肿瘤测序只能研究体细胞突变吗？让我们看看复旦大学的这个乳腺癌生殖突变和体细胞突变相互作用

“体细胞的”和“致病性的”分类策略是否适用于肿瘤DNA的大规模测序？

体细胞突变（somatic mutation）是指患者某些组织或者器官后天性地发生了体细胞变异，虽然它不会遗传给后代个体，却可以通过细胞分裂，遗传给子代细胞。体细胞突变对肿瘤的发生发展有关键性的作用，并且它也是制定肿瘤癌症靶向治疗措施的关键所在。而且目前绝大部分肿瘤DNA的大规模测序研究都是专注于讨论体细胞突变（somatic mutation）而忽略了生殖突变！但是肿瘤测序只能研究体细胞突变吗？让我们看看复旦大学的这个乳腺癌生殖突变和体细胞突变相互作用。

文献阅读笔记

Title：Correlation of mutational landscape and survival outcome of peripheral T-cell lymphomas

Online： https://www.nature.com/articles/s41421-023-00614-3

研究背景

癌症是一种遗传多样性疾病，具有复杂的生殖遗传和体细胞突变因素，生殖-体细胞突变的相互作用，在乳腺癌中的作用尚不明确。

研究方法

• 病人和样本：
  • 队列1是FUSCC-BC 2018~2021 在 FUCC 的 4079 名乳腺癌患者，患者分组：手术队列：2418名早期患者,随后接受手术；晚期队列：524名转移患者接受挽救疗法；新辅助队列：1137名局部晚期乳腺癌患者接受新辅助疗法。
  • 队列2是FUSCC-TNBC 2007~2014年的 313名 TNBC 患者。这个数据集在SRP157974，实际上是2019年就已经发过文章的了，而且不止一篇：Genomic and Transcriptomic Landscape of Triple-Negative Breast Cancers: Subtypes and Treatment Strategies。该数据集在文章中有简单提到，但不多。
• 测序策略：肿瘤-正常样本配对测序，panel 测序（484 基因和 539 基因） ，而队列2部分测序原始数据在 SRP157974（实际上该课题组基于SRP157974数据集已经发过很多文章了，只不过每篇文章研究的 idea不尽相同 ）
• 分析流程：BWA 比对，参考基因组hg19，GATK 进行 INDEL realign 和碱基质量重矫正：
• 体细胞突变用 Mutect2 进行call Somatic 突变，ANNOVAR 注释。然后基于多个数据库来保留功能改变的体细胞突变位点
• 而 germline 突变，用 GATK 的 HaplotypeCaller 并且进行过滤：(1) 至少 20 倍覆盖率；(2) 替代等位基因的等位基因深度 (AD) ≥ 10； (3) 变异等位基因频率≥ 30%。最后用 interVar 和 CharGer 进行致病性预测，同时基于 clinvar 数据库进行过滤。且则只关心 78 个基因，这 78 个易感基因的筛选条件是：

• 得到突变结果之后，再确定候选的基因列表，

• 最后使用R包 maftools 的 somaticInteractions 函数预测生殖突变和体细胞突变的相互作用
• 当然文章中还有其他研究方法如实验部分等，这里略过。

研究结果

• 体细胞突变：FUSCC-BC 队列中，共检测到了 23,844 protein-altering and splice-site variants, including 18,087 missense, 1845 nonsense, 20 nonstop, 11 translation start-site, 3218 insertion/deletion (indel), and 663 splice-site somatic mutations. 值得注意的是高频突变基因 TP53 (49.9%), PIK3CA (30.1%), GATA3 (10.0%), NF1 (6.0%), and MAP3K1 (5.4%) 和对应的热点突变 hotspot mutation in our cohort was PIK3CA p.H1047R (14.9%), followed by AKT1 p.E17K (3.6%), PIK3CA p.H1047L (2.1%), PIK3CA p.E545K (2.0%), and TP53 p.R175H (1.7%) 。不同亚型突变频率不同，如 TP53 在 TNBC 亚型中突变频率较高，在HR+/HER2- 亚型中低

• 生殖突变：4079名患者的血液DNA样本中，对于78个癌症易感基因，共发现了 28,507个具有不确定性意义的突变位点，其中368个致病或可能致病(P/LP)，主要有 BRCA1 (2.2%), PALB2 (0.9%), MUTYH (0.6%), CHEK2 (0.4%), ATM (0.3%), and TP53 (0.2%)

• 在DNA 损伤修复 DDR 基因列表中，发生germline突变的基因主要集中在了homologous recombination (HR, 10.8%), Fanconi anemia (FA, 6.5%), and mismatch repair (MMR, 3.2%) pathways通路：

• 生殖-体细胞突变相互作用：如 germline BRCA1 / BRCA2突变 (gBRCA1/2 ) 和PIK3CA体细胞突变之间的相互排斥性，以及 gBRCA1和TP53体细胞突变的共现。

文章最后作者没有直接给出原始数据，而是上传到了 http://www.biosino.org/node/project/detail/OEP001027 and http://www.biosino.org/node/project/detail/OEP003469。数据需要申请，但不一定就能申请到，所以想要重现还有点困难。前面提到的队列2是FUSCC-TNBC 上传到 SRP157974，包括WES 和 RNAseq ，但是 WES 数据仅有肿瘤样本，没有配对样本，虽然可以分析，但结果和作者分析的有一定差别。