部分乳腺癌患者可以通过NGS检测评估遗传风险,益于后续治疗及家族筛查

2020-02-24 求臻医学企宣

摘要




约10%的肿瘤与一些基因突变导致的家族遗传因素密切相关,例如BRCA1/2基因突变导致的遗传性乳腺癌和卵巢癌综合征(HBOC)及TP53基因突变导致的Li- Fraumeni综合征较为常见,一般认为还有50余种遗传性肿瘤综合征与一些基因的胚系突变密切相关。本研究通过高通量测序(NGS)在19.2% (95/496例)具有HBOC临床特征的乳腺癌患者中检出了16个肿瘤易感基因的48个致病性胚系突变,提示这部分患者后续治疗方案与其他患者有着一定不同,并且这些患有第二肿瘤或对侧乳腺癌的几率较高,其家族成员也具有较高肿瘤遗传倾向,均需要密切观察。




研究背景




S0800是一项3臂新辅助治疗研究,研究中II-III期、雌激素受体阳性和阴性的乳腺癌患者随机分为(i)每周一次纳米紫杉醇+贝伐珠单抗,然后接受剂量密度方案阿霉素/环磷酰胺(ddAC)治疗;(ii)纳米紫杉醇,然后ddAC;(iii)ddAC,然后纳米紫杉醇。结果表明,贝伐珠单抗使病理完全反应(pCR)从21%增加到36%,无贝伐单抗组的化疗顺序对疗效无影响。治疗前粗针活检和治疗后手术切除组织前瞻性收集用于进一步分析,样本接受了14种不同免疫细胞的750个免疫相关基因的mRNA表达和免疫功能及全外显子检测。




研究方法




通过NGS对496例具有HBOC临床特征的乳腺癌患者,进行64个肿瘤易感基因检测,评估其突变频率,并评价基于NGS的多基因检测组合的作用。




研究结果 




496例患者中,在95例(19.2%)患者中检出了16个肿瘤易感基因的48个致病性胚系突变,250例同时合并另一种原发肿瘤的乳腺癌患者中有39例(15.6%)患者检出了有害性突变、169例有乳腺癌家族史(≥2个亲属)患者中有38例(22.5%)检出了有害性突变、57例(28.1%)双侧乳腺癌者中16例(28.1%)检出了有害性突变,84例40岁以下确诊的乳腺癌中有29例(34.5%)检出了有害性突变。95例携带致病性突变患者中,60例(63.2%)为BRCA1/2突变,38例(40.0%)为非BRCA1/2突变。本研究发现了2个尚未报道的BRCA2及MLH1致病性突变。


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图1. 95例患者48个有害突变的简要总结。其中30例患者检出了BRCA1突变,31例患者检出了BRCA2突变,38例患者检出了非BRCA1/2突变,包括CDH1, RAD51, SPINK1, TP53等


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图2.依据遗传性肿瘤综合征危险因素的有害突变的比例。40岁以下确诊的的乳腺癌患者中,致病性突变的比例较高,伴有另一种原发性肿瘤的乳腺癌患者中的比例较低。


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图3.根据危险因素遗传性肿瘤综合征的易感基因分布。


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图4.通过生信分析发现本研究检出的首次报道的有害突变对相应的蛋白质功能产生了影响。


(A) BRCA2中NM_000059.3:c.3096_3111del (p.Lys1032Asnfs*6) .


(B) MLH1中NM_000249.3:c.849T>A (p.Tyr283*) .



讨论


本研究发现,19.2%具有HBOC临床特征的乳腺癌患者携带致病性癌症易感基因突变。是否携带致病性突变并不影响乳腺癌分期和HBOC风险因素比例,然而,40岁以下的患者携带致病性突变的比例显著增高(30.5%,p=0.022),此外≥2个HBOC风险因素也与携带致病性突变相关(p=0.001)。


60/496(12.1%)例患者BRCA1/2突变阳性,与西方结果相似。本研究还检出了35例(8.0%)非BRCA1/2致病性突变患者,包括7例CDH1(1.6%)、7例RAD51(1.6%)、5例SPINK1(1.1%)和4例TP53(0.9%),其他的还有CHEK2(0.5%)、FANCA(0.5%)、MLH1(0.5%)、NBN(0.5%)、BRIP1(0.2%)、MRE11A(0.2%)、MSH2(0.2%)和MUTYH(0.2%)。这些结果表明,与传统检测相比,多基因组合检测有助于提高突变检测率,更符合成本效益比。


本研究中非BRCA1/2致病性突变中最常见的是CDH1突变,既往研究报道CDH1基因胚系突变与浸润性小叶癌和弥漫性胃癌相关。NCCN指南推荐CDH1突变者应定期接受常规的一年一度的乳腺X光、乳腺MRI检查以及预防性全胃切除或定期食管胃十二指肠镜检查联合多次随机活检。本研究的8例CDH1突变患者中,1例为CDH1突变合并BRCA2和TP53突变,33岁时患双侧乳腺癌,在7例CDH1突变的患者中,2例有乳腺癌家族史,5例除乳腺癌外,还患有白血病、胃癌、结肠癌、宫颈癌和甲状腺癌。


RAD51基因通过同源重组修复DNA双链断裂,其胚系突变除引起先天性神经功能障碍外,还可致乳腺癌和胰腺癌。本研究发现7例患者RAD51突变,BRCA1/2均阴性,3例患者为双原发癌,包括肺癌、脑肿瘤和甲状腺癌,3例有乳腺癌家族史,1例患者在40岁前诊断为乳腺癌。


SPINK1胚系突变与遗传性胰腺炎、胰腺癌相关。本研究中,6例携带致病性SPINK1突变,其中1例同时携带SPINK1和BRCA2突变,患有乳腺癌和胰腺癌,3例除乳腺癌外还患有胃癌、宫颈癌和胆总管癌,其余2例均有乳腺癌家族史。上文同时携带SPINK1和BRCA2突变者,因BRCA2突变也是胰腺癌易感基因,因此患者同时患有乳腺癌和胰腺癌的主要原因很大程度上是由于BRCA2基因突变所致。


TP53胚系突变可导致Li-Fraumeni综合征,这部分患者预后往往较差。本研究中有5例患者携带TP53突变,如前所述,1例是上文提到的同时携带BRCA2、CDH1和TP53突变患者,较年青时就患有双侧乳腺癌,另有2例患者有乳腺癌和甲状腺癌以及乳腺癌家族史,1例患者有乳腺癌家族史,1例患者同时患乳腺癌和肺癌。本研究再次提示TP53胚系突变患者的家庭成员需检测是否携带TP53基因胚系突变。


本研究中也发现了3例林奇综合征,1例MLH1突变者患乳腺癌、结肠癌和肺癌,1例MSH2突变者患乳腺癌和结肠癌,1例新发现的MLH1致病性突变者患乳腺癌和肝细胞癌。由于林奇综合征是一种遗传性疾病,会导致多种肿瘤的发病风险较高,因此林奇综合征患者的家庭成员应接受相关胚系突变检测。众所周知,BRCA1突变患者更多患有三阴性乳腺癌,BRCA2突变患者Luminal A和B型乳腺癌患者较多,本项研究中75.0%的BRCA1突变者为三阴性乳腺癌,69.5%的BRCA2突变者为激素受体阳性乳腺癌,与以往研究结果一致。




本项来自于韩国的研究中,非BRCA1/2患者的致病性突变的比例和分布不同于西方,西方的非BRCA1/2致病性突变比例为ATM(25.8%)、CHEK2(32.3%)、TP53(12.9%)和MRE11A(6.5%),其余为MSH6、CDKN2A、MUTYH、BARD1、BRIP1、NBN和RAD50(3.2%)。而本研究中大多数非BRCA1/2致病性突变是NBN(30.0%)、RAD51(20.0%)和CHEK2(20.0%)。来自中国类似研究的报道则是BRCA1/2突变16.9%,非BRCA1/2突变6.8%,包括TP53、PALB2、CHEK2、ATM、BARD1、BRIP、CDH1和RAD50。最近报道PALB2和RAD51C突变是HBOC的重要原因。


本研究检测到2个既往未报道的致病性突变,BRCA2的NM_000059.3:c.3096_3111del(p.Lys1032Asnfs*6)和MLH1的NM_000249.3:c.849T>A (p.Tyr283*),前者在DNA重组修复中起关键作用,后者损害MutL C末端结构域,影响错配修复功能。尚需进一步确定新发现的突变的临床意义。




本研究中67例患者(13.5%)在18个基因的20个突变为未明意义的变异(variants of unknown significance,VUS),这些VUS的致病性解释存有矛盾,其致病性尚存疑问,不过在这些VUS的临床意义确定之前,不建议用于临床决策。



点评


通过高通量测序鉴定遗传性肿瘤高风险人群是否携带肿瘤易感基因的突变,不但可以指导患者后续的治疗方案(例如PARP抑制剂或免疫治疗),而且可以及早发现或预防性治疗患者家庭成员的遗传相关肿瘤,还可以对患者及其家庭成员罹患其他肿瘤的风险进行有效评估,从而有效制定更具针对性的随访及预防性治疗方案,切实提高这部分人群的生存期。




参考文献:


Detection of Germline Mutations in Breast Cancer Patients with Clinical Features of Hereditary Cancer Syndrome Using a Multi-Gene Panel Test. Cancer Res Treat. 2020