二代测序技术在Lynch综合征中的应用新进展
2020-08-17李康平张书乔
李康平 张书乔
【摘 要】Lynch综合征是一类表现为DNA错配修复基因突变的遗传性非息肉病性结直肠癌,DNA错配修复基因突变是Lynch综合征遗传学的基础。本文通过回顾近年来相关文献,对二代测序技术应用在结直肠癌特别是Lynch综合征中的基因诊断展开综述。
【关键词】Lynch综合征;MMR基因;二代测序技术
【中图分类号】R969.4【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2020)08-24--02
Lynch综合征(Lynchsyndrome,LS)与DNA错配修复基因(Mismatchrepair,MMR)突变密切相关。近几年随着MMR和微卫星不稳定检测的出现,使LS患者诊断有了较为准确的方法。但仅依靠上述检测与临床诊断标准很难完全囊括全部LS患者。确诊的患者中有一部分无MMR基因突变。二代测序技术(next-generationsequencing,NGS)的出现,使得LS等遗传异质性疾病的诊断更加容易。NGS不仅增加了测序量,且提高了突变检出的灵敏度。在癌症与遗传病性相关疾病的早期筛查及确诊领域都发挥了重要的作用,是如今临床诊疗领域最有应用前景的技术之一。随着NGS技术的不断发展完善,一定会改变人类对于肿瘤发生与转变进程的了解,也注定成为未来肿瘤诊疗跟预后的基础。
一 MMR基因突变
有学者[1]对数位LS患者样本进行测序后发现的大约400种MMR基因突变,50%是MSH2基因突变。MSH2基因中有一种定位于第7号外显子的异常胚系突变,它能使该基因下游提前停止编码。另外,对疑似有MSH2基因突变的LS患者在运用体外扩增特异DNA片断率搜寻MSH2基因中潜在的重组突变库,由此检测该基因的转位点,具有重要意义[2]。蒋帆[3]等人通过对Insight数据库分析后得出进行临床检测和诊断时,需着重检测MSH6、PMS2、MLH3这三个基因位点和外显子,例如MSH6的5号外显子和MLH3中的突变位点c.691A>C,c.2896T>C和c.2825C>T。因为这三个基因各自均有高频的突变位点与外显子。对于很多携带MSH6基因的LS患者都曾患过不止一次LS相关肿瘤,平均发病年龄较普通的LS患者来说也要滞后。
二 其他相关基因突变
有研究显示BRAFV600E基因突变与散发性微卫星不稳定的结直肠癌相关,珠珠[4]利用NGS技术在107例LS患者中检测到了3例MLH1基因表达缺失的患者存在BRAFV600E突变。Tan等人[5]在174例LS患者样本中进行NGS发现共发现了4个新发突变位点。有6例具有强癌症风险的个体在不存在MMR基因突变的情况下具有复发的新型KIT:c.2836C>T无义突变和ERCC4:c.2169C>a无义突变,这很可能具有临床意义。AXIN2基因能够控制β-连环蛋白表达。而85%的散发和遗传性结直肠癌是由APC基因和β-连环蛋白基因突变引起的Wnt通路异常激活导致的,且在LS样本中发现Wnt通路的β-连环蛋白、E-cad、TCF-4、PTEN的表达异常[6]。研究人员证实了结直肠癌中AXIN2基因表达显著升高。而Rohlin等人[7]利用NGS找到了AXIN2基因突变与结直肠癌发生相关证据。报告的105例结直肠癌患者中发现了11个移码突变。综上AXIN2基因突变与结直肠癌发生相关。
三 小结:
如今随着NGS技术的逐渐普及,测序所花时间及成本也相较以前大幅降低。该技术渐渐展現了其在基因诊断层面确诊LS的优势,但受限于测序与分析数据本身所花费的时间还比较长,基因样本库也不够完善,想要完全取代MMR基因检测还有一段路要走,尽管有种种限制NGS技术依然揭示了Lynch综合征潜在致病基因的一系列新突变位点,为研究人员呈现了一连串候选易感基因及位点,在完善了其基因数据库信息的同时,也为今后研发定制具有针对性的高通量LS诊断检测基因芯片提供了理论依据。依托于NGS技术的种种优点,临床上运用NGS检测LS相关肿瘤致病基因及突变位点的新时代已到来。
参考文献
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Rhees J, Arnold M, Boland CR. Inversion of exons 1-7 of the MSH2 gene is a frequent cause of unexplained Lynch syndrome in one local population [J]. Fam Cancer 2014, 13(2):219-225.
蒋帆. 中国人遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)大片段异常检测与基因数据分析 [硕士]: 复旦大学; 2014.
珠珠. 云南省Lynch综合征候选基因标志物研究 [博士]: 昆明医科大学; 2014.
Ow SGW, Tan KT, Yang H, et al. Next Generation Sequencing Reveals Novel Mutations in Mismatch Repair Genes and Other Cancer Predisposition Genes in Asian Patients with Suspected Lynch Syndrome [J]. Clin Colorectal Cancer 2019.
Lin YU, Wu T, Yao Q, et al. LGR5 promotes the proliferation of colorectal cancer cells via the Wnt/beta-catenin signaling pathway [J]. Oncol Lett 2015, 9(6):2859-2863.
Rohlin A, Rambech E, Kvist A, et al. Expanding the genotype-phenotype spectrum in hereditary colorectal cancer by gene panel testing [J]. Fam Cancer 2017, 16(2):195-203.