共识与指南∣BRCA1/2数据解读中国专家共识(2021版)

2021-11-12

早筛网讯:近日,BRCA1/2数据解读中国专家共识(2021版)(以下简称《专家共识》)已经发布。编写组在2017版《BRCA数据解读中国专家共识》基础上,增加了对肿瘤BRCA1/2基因变异解读的阐述,并对BRCA1/2基因检测报告等内容进行了一些细节上的更新,以进一步指导与规范我国BRCA1/2基因检测数据的解读和临床应用。



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摘要

乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,BRCA)包括BRCA1和BRCA2,是重要的抑癌基因,其编码产物参与DNA损伤同源性重组修复。BRCA1/2基因检测在卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌等相关肿瘤的遗传风险评估、治疗选择、预后判断等方面具有重要意义。变异解读是BRCA1/2基因检测中一个关键的环节。BRCA1/2基因变异解读需要依据各类信息(包括来自群体数据库、疾病数据库、文献和家系情况等)进行综合评判。为结合临床实践并补充相关领域更新,编写组在2017版《BRCA数据解读中国专家共识》基础上,增加了对肿瘤BRCA1/2基因变异解读的阐述,并对BRCA1/2基因检测报告等内容进行了一些细节上的更新,以进一步指导与规范我国BRCA1/2基因检测数据的解读和临床应用。


正文

乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,BRCA)包括BRCA1和BRCA2,是重要的抑癌基因,其编码产物参与DNA损伤同源性重组修复(homologous recombination repair)。BRCA1/2基因突变会导致同源重组缺陷(homologous recombination deficiency,HRD),使得基因组不稳定性显著增加。BRCA1/2基因突变分为胚系突变和体细胞突变:BRCA1/2基因胚系突变起源于生殖细胞,显著增加乳腺癌、卵巢癌以及其他相关肿瘤的发病风险;BRCA1/2基因的体细胞突变仅存在于肿瘤细胞中。BRCA1/2基因变异状态在相关肿瘤(卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌等)的遗传风险评估、治疗选择、预后判断等方面都具有重要意义。BRCA1/2基因变异状态与聚二磷酸腺苷核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制剂疗效密切相关。近年来,美国食品药品管理局(FDA)及中国国家药品监督管理局(NMPA)已陆续批准多种PARP抑制剂用于相关肿瘤的治疗,这使得临床医师对BRCA1/2基因变异精准检测与解读的需求和重视达到了新的高度。

BRCA1/2基因序列较长,变异形式多样,变异位点分散遍布于2个基因的全长,并不是所有的BRCA1/2基因变异都会损伤蛋白质功能,因而,变异解读是BRCA1/2检测中一个关键的环节。BRCA1/2基因变异解读需要依据各类信息(包括来自群体数据库、疾病数据库、文献和家系情况等)进行综合评判。近年来,国外多个权威机构先后发布了BRCA1/2基因变异数据解读的标准或指南,我国也于2017年发布了《BRCA数据解读中国专家共识》。为结合临床实践并补充相关领域更新,编写组在2017年版基础上,增加了对肿瘤BRCA1/2 变异解读及其临床应用的阐述,并对BRCA1/2检测报告等内容进行了一些细节上的更新,以进一步指导与规范我国BRCA1/2基因检测数据的解读和临床应用。

一、BRCA1/2基因变异类型、检测区域及检测方法


BRCA1/2基因变异类型主要包括点突变、小片段插入/缺失和大片段重排(large genomic rearrangement)等。除BRCA1/2基因编码区的变异外,内含子发生的一些变异亦可能会通过干扰RNA剪接等方式影响蛋白质功能,因此,BRCA1/2 基因检测必须同时覆盖编码区和相邻边界区(以±20 bp为佳)。

目前,BRCA1/2基因检测一般采用二代测序(next generation sequencing)技术。除应用于点突变和小片段插入/缺失的检测外,在测序策略和生物信息学工具方面有着特殊设计的二代测序也可用于大片段重排的检测。Sanger测序是检测BRCA1/2基因点突变和小片段插入/缺失的传统技术,现在一般用于二代测序检测结果的验证。多重连接依赖性探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification assay,MLPA)常用于BRCA1/2 基因大片段重排的检测。

二、BRCA1/2基因变异命名规则


推荐使用人类基因组变异协会(Human Genome Variation Society,HGVS)命名法对基因序列变异进行规范化命名。必须标明参考序列,以确保基因变异命名准确无误。HGVS命名法的首选DNA编码参考序列是基因座参考基因组序列(locus reference genomic sequence,LRG,http://www.lrg-sequence.org/),但LRG尚未被广泛应用在相关数据库和文献里。因此,目前推荐使用BRCA1/2基因最常用的转录本序列,分别为NM_007294.3(BRCA1)和NM_000059.3(BRCA2),相对应的蛋白质参考序列分别为NP_009225.1(BRCA1)和NP_000050.2(BRCA2)。推荐使用命名工具(http://mutalyzer.nl)对基因变异的HGVS命名进行校验。

三、胚系BRCA1/2变异分类


根据国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)、美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)和胚系突变等位基因解读实证联盟(Evidence-based Network for the Interpretation of Germline Mutant Allele,ENIGMA,http://enigmaconsortium.org/)的分类系统,将胚系BRCA1/2变异按照风险程度由高至低分为以下5类:致病性(5类,致病可能性>0.990)、可能致病性(4类,致病可能性在0.950~0.990之间)、意义未明(3类,致病可能性在0.050~0.949之间)、可能良性(2类,致病可能性在0.001~0.049之间)和良性(1类,致病可能性<0.001)。受试者的总体BRCA1/2 状况应为其所有BRCA1/2基因变异中风险程度最高的类别。

四、胚系BRCA1/2变异解读


目前,BRCA1/2变异解读最权威的指南或标准包括:ACMG和美国分子病理学会(Association for Molecular Pathology,AMP)序列变异解读标准和指南(2015版),欧洲分子基因诊断质量联盟(European Molecular Genetics Quality Network,EMQN)遗传性乳腺癌/卵巢癌分子遗传分析最佳实践指南(2008版)和ENIGMA BRCA1/2基因变异分类标准(2.5版)。

ACMG于2000年发布了第1版变异解读总体指南,并于2007年进行了修订,2015年,ACMG和AMP联合发布了该变异解读指南的最新版本。EMQN是一家为全球实验室提供室间质量评估(external quality assessment)服务的非营利性机构,致力于提高临床分子遗传学检测质量。1999年,EMQN起草了第1版遗传性乳腺癌/卵巢癌分子遗传学分析最佳实践指南,并于2007年EMQN研讨会讨论后在2008年更新了该指南。ENIGMA是一个国际研究者联盟,致力于确定BRCA1/2和其他已知或可疑乳腺癌基因序列变异的临床意义。基于已发表的指南(包括ACMG 2007版)和各成员制定的分类标准,ENIGMA于2015年发布了专门针对BRCA1/2变异分类标准,并根据新出现的证据持续进行更新至2017版。在ENIGMA的分类标准里,根据已知的对功能域的认知,总结了BRCA1/2的功能域以及可能恢复BRCA1/2基因功能的自然存在的框内RNA异构体。除此之外,ENIGMA还发表了一些针对临床意义未明变异的研究。这些都是变异解读非常有用的资源。近期,有专家工作组对2015版ACMG/AMP标准进行了细化,形成了Sherloc变异分类方法。Sherloc变异分类方法承袭了ACMG指南的5级分类,同时以更细致的证据赋分代替了证据等级,对各项证据能否叠加做了更为详尽的规范,以求提高解读结果的一致性。同一变异依据不同的解读指南或标准所得到的解读结果可能会略有差异,因而,《专家共识》建议在变异解读时具体指明所依据的指南或标准名称。

综合以上指南解读规则以及BRCA1/2基因的特征,《专家共识总结出以下变异分类解读规则:

1.致病性(pathogenic)-5类。包括以下几种情况:(1)编码提前终止密码子的序列变异,即BRCA1第1855位氨基酸和BRCA2第3309位氨基酸前发生的无义突变或移码突变;(2)发生在剪接位点即外显子上下游第1或第2个碱基的变异,但是,需除外经预测或已明确的可产生可能恢复BRCA1/2基因功能的自然存在的框内RNA异构体的变异;(3)拷贝数缺失变异,该变异导致BRCA1第1855位氨基酸和BRCA2第3309位氨基酸前发生移码突变,或者该变异移除1个或多个外显子且不是经预测或已明确的可产生可能恢复BRCA1/2基因功能的自发框内RNA异构体的变异;(4)任意大小的拷贝数重复变异,该变异导致1个或多个外显子重复并已被证实会导致BRCA1第1855位氨基酸和BRCA2第3309位氨基酸前发生移码突变;(5)体外或体内功能研究显示对基因或基因产物有破坏作用且与肿瘤高危相关的其他类型变异。

2.可能致病性(likely pathogenic)-4类。包括以下几种情况:(1)该变异经mRNA水平的实验证实能够改变剪接,但是不会产生可能恢复基因功能的自然存在的框内RNA异构体;(2)该变异编码的氨基酸改变与之前定义的5类致病性错义突变相同,但发生改变的基础核苷酸不同,而且既往疾病关联并非由剪接事件所致,并且变异未见于作为对照的外显子组测序项目(Exome Sequencing Project,ESP)、千人基因组计划(1000 Genome Project)或外显子组整合数据库(Exome Aggregation Consortium,ExAC),或变异位于已确认的功能区;(3)移除密码子的小片段框内缺失变异,该变异涉及的氨基酸位点已被证实可发生错义突变替换5类变异,且既往疾病关联并非由于剪接事件所致,并且变异未见于作为对照的ESP、千人基因组计划或ExAC数据库,或变异位于已确认的功能区;(4)体外或体内功能性研究显示对基因或基因产物有破坏作用的其他类型变异,并且变异未见于作为对照的ESP、千人基因组计划或ExAC数据库,或者变异位于已确认的功能区。

3.意义未明(uncertain significance)-3类。证据不足以将其归类为1、2、4或5类的变异,或证据与良性和致病性分类相矛盾的变异。

4.可能良性(likely benign)-2类。包括以下几种情况:(1)该变异编码的氨基酸改变与已确认的1类良性变异相同,但发生改变的基础核苷酸不同,且无证据表明该变异会导致剪接事件;(2)个体发生的胚系变异与已知致病变异在同一基因上呈反式(in trans)排列,且该个体除了BRCA1/2相关肿瘤外无明显其他临床表征。

5.良性(benign)-1类。(1)ESP、千人基因组计划或ExAC数据库中等位基因频率>5%的变异;(2)体外或体内功能研究显示对蛋白质功能或剪接无破坏作用的变异。

变异解读的关键步骤之一是收集证据,并基于这些证据对变异进行分类。数据库是挖掘这些证据的重要资源。根据一些常用的数据库,依使用情况分为2类:群体数据库和BRCA1/2相关数据库。群体数据库记录的是以种群为基础的研究中发现的变异。大群体中的变异频率可从此类数据库中获取。BRCA1/2变异相关研究已开展多年,有一些专门收集BRCA1/2变异的数据库和积累大量BRCA1/2变异的疾病数据库,可从中找到变异解读和相应的支持证据。

BRCA1/2变异的解读是一项十分复杂的工作,由于需要查询大量的数据库,不同实验室对于解读规则的理解上也可能存在差异,因此变异的解读结果可能存在较大的差异。随着临床实践经验的不断累积,新近有一些研究者通过对ACMG/AMP规则进行进一步的阐述或修订,有效地提高了解读的一致性。随着时间的推进和证据的积累,BRCA1/2变异的分类也可能会发生变化,这可能会影响到患者的遗传风险管理及治疗方案,因而变异解读数据库的更新和分享极为重要。

五、肿瘤BRCA1/2变异解读


胚系变异的解读重点关注该变异对于某种遗传疾病的致病性,而肿瘤变异的解读关注该变异对临床实践的影响,如对某种靶向药物敏感性的预测、对疾病的诊断或预后判断的价值等。因此相对胚系变异而言,肿瘤变异的解读更为复杂,尚未形成一个被普遍认可的分类标准。目前国际上有多个机构推出了以临床意义解读为核心的肿瘤变异解读的指南,如2017年由临床医师和癌症生物学专家组推出的OncoKB,AMP和美国临床肿瘤学会(ASCO)、美国病理学家学会(CAP)联合发布的肿瘤组织变异解读和报告标准与指南等。在2017年AMP/ASCO/CAP联合发布的肿瘤体细胞变异解读和报告标准与指南里,将肿瘤中体细胞变异的证据级别分为A、B、C、D 4个等级。A类证据为美国FDA批准用于某种特定肿瘤治疗靶向药物的生物标志物,或来自临床诊疗指南中对某特定肿瘤作为治疗、诊断或预后的生物标志物;B类证据为在较大规模的临床研究证实且取得该领域专家共识的生物标志物;C类证据为在其他癌种中获得FDA或专业机构批准的生物标志物,已作为临床试验的筛选入组标准,或基于多个小型研究具有诊断或预后意义;D类证据为临床前研究表明可能有治疗指导意义,或在小规模研究、未达成共识的多个病例报道中表明该突变具有指导诊断和预后判断的意义。在此基础上,进一步将肿瘤的变异按照其临床意义分为4个层级。Ⅰ级:临床意义明确的变异(A类或B类证据);Ⅱ级:具有潜在临床意义的变异(C类或D类证据);Ⅲ级:临床意义未明的变异;Ⅳ级:良性或可能良性的变异。总而言之,现有的肿瘤变异解读指南大都围绕基因-变异-功能-疾病-用药这一线索,按照其中每一项的证据等级对变异进行分类,并由此形成知识库,方便从业人员进行检索。不同组织机构形成的知识库在基因的覆盖、变异的命名、用药推荐以及证据的罗列方面均有差异,因此在进行肿瘤变异解读时,最好整合多个数据库的检索结果,对于重要的变异,可考虑追溯原始文献证据,以使解读尽可能精确,最大限度地支持临床决策。

对于肿瘤BRCA1/2基因变异,《专家共识建议在前述BRCA1/2基因变异致病性分类的基础上,结合目前国内外的批准情况及临床诊疗指南共识推荐,将肿瘤BRCA1/2变异根据临床意义分为4个层级。

Ⅰ级:临床意义明确的变异,来自国内外权威机构批准或临床诊疗指南共识推荐可作为治疗、诊断或预后的生物标志物,如乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌中的致病性/可能致病性BRCA1/2变异;
Ⅱ级:具有潜在临床意义的变异,如其他癌种中的致病性/可能致病性BRCA1/2变异;
Ⅲ级:临床意义未明的BRCA1/2变异;
Ⅳ级:良性或可能良性的BRCA1/2变异。

需要注意的是,随着肿瘤生物学的快速进展,BRCA1/2变异对于治疗、诊断、预后的临床意义也在不断的更新,这必然会影响到肿瘤BRCA1/2变异的临床意义评级。另外,与表皮生长因子受体(EGFR)、BRAF等癌基因变异相比较,BRCA1/2基因不存在突变热点,BRCA1/2基因特定区域/位点/类型的变异与用药关联的证据需要更多数据的积累。

六、胚系与肿瘤BRCA1/2变异解读的临床应用


胚系检测一般使用血液、唾液、口腔拭子等样本,目前以血液(白细胞)样本为主,检测到的BRCA1/2变异为胚系变异。肿瘤检测一般使用手术或穿刺获得的肿瘤组织样本,肿瘤样本中检测到的BRCA1/2变异既可能是胚系变异,也可能为体细胞变异。在临床实践中,如果仅送检肿瘤组织样本,推荐按照肿瘤BRCA1/2变异解读原则进行解读;如果仅送检血液样本,推荐按照胚系BRCA1/2 变异解读原则进行解读;如果送检的是肿瘤和血液配对样本,那么需要首先明确检测到的变异是胚系变异还是体细胞变异,对于确认为胚系变异的,按照胚系BRCA1/2变异解读原则进行解读,对于确认为体细胞变异的,按照肿瘤BRCA1/2变异解读原则进行解读。需要特别指出的是,在临床实践中,胚系与肿瘤BRCA1/2变异分类/分级并不是相互独立的,需要联合应用。卵巢癌等肿瘤患者中检出的致病性/可能致病性胚系BRCA1/2变异对于肿瘤的治疗与预后有非常重要的临床意义,在按照胚系BRCA1/2变异解读原则进行分类后,对于致病性/可能致病性变异也可进一步解读其在所罹患肿瘤中的临床意义;而肿瘤中检出的体细胞BRCA1/2变异,在根据肿瘤BRCA1/2变异解读规则进行临床意义分级之前,需要参考胚系BRCA1/2变异致病性分类,只有致病性/可能致病性变异才能被归为Ⅰ级(乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌)或Ⅱ级(其他癌种)。

七、BRCA1/2基因检测报


一份完整的BRCA1/2基因检测报告要能够被肿瘤科医师或其他非分子病理学专业的医师理解,报告内容应至少包括以下部分:样本信息、检测结果、基因变异分类的详细解释、检测方法和覆盖区域、签名和联系信息。样本信息部分应包括受检者/患者基本信息、样本类型、临床诊断、家族史。若送检的是肿瘤组织,样本信息部分还应该包括病理诊断、肿瘤细胞含量、取材时间、样本处理方式等信息。对于胚系BRCA1/2变异,检测结果部分应列出在该受检者中发现的所有3~5类基因变异,并列出总体BRCA1/2状态;对于肿瘤组织BRCA1/2 变异,检测结果部分应列出在该患者中发现的所有Ⅰ~Ⅲ级变异。基因变异分类的详细解释部分应提供基因变异分类/分级证据的简要说明,并指明所依据的变异解读指南或标准名称。检出胚系致病性/可能致病性变异时,应建议对受检者的血亲进行遗传咨询以及该变异的检测;在肿瘤组织中检出致病性/可能致病性变异但不能区分胚系或体细胞来源时,应建议进行该变异的胚系检测验证。检测方法和覆盖区域部分应明确描述使用的是何种BRCA检测方法以及该方法覆盖的指定序列区域。签名和联系信息部分应列出实验操作、数据分析与报告撰写、报告复核的人员姓名及便于进一步问询的联系信息。数据分析人员应具有临床医学、分子生物学或遗传学知识背景并经生物信息学分析培训。最终报告审核人员的资质要求可参考《临床分子病理实验室二代基因测序检测专家共识》。

编写组成员(按单位名称汉语拼音字母顺序排列)

北京大学医学部病理学系(张波)

北京医院病理科(王征)

福建省肿瘤医院病理科(陈刚)

复旦大学附属肿瘤医院病理科(周晓燕)

哈尔滨医科大学附属第一医院病理科(吴鹤)

哈尔滨医科大学附属肿瘤医院病理科(孟宏学)

河北医科大学第四医院病理科(刘月平)

河南省肿瘤医院病理科(马杰)

湖北省肿瘤医院病理科(岳君秋)

华中科技大学同济医学院病理科(段亚琦)

江苏省人民医院病理科(张智弘)

解放军东部战区总医院病理科(饶秋)

解放军总医院肿瘤医学部研究所(刘毅)

山西省肿瘤医院病理科(郗彦凤)

首都医科大学宣武医院病理科(滕梁红)

四川大学华西医院病理研究室/病理科(唐源、叶丰)

苏州大学附属第一医院病理科(郭凌川)

中国医科大学附属第一医院病理科(王亮)

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院病理科(梁智勇、陆俊良、吴焕文)

中国医学科学院 北京协和医学院 肿瘤医院病理科(应建明)

中山大学附属肿瘤医院分子病理室(邵建永)


来源:中华病理学杂志
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