近日，宝藤生物与上海长征医院、平顶山市第一人民医院合作，通过对肿瘤患者的临床外显子测序，在一个癌症遗传易感综合征家系中发现了一个新的可能遗传致病突变，并采用一代测序在家系其他成员中进行了验证。该研究成果《Clinical exome sequencing identified POLB c.C1002A as a possible genetic cause in a family with hereditary cancer-predisposing syndrome》于2020年6月份发表在Cancer Genetics上。

研究背景

癌症是一个复杂的多基因疾病，其发病既受环境因素影响又受遗传因素影响。前人的研究已经发现了大量的肿瘤（如乳腺癌卵巢癌综合征、林奇综合征等）遗传易感基因，包括BRCA1/2、CHEK2、ATM、MSH6、MLH1、TP53等，这些基因多数属于DNA损伤修复基因（DDR基因，DNA damage repair genes）。但是在临床遗传咨询中，仍有大量的有家族史的肿瘤患者接受遗传筛查后，仍不能找到数据库注释的已知致病突变，而是得到大量的临床意义不明确的突变。

病例报道

我们的研究报道了一个肿瘤家系（图1），其先证者是一名31岁的患淋巴瘤的男性，他的家族史显示，在包含四代人的家族中，共有4人（来自三代人）患恶性肿瘤，且所患的肿瘤各不相同包括胃癌、结肠癌、肺癌和淋巴瘤。值得注意的是，II-1同时患有胃癌和结肠癌。这是一个典型的癌症遗传易感综合征家系。

图1 癌症遗传易感综合征家系图

为了发现该家系中的遗传致病突变，我们对存活的三位肿瘤患者（II-1、II-6、III-5）进行了疾病相关的临床外显子测序（包含6110个基因，17.85Mb）。经过基础数据分析，与参考基因组比对后，在II-1、II-6、III-5患者中分别得到23663、20892、19677个变异。但是数据库（ClinVar、HGMD）比对结果显示，并未发现已知的遗传致病突变。这提示我们，这个家系的致病突变可能是一个未报道过的变异位点。

为了筛选获得可能的致病突变位点，我们对三个患者的变异位点根据如下条件做了过滤筛选（图2）：

（1）仅保留外显子区和剪切区域的突变；剔除同义突变和未知突变；剔除人群中等位基因频率≥5%的变异位点（1000 g2012apr_all、esp6500si_all、ExAC_all）。

（2）仅保留同时发生在三位患者中的变异；剔除ClinVar数据库中注释为良性或可能良性的变异；仅保留软件预测为有害的变异（SIFT_pred、PolyPhen2_HDIV_pred、PolyPhen2_HVAR_pred）。

（3）为了进一步缩小候选变异位点的范围，仅保留CADD_pred score>15和ClinPred score>0.5的变异。

图2 候选致病突变位点的筛选步骤和结果

经过上述步骤的过滤筛选，最终获得三个候选位点包括POLB c.C1002A、PLD2 c.C1951T、RAB3GAP1 c.A701G。其中POLB （c.C1002A，p.S334R，rs200881222）在三位患者中都是杂合突变，且在人群中的等位基因突变频率很低（表1）。POLB编码DNA聚合酶，其功能为碱基切除修复，是DNA损伤修复（DDR）通路中的重要元素。DDR基因变异调节和影响其DNA修复能力，与患癌风险有关。图3展示了该变异位点在其所编码蛋白的位置，在DNA聚合酶β拇指功能区的末端，而另外两个基因并未发现其与患癌风险相关的报道。所以后续的验证工作围绕POLB c.C1002A展开。

图3 POLB蛋白结构及氨基酸突变位点所在位置

表1 三个候选突变位点的注释信息

采用一代测序，在家系中7位健康人中，对POLB c.C1002A进行测序检测。其中6位是野生型，而IV-5携带POLB c.C1002A杂合突变（图1）。IV-5是一位5岁的男孩，他的直系亲属（父亲、祖父、曾祖父）都是恶性肿瘤患者，结果提示该男孩成长过程中或成年后有很高的患癌风险，以后应做好肿瘤的早期筛查和预防。

宝藤肿瘤遗传筛查产品介绍

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参考文献

Z. Zhu, J. Wang and L. Jiang et al. Clinical exome sequencing identified POLB c.C1002A as a possible genetic cause in a family with hereditary cancer-predisposing syndrome. Cancer Genetics 245 (2020) 49–52.