中國人群的乳腺癌研究
2018年在 Nature Communications 雜志上在線發(fā)表了題為“Characterization of PIK3CA and PIK3R1 somatic mutations in Chinese breast cancer patients”的研究論文。**首次揭示了中國乳腺癌人群中PI3K/AKT信號的通路突變譜系特征.
磷酸肌醇3-激酶(PI3K)途徑的失調有助于腫瘤的發(fā)展和進展。研究者確定PIK3CA(44%)，PIK3R1(17%)，AKT3(15%)和PTEN(12%)中的體細胞突變在中國乳腺癌患者中普遍且多樣化，并鑒定出60個新突變。高比例的腫瘤含有多個突變，特別是PIK3CA加PIK3R1突變(9.0%)。
病人群體
研究人員從復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院中獲得了149份經(jīng)病理證實的原發(fā)性乳腺癌樣本，以通過靶向測序檢查體細胞突變。
- FUSCC cohort : 149 patients ranging from 25 to 72 years of age
- Tumor samples grouped by subtype: luminal A (n?=?32), luminal B (n?=?75), HER2-enriched (n?=?17), and basal-like (n?=?25).
捕獲7個基因進行Ion Torrent PGM測序
To target gene exon sequences, 10?ng of DNA was amplified by the polymerase chain reaction (PCR) using the Ion AmpliSeq custom Panel Primer Pool (Life Technologies, Gaithersburg, MD).
We performed amplicon exon sequencing of the following genes: PIK3CA, PIK3R1, AKT1,AKT2, AKT3, PTEN, and PDK1** at ~1000× coverage.
Sanger sequencing of paired blood DNA was conducted in all cases to exclude germline mutations.
In total, we identified 75 somatic missense mutation events?。?！
跟TCGA數(shù)據(jù)比較
In TCGA data set, 317 of 977 patients (32.4%) harbored PIK3CA missense mutation.
本研究人群的PIK3R1基因突變頻率高于TCGA數(shù)據(jù)集，作者認為原因有三：
- 作者使用Ion Torrent PGM測序儀，僅僅是捕獲7個基因，測序深度超1000
- 兩個研究的人群乳腺癌亞型比例不一樣
- 作者的研究來自于同一個醫(yī)院，不足以代表中國人群
In Western populations of breast cancer patients, somatic mutations in the PI3K pathway have been systematically analyzed. However, there has not yet been a systematic study of somatic alterations in the PI3K pathway in Chinese breast cancer patients.
跟cosmic數(shù)據(jù)庫比較
這里就看了PI3K通路兩個重要的基因：
- PIK3CA, which encodes the PI3K catalytic subunit p110α,
- PIK3R1, which encodes the PI3K regulatory subunit p85α, and other genes encoding the PI3K-associated modulators.
臨床意義最大的PIK3CA和PIK3R1功能性突變，包括既往已經(jīng)報告的有害突變，以及意義未知的突變。例如，PIK3CA基因的E39K、G1049R、N345I、N345K、M1043V、H1047T，PIK3R1基因的E160D、Q329L、D560Y等。
這些突變與乳腺癌的惡性轉化、化療藥物多柔比星（阿霉素）及PI3K通路抑制劑BKM120的耐藥密切相關。此外，PIK3CA和PIK3R1的功能性突變大多位于二者相互結合區(qū)域或者PIK3CA其他結構域與激酶域相互結合區(qū)域，PIK3CA和PIK3R1的功能性突變存在互斥關系，進而調控PI3K通路的活性，導致PI3K通路活性過高和腫瘤發(fā)生。而且，PIK3CA功能性突變還與激素受體陽性乳腺癌緊密相關。
PIK3CA突變并沒有顯著影響生存
There were no significant differences in disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) between the PIK3CA wild-type, impactful mutation, and non-impactful mutation carriers.
PIK3CA impactful mutations showed no significant effect upon the DFS or OS of patients undergoing doxorubicin treatment.
即使是把BRCA分成各種亞型， PIK3CA突變也沒有顯著影響生存?。?！
沒看明白為什么不影響，希望看到我筆記的朋友可以幫忙讀一讀，寫信給我 jmzeng1314@163.com
高通量功能性突變篩選系統(tǒng)
這個才是本文的重點及特色，太偏實驗技術了，我就沒有仔細看。
a recombination-based mutation barcoding (ReMB) library for impactful mutations conferring clonal advantage in proliferation and drug responses.
The ReMB library enables us to rapidly screen for driver mutations associated with proliferation ability and drug (doxorubicin and pan-Class I PI3K inhibitor BKM120) responses.
研究整合了復旦大學乳腺癌數(shù)據(jù)、TCGA數(shù)據(jù)庫、COSMIC數(shù)據(jù)庫的信息，利用自主研發(fā)的高通量功能性突變篩選系統(tǒng)（ReMB），構建了目前涵蓋大部分已報道PIK3CA和PIK3R1基因突變的突變條形碼文庫，對影響腫瘤增殖和藥物療效的PIK3CA和PIK3R1功能性基因突變進行系統(tǒng)解讀與鑒定，發(fā)現(xiàn)了具有潛在致癌特性或化療耐藥特性的功能性突變，還發(fā)現(xiàn)了一批低頻、罕見突變也具有重要生物學功能。
All of the PIK3CA or PIK3R1 clones were mixed into a pool with equal amount for packaging of the ret- roviral PIK3CA- or PIK3R1-ReMB library
NGS測序數(shù)據(jù)還沒有公布： SRP132614
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2018年3月23日，Zhi-Ming Shao團隊在著名腫瘤學期刊 Cancer Research發(fā)表題為：A large-scale, exome-wide association study of Han Chinese women identifies three novel loci predisposing to breast cancer 的研究論文。研究人員進行了一個由24,162個個體（10,055例病例和14,107個對照）組成的大規(guī)模全基因組乳腺癌關聯(lián)研究。已知的易感性位點（例如ESR1，F(xiàn)GFR2和TOX3）在此次研究中得到了重復。同時還鑒定出了兩個全新的編碼變體：C21orf58和ZFN526，以及一個新的位于7q21.11的非編碼變體，它們在控制乳腺癌細胞生長中具有功能性作用。該研究揭示了乳腺癌遺傳易感性的新基因和位點，拓展了乳腺癌的復雜基因遺傳學背景；同時在臨床上，擴大了腫瘤基因篩查，尤其是針對漢族女性乳腺癌基因篩查的潛在基因選擇范圍。選用的是 Illumina Human Exome Asian BeadChip
2017年3月14日，Zhi-Ming Shao團隊在國際抗癌聯(lián)盟官方期刊《國際癌癥雜志》在線發(fā)表 The Spectrum of BRCA Mutations and Characteristics of BRCA-associated Breast Cancers in China: Screening of 2991 Patients and 1043 Controls by Next-Generation Sequencing. 通過二代測序技術，對2991位患者和1043位對照者進行乳腺癌易感基因（BRCA）突變篩查，描述了中國BRCA突變和BRCA攜帶者的特征，為更新BRCA檢測臨床推薦意見提供了循證依據(jù)。該研究建立了一種基于二代測序的BRCA1/2篩查方法，共對4034位中國受試者進行了BRCA1/2種系突變篩查，包括2991位乳腺癌患者和1043位來自社區(qū)作為對照者的健康個體。結果發(fā)現(xiàn)，在有至少一種風險因素的病例、散發(fā)性患者、健康對照者中，檢出的BRCA突變率分別為9.1%（232/2560）、3.5%（15/431）、0.38%（4/1043）。在有一種風險因素的隊列、有多種風險因素的隊列中中，突變率范圍分別為8.9～15.2%、16.6～100%。該研究確定了70個新型BRCA突變，c.5470_5477del的檢出率較高，占檢出BRCA1突變的13.9%（16/115）。某些臨床特征與BRCA突變有密切相關性，例如家族史、浸潤性癌、人表皮生長因子受體2（HER2）陰性、Ki67指數(shù)高、淋巴結狀態(tài)、腫瘤分級高。
Zhang J等的有關中國人群的研究（北京大學腫瘤醫(yī)院），共納入5931例未選擇的中國女性乳腺癌患者，接受BRCA1 / 2突變檢測。其中543例為家族性乳腺癌，1033例為早發(fā)型（≤40歲），無乳腺癌家族史，4355例為散發(fā)性乳腺癌。在5931例患者中，232例（3.9％）攜帶BRCA1或BRCA2突變（BRCA1中為110例，BRCA2為122例）。家族性乳腺癌BRCA1 / 2突變率分別為16.9％（92/543），早發(fā)性乳腺癌（≤40歲）為5.2％（54/1033），散發(fā)性乳腺癌（> 40歲）為2.0％。在40歲以前診斷的111例家族性乳腺癌中BRCA1 / 2突變率為27.0％，該隊列中41.4％的突變?yōu)橹袊巳禾禺愋缘摹Ｔ诒狙芯恐型耆珳y序的2382例中BRCA1和BRCA2基因復發(fā)突變占全部突變的44.8％。與非攜帶者相比，BRCA1和BRCA2突變攜帶者明顯更可能是早發(fā)型和雙側乳腺癌，高級別癌癥，并且具有乳腺癌家族史。BRCA1突變攜帶者比BRCA2突變攜帶者和非攜帶者更可能是三陰性癌癥。
上海復旦大學附屬中山醫(yī)院學者開展的一個多中心、隊列研究，該研究隨機入組916名EOC患者（這些患者均來自東部），采用高通量測序方法，進行BRCA1/2突變情況分析——該研究結果公布在2017 ASCO摘要上。研究顯示：BRCA1/2突變率28.45%；BRCA1突變率20.82%，BRCA2突變率7.63%；具有家族史BRCA1/2突變率70.8%；無家族史BRCA1/2突變率22.0%
背景知識
BRCA1和BRCA2是國際公認的遺傳相關基因，且屬于“乳腺癌易感基因”，攜帶有BRCA1/2基因突變的女性，其一生患乳腺癌的風險高達87%，患卵巢癌的風險也超過40%，而且會導致發(fā)病年齡提前。因為BRCA1和BRCA2兩個是腫瘤抑制基因，致病性突變主要包括：無義突變、移碼突變、剪接位點突變、大基因組重排。BRCA突變不僅僅會導致乳腺癌和卵巢癌的風險增加，BRCA1突變同時會導致繼發(fā)性乳腺癌、男性乳腺癌、胰腺癌的風險增加。1990年，Mary-Claire King和她的團隊將家族性乳腺癌易感基因定位在染色體17q21，1994年，猶他大學遺傳學家Mark H. Skolnick成功克隆出乳腺癌/卵巢癌易感基因BRCA1。BRCA2基因的發(fā)現(xiàn)于1994年，英國科學家Michael Stratton博士在《科學》雜志發(fā)表文章，報道了BRCA2基因突變與乳腺癌的關系。他們的研究發(fā)現(xiàn)BRCA2基因位于人體13號染色體上，與家族聚集性乳腺癌有很強的相關性，但沒有發(fā)現(xiàn)BRCA2基因突變跟卵巢癌有明顯的相關性。
BRCA1/2突變-----PARP1抑制劑
? 2014年底，奧拉帕尼（Olaparib）被FDA和歐盟批準用于BRCA1/2胚系突變的卵巢癌患者。
? 2016年12月盧卡帕尼（Rucaparib）批準用于已經(jīng)接受兩種或更多化療方案后的、攜帶缺失性胚系或體細胞BRCA突變的患者。
? 2017年3月29尼拉帕尼（Zejula）批準用于某些類型的卵巢，輸卵管或腹膜癌的女性。
PS：值得注意的是OlympiAD III期研究結果，同標準化療對比，奧拉帕尼顯著延長無進展生存期，分別為7.0m vs 4.2m（HR=0.58，P<0.001）；奧拉帕尼使疾病惡化或死亡風險降低42%，該研究的受試者均為攜帶BRCA1或BRCA2胚系突變HER2陰性轉移性乳腺癌患者。接受奧拉帕尼治療組客觀緩解率約為60%，相比之下，化療組僅為29%。該研究結果同時在英國《新英格蘭醫(yī)學雜志》期刊在線發(fā)表。
Mary-Claire King及其同事在2014年9月在《美國科學院院報》(PNAS)和《美國醫(yī)學會雜志》（JAMA）上發(fā)表兩篇文章，呼吁更廣泛的遺傳篩查。
? 遺傳篩查有助于可發(fā)現(xiàn)乳腺癌/卵巢癌高危人群，有助于早期診斷及早期治療。
? 遺傳篩查有助于乳腺癌/卵巢癌患者個體化治療。
? 特別是遺傳性乳腺癌/卵巢癌具有較明確的遺傳背景和發(fā)病機制，有助于防控。
? BRCA基因篩查不應該僅僅限于乳腺癌及女性的篩查，必須結合具體的癌癥類型、家族史等等。
? BRCA基因的篩查僅僅是占據(jù)乳腺癌易感基因中的一部分。
（文章轉自jimmy的2018年閱讀文獻筆記）
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