JAMA Oncol：胚系癌症易感性检测中加入RNA测序将如何提高准确性和临床敏感性？

当前，精准医学在肿瘤学中的应用最为广泛，肿瘤生物标志物和胚系变异检测都可用于指导患者的治疗和长期管理。癌症易感基因的胚系检测还可识别患癌风险，从而实现风险分层和个性化管理。目前，越来越多的证据支持特定的系统治疗对胚系致病性变异（PV）个体的疗效，因此全面识别适合进行系统治疗的患者尤为关键。

随着基因检测技术的进步，越来越多地研究人员采用多基因panel检测（MGPT），进一步扩展了基于DNA的胚系癌症易感性检测。但缺乏RNA转录组背景，结合对mRNA的分析，通过为在DNA水平识别的可能影响RNA剪接的变异提供功能背景，可进一步提高基因检测的准确性。因此，同步进行的胚系DNA和RNA测序具有巨大的临床应用潜力，并可为鉴定具有胚系癌症易感性的个体提供新方法。

那么随着时间的推移，与单独的DNA测序相比，在胚系基因检测中加入RNA测序在哪些方面可以提高准确性和临床敏感性?

近日，美国Ambry Genetics公司团队在JAMA Oncology发表了题为“Diagnostic Outcomes of Concurrent DNA and RNA Sequencing in Individuals Undergoing Hereditary Cancer Testing”的文章。研究团队评估了43,524名个体同时进行DNA和RNA测序进行遗传性癌症易感性检测的诊断结果。研究显示，RNA测序与诊断阳性率增加和胚系癌症易感性MGPT检测的意义不明变异（VUS）率降低有关，17.1%的剪接变异被归类为致病性，71.1%的意义不明剪接变异被判定为良性。通过改善新变异的检测和现有变异的分类，同时进行DNA测序和RNA测序代表了胚系遗传检测的重要进步，扩大了对遗传性癌症易感性个体的识别，增加了个性化治疗和监测的机会。

文章发表在JAMA Oncology

主要研究内容

该研究共对43524名个体（中位年龄为54岁）进行了43599次DNA-RNA测序。在43524名患者中，5.0%是德系犹太人，3.5%为亚洲人，7.1%为黑人，5.6%为西班牙裔，63.7%为非西班牙裔白，其他人种占4.7%，10.3%个体的种族和民族未知。其中，28404例（65.1%）患者有癌症病史，乳腺癌是最常见的癌症类型（39.0%），其次为结直肠癌（4.9%）和卵巢癌（4.4%）。

经过分析，11.2%个体报告了阳性结果（P/LP变体，P代表致病性，LP代表可能致病性，两者均被认为是阳性结果），20.1%个体中报告了意义不明变异（VUS）。在进行DNA-RNA检测的个体中，RNA证据被应用于3294个个体的586个独特变异。在大多数同步DNA-RNA检测的病例中，RNA证据与现有的变异分类一致，但没有提示重新分类，即异常剪接被鉴定为与已分类为致病性的变异相关。    

图1. 研究流程图

此外，从RNA测序中获得的证据影响了549名进行RNA-DNA检测个体的变异分类。研究团队评估了应用RNA证据前后的诊断结果，RNA证据加强了549例受影响病例中186例（33.9%）的LP和LB分类，使其重新分类为P或B（LB代表可能良性，B代表良性变异）；250例受影响病例（45.5%）的VUS被重新分类为LB或B。

研究团队在402例受RNA影响的病例中（73.2%，总检测病例的0.9%）进行了具有医学意义的重新分类。具体而言，305例病例的VUS降级，97例病例的VUS可能具有临床可操作升级，包括70例VUS重新分类为P/LP的个体和27例以前未报道且仅使用DNA测序无法检测到的具有深度内含子变异的个体（图2A）。值得注意的是，BRCA1/2中新颖的深内含子P/LP变异占RNA影响变异的21.8%（图2B）。

在其他乳腺癌/卵巢癌基因（不包括BRCA 1/2）中，由于这些基因的中度外显子性，来自临床病史的变异分类证据通常是无意义的，而RNA测序提供的证据使17.5%的病例从VUS升级为P/LP（图2C）。相反，在错配修复和息肉相关基因中，大多数受影响的变异从VUS降级为B/LB（60.8%，使用RNA证据）（图2D）。    

图2. 基于RNA证据的变异分类

这些RNA影响的病例提高了MGPT的阳性检测率并降低了VUS率（图3）。诊断率相对增加为1.9%，表明如果没有RNA证据，每54个携带P/LP变异患者中就有1人会得到错误分类或未检测到变异的结果。值得注意的是，RNA证据对阳性率和VUS率的影响因种族和族裔而异（图3A）。在亚洲人、黑人和西班牙裔人群中，阳性率增加了3.1%，VUS率下降了3.9%；在白人中，阳性率增加了1.6%，VUS率下降了2.5%。

研究团队还评估了不同基因的诊断阳性率和VUS率的差异。ATM、CDH1、MLH1和NF1的阳性率相对增加均超过5%。随着诊断阳性率的增加，几乎所有基因的VUS率都降低了，其中CHEK2、MUTYH、NF1和TP53最为显著，总体相对降低1.8%。与预期一致，RNA测序对潜在剪接变异和VUS率有重要影响，545个P/LP剪接变异中有93个（17.1%）依赖于RNA证据，439个现有剪接VUS中有312个（71.1%）被解析并归类为LB/B。

研究发现，大多数RNA影响的病例（75.7%的P/LP和73.6%的B/LB）在1个以上的个体中发现复发性变异，表明通过RNA测序对变异进行重分类可能会产生连锁反应，有可能使多个个体获得最新的诊断结果。    

图3.诊断阳性率和VUS率的改善

结 语

该研究表明，同时进行DNA和RNA测序有助于改善遗传性癌症易感性个体的识别。结果显示，致病性剪接变异并不罕见，表明RNA测序具有重要的临床实用性。RNA测序鉴定了以前未检测到的PV，解决了现有的不确定性结果，并加强了对以前临床上可用分类的信心。此外，同时进行DNA和RNA测序可获得新的功能证据，以帮助填补现有的研究空白。

研究显示，RNA证据对代表性不足种族和少数民族个体的PV和VUS率有更大的影响，因此可能在降低这些群体的MGPT结果差异中发挥重要作用。因此，该诊断性研究强调了RNA测序在精准医学中的重要性，可以改善仅用DNA诊断方法错过的高风险个体的识别和对检测患者的医疗管理。

论文原文：

Horton C, Hoang L, Zimmermann H, et al. Diagnostic Outcomes of Concurrent DNA and RNA Sequencing in Individuals Undergoing Hereditary Cancer Testing. JAMA Oncol. doi:10.1001/jamaoncol.2023.5586.

https://jamanetwork.com/journals/jamaoncology/fullarticle/2811619