外显子测序发现遗传性NK/T细胞淋巴瘤癌与FAM160A1基因突变相关

外显子测序发现遗传性NK/T细胞淋巴瘤与FAM160A1基因突变相关

Natural-killer/T-cell lymphoma (NKTL)是non-Hodgkin lymphoma的一个罕见种类,表现出独特的地理分布,与西方相比,亚洲的患病概率更高。早期发现这种疾病有治愈的可能,但晚期NKTL的预后都不理想。本文介绍作者如何利用外显子测序发现与该肿瘤相关的突变基因。

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在本篇文献中,有一对来自非近亲结婚中国家庭的男性兄弟,他们被诊断出患有鼻腔NKTL,而这种肿瘤在家族亲人中同时患病的病例十分罕见,因此怀疑是遗传性肿瘤,作者通过外显子测序发现遗传性鼻腔NK/T细胞淋巴瘤与FAM160A1基因突变有关。

文章发表在Blood Cancer Journal,IF=3.7:

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患者背景:

父母为非近亲结婚,却有两个儿子都患有鼻腔NKTL肿瘤,非常罕见,但是大哥不患病。二儿子在35岁的时候也就是2013年被诊断为IIA期鼻腔类型结外NKTL肿瘤,经过一些治疗后,在确诊的第27个月死亡; 三儿子,在1998年同样被确诊患有鼻腔NKTL肿瘤,当时才18岁,他接受了6个周期的CHOP(环磷酰胺,多柔比星,长春新碱)和高剂量的甲氨蝶呤治疗,疾病得到有效控制。但是,不幸的是,三年后他又被确诊患有慢性粒细胞白血病(CML),更不幸的是,在2014年他的NKTL肿瘤又复发,最后,由于肿瘤的转移在确诊6年后死亡。患者患病治疗的详细信息见下表:


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家系图分析

由于家庭中同时有两兄弟患有NKTL肿瘤,是极其罕见的,作者推断为遗传性肿瘤。绘制家系遗传图,通过家系图分析可以判断,父母不患病而后代患病应该是隐性遗传病;那么就有两种可能:(1)如果为常染色体隐性遗传,那么父母双方为隐性致病基因携带者,哥哥为携带者或者不携带;(2)如果是X染色体隐性遗传,母亲为致病基因携带者。

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实验及数据分析

实验测序

由于父亲死亡,作者对母亲和三个儿子进行全外显子测序,使用Agilent SureSelect Human All Exon 捕获试剂盒建库,然后用 Illumina HiSeq 2000 平台双端测序,测序结果见下表:

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数据分析

测序后的数据采用bwa 软件中的mem方法比对到人类参考基因组 GRCh37 (hg19)上,经过samtools去除PCR重复之后用GATK软件进行变异检测。共检测出3.03M的变异位点信息,其中只有484385个变异信息在四个样品中认为是候选位点。然后对候选变异信息进行注释,包括变异在基因上的位置是否影响氨基酸的改变,变异的有害成度注释如SIFT, PolyPhen and Grantham prediction scores, phyloP conservation scores等等,是否为稀有变异最小等位基因MAF<1%(NCBI clinvar 注释)等等注释。

候选致病基因筛选:

根据变异的有害程度,以及是否对基因编码蛋白有影响,以及变异位点在人群中的发生概率等进行筛选从而进一步缩小范围,最后,结合遗传模型筛选目标基因。

首先,根据X染色体隐性遗传病分析筛选变异信息,只找到了基因HNRNPH2在3'UTR上的变异符合性染色体遗传模式,但是sanger测序发现变异并不存在。然后,作者根据常染色体隐性遗传模型筛选变异信息,共有39个变异信息,其中有5个基因上(RDH13,GP6, NLRP2, LILRB3,FAM160A1)的变异被sanger测序验证。由于,这种肿瘤的发病概率极低,因此肯定是一个稀有变异,其中4个基因上的变异的最小等位基因频率分别为:RDH13, 0.2101; GP6, 0.7535;NLRP2, 0.3729; LILRB3, 0.05749都相对较高,只有FAM160A1(c.2827C/T)突变为0.00001892,概率非常低,最终确认为候选的致病基因。变异信息详情见下表:

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sanger测序验证致病基因结果如下,母亲为杂合致病突变携带者,患者婶婶也是杂合携带者,老大为纯合野生型,患病老二和老三都为纯合致病:

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基因组重测序数据分析视频课程:

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参考文献:https://www.nature.com/articles/s41408-018-0149-5

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  • 发表于 2019-05-24 16:55
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  • 分类:重测序

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