丰富度。在333名接受统一100基因panel的患者中,丰富度保持30个类别不变,但Shannon指数升至2.60,Simpson指数升至0.899,Pielou均匀度升至0.765,Hill数在q=1和q=2时分别增至13.5和9.9,q1/q0比值升至0.45。统一检测保留了观察谱的广度,但显示阳性发现分布更不集中。
研究人员还识别了多个已知奠基者变异,包括德系犹太人BRCA1 c.68_69del(185delAG)、东欧BRCA1 c.5266dup(5382insC)、巴西奠基者TP53 p.R337H,以及既往在不同地理背景中报道的复发性变异:意大利南部BRCA1 c.514del、日本PALB2 c.715del、日本BRCA1 c.188T>A、韩国BRCA2 c.7480C>T、南亚BRCA1 c.3770_3771del、北非/马格里布BRCA1 c.798_799del、西非奠基者BRCA1 c.815_824dup,以及以色列阿拉伯基督徒人群中首次描述的BRCA2外显子5–11重复。
组织病理学特征、增殖、侵袭与免疫微环境
浸润性导管癌为主要组织学亚型(81.1%),组织学亚型分布在不同遗传组间差异显著(p<0.001)。52.7%的可评估肿瘤为SBR III级,70.8%为核分级III级,两者分布均在不同遗传组间差异显著(均p<0.001)。Ki-67在不同遗传组间差异显著(p<0.001),BRCA1相关肿瘤中位数最高。淋巴血管侵犯发生于11.2%的可评估肿瘤。TIL分布在不同遗传组间差异显著(p=0.007),BRCA1携带者具有中重度TILs的几率高于非携带者(OR 2.63,95% CI 1.66–4.16;FDR校正p<0.001)。
管腔样表型为主(62.4%),其次为三阴性表型(33.8%)。分子表型与遗传组显著相关(p<0.001;Cramér's V=0.312)。BRCA1在三阴性肿瘤中富集,TP53和ATM在管腔B/HER2阳性肿瘤中富集,CHEK2、BRCA2和PALB2在管腔/HER2-low表型中富集。
生存结局
在60个月随访窗口内,全队列记录16例死亡和20例局部复发。局部无复发生存期(LRFS)分析中,4.0%发生局部复发事件,各遗传组间无显著差异(log-rank p=0.413)。无进展生存期(PFS)分析包括50个首次事件,估计60个月PFS为87.7%(95% CI,84.5–91.0%),各遗传组间无显著差异(log-rank p=0.870)。总生存期(OS)估计60个月为95.9%(95% CI,93.4–97.5%),六大主要易感基因间无显著差异(log-rank p=0.664)。所有生存分析均为探索性,事件数有限和小亚组规模显著降低了统计功效和精度,非显著结果不应被解读为不同基因型间生存结局等同的证据。

讨论与结论

本研究是巴西最大规模的整合胚系发现与详细临床病理数据的遗传性乳腺癌研究之一。主要发现包括:胚系结构呈显著异质性并遵循结构化长尾分布;探索性基因型–表型分析识别了主要易感基因间生物学上合理的模式。BRCA1相关肿瘤富集三阴性表型、高分级、高Ki-67和TILs增多,与同源重组缺陷及BRCA1相关疾病的免疫原性特征相符。TP53和ATM相关肿瘤更多表现为管腔B或HER2阳性表型,而PALB2、BRCA2和CHEK2相关肿瘤更多为管腔或HER2-low表型。
巴西遗传检测可及性有限且不均衡,特别是在公共卫生系统中。队列中自我认同为白人的患者占主导,与全国人口普查中棕色人种(Parda)为最大自我报告种族群体的数据形成对比,这可能与遗传肿瘤专科诊疗的差异化可及或转诊有关,但研究未评估转诊路径、社会经济特征、地理可及性、保险状态或检测障碍,因此不能证明不平等可及性导致了观察到的差异。自我报告的种族或民族类别、群体混合和个体基因组 ancestry 是相关但不等同的概念,由于未评估个体基因组 ancestry,无法建立祖先–变异关联。
巴西公共卫生系统近期纳入BRCA1/2胚系检测是一项重要政策回应,但仅限BRCA1/2可能遗漏其他易感基因的临床相关发现。约三分之一患者无癌症家族史,支持整合个人癌症特征与家族史的检测标准。多原发肿瘤的发生凸显了初次乳腺癌诊断后监测的重要性。TP53携带者的肿瘤谱与Li–Fraumeni综合征的已知临床谱一致。
多样性指标提供了观察到的胚系分布的定量描述,但不应被解读为群体水平指标。敏感性分析显示检测架构影响观察分布的相对集中度,但统一多基因检测下长尾谱仍然明显。基于观察分布,研究人员提出了包含BRCA1、BRCA2、TP53、PALB2、CHEK2、ATM、RAD51C和RAD51D的候选八基因检测框架,但强调这是假设生成性的,需前瞻性验证和正式卫生经济学评估。
生存分析均为探索性,事件数少导致统计功效有限,非显著结果不应被解读为不同基因型间生存结局等同。总体而言,这些发现可为区域性适应性遗传性肿瘤检测的未来研究提供参考,但其在该队列之外的适用性需谨慎评估。巴西存在显著的地区人口和医疗系统异质性,拉丁美洲人群在人口历史、基因组背景、转诊实践、检测可及性和医疗组织方面差异显著。需要在更广泛的地理代表性、统一遗传检测、直接基因组 ancestry 评估及社会经济和卫生系统因素评估的基础上开展多中心研究,才能在国家或区域层面推荐具体检测策略。
研究结论:本研究在巴西遗传性乳腺癌转诊队列中识别了异质性的胚系变异谱和临床一致的基因型–表型关联。临床相关变异集中于核心易感基因组,同时存在在统一检测亚组中仍然明显的罕见变异长尾,为未来更广泛、区域性适应的多基因检测研究提供了描述性基础。由于检测覆盖异质且未评估个体基因组 ancestry,这些发现反映的是这一临床确定队列而非群体水平患病率或祖先特异性估计。所提出的panel组成代表一个候选框架,需在统一遗传检测、更广泛地理代表性、增量诊断产出和临床可操作性评估以及正式卫生经济学评价的基础上进行前瞻性验证,方可考虑国家或区域层面的实施。
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