日澳等联合构筑日本人遗传性乳腺癌病理性变异体数据库

生命科学 2018年10月25日
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日本理化学研究所(以下简称“理研”)、澳大利亚的Division of Genetics and Population Health和QIMR Berghofer Medical Research Institute、日本德岛大学、日本国立癌研究中心等10家机构,围绕乳腺癌的11种致病基因进行了全球最大规模的DNA解析,合计分析了18,000多人的DNA,构筑了日本人遗传性乳腺癌的“病理性变异体”数据库。

此次的研究成果有望为日本的“基因组医疗”做出贡献,基因组医疗可以为每一位乳腺癌患者量身制定适合的治疗方案。

乳腺癌是日本女性中患者数量最多的癌症,据估计,其中5%~10%的患者归因于一种病理性变异体(个体之间的一处基因组序列的差异)。已知乳腺癌有BRCA1及BRCA2等11种致病基因,如果能通过基因检测确认乳腺癌患者有病理性变异体,就可以进行更加合适的治疗。不过,病理性变异体因种族而大不相同,因此需要构筑一个日本人独有的数据库。

此次,国际联合研发小组利用自主开发的基因组分析方法,针对11种致病基因,分析了通过日本生物银行收集的日本乳腺癌患者组的7,051人及对照组的11,241人的DNA。通过分析,确定了244个病理性变异体,同时明确了日本人常见的病理性变异体、不同基因的乳腺癌风险以及有病理性变异体的人的临床特征等。研发小组围绕这些分析结果构筑了病理性变异体数据库,今后还预定在全球的公共数据库录入概要信息,供公众使用。

日澳等联合构筑日本人遗传性乳腺癌病理性变异体数据库

乳腺癌的基因组医疗

研究方法与成果

该研发小组首先利用理研自主开发的基因组分析方法,针对乳腺癌的11种致病基因,调查了从日本生物银行收集的乳腺癌疾病组的7,051人及对照组的11,241人(合计18,292人)的DNA,确定了1,781个遗传变异体。然后通过ClinVar数据库确认了这些遗传变异体的登记情况,其中359个(约20%)关于是否为病理性变异体进行了登记,但其余变异体要么无法判断要么未登记。

因此,研发小组与判断BRCA1和BRCA2基因病理性变异体的国际联盟ENIGMA的组长阿曼达·斯帕多合作,共同判断了这1,781个遗传变异体是否为病理性变异体。判断时利用了美国医学遗传学和基因组学学会(ACMG)制定的指南。这份指南结合各遗传变异体的疾病组和对照组的频率、IGSR(The International Genome Sample Resource)的千人基因组计划、ExAC(The Exome Aggregation Consortium)和东北医疗·超级银行机构建立的iJGVD等公开的遗传变异体频率数据库、此前论文中报告的遗传变异体的功能分析结果,以及利用计算机进行的功能预测等,对病理性变异体进行判断。

日澳等联合构筑日本人遗传性乳腺癌病理性变异体数据库

图1:通过本次研究明确的不同基因的病理性变异体数量以及已知变异体和新变异体的比例

将此次的分析结果与ClinVar数据库的信息进行整合发现,此次确定的1,781个遗传变异体中,有244个(约13.7%)为病理性变异体。不同基因的病理性变异体数量如图1所示。与其他种族一样,日本人也是BRCA1和BRCA2基因的病理性变异体最多,接下来依次是ATM、PALB2和CHEK2基因。另外还发现,此次确定的244个病理性变异体有一半以上未在ClinVar数据库中登记,即便是研究取得进展最大的BRCA2基因,此次确定的病理性变异体也有一半以上都是新发现的。至于ATM、PALB2和CHECK2基因,此次确定的病理性变异体只有约20%进行了登记

相关研究结果于10月4日发表在英国在线科学杂志《自然通讯》上。

文 客观日本编辑部

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