两项Nature研究利用饱和基因组编辑对BRCA2变异进行分类

　　

通过基因型与表型的关联来评估致病性是一项艰巨的任务，因为许多变异的临床意义不明，只在某个人或某个家族中发现。之前的遗传检测发现了大量的BRCA2序列变异，但很多被归为临床意义不明的变异（VUS）。

近日由独立研究团队开展的两项研究表明，饱和基因组编辑（saturation genome editing）技术有望对BRCA2基因中的功能缺失变异进行系统分类。这两项研究成果于1月8日发表在《Nature》杂志上。

第一项题为“Saturation genome editing-based clinical classification of BRCA2 variants”的研究由美国国家癌症研究所小鼠癌症遗传学项目副主任Shyam Sharan领导。

为了对BRCA2变异的功能影响进行系统分类，研究人员采用了一种高通量的变异效应多重分析（MAVE）策略，对人源化小鼠胚胎干细胞进行CRISPR-Cas9基因编辑。

他们重点关注了BRCA2基因15至26号外显子中的羧基末端DNA结合结构域编码区，这个编码区包含ClinVar临床变异数据库中的多个致病性错义变异。

研究人员利用cisplatin或olaparib等DNA损伤药物来处理细胞，并利用深度测序技术来评估编辑细胞中的变异丢失或富集模式。他们生成了6,551个SNV的功能评分，其中1,282个SNV在ClinVar数据库中被归为错义VUS。

在此过程中，他们将其中3,384个变异归为良性变异，将776个变异归为致病变异。他们指出，这些结果与ClinVar数据库中的致病变异线索相吻合。同时，他们还根据美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）和分子病理学会（AMP）的分类指南对这些数据进行了评估。

“这份分类结果是解读人群中未鉴定变异的宝贵资源，也是医生和遗传咨询师评估患者的BRCA2临床意义不明变异的宝贵资源，”作者解释说。

另一篇题为“Functional evaluation and clinical classification of BRCA2 variants”的论文也发表在同期《Nature》杂志上，通讯作者为梅奥诊所的Fergus Couch和Chunling Hu。

研究人员利用饱和基因组编辑技术分析了BRCA2基因15至26号外显子中的VUS。他们利用CRISPR-Cas9基因敲入编辑技术对人类单倍体HAP1细胞中的VUS进行分析，并在5天和14天时通过大规模并行测序技术进行评估。

他们利用VarCall贝叶斯模型将总共6,960个BRCA2变异（一个除外）归入七个致病类别，包括“支持”、“中等”或“强”的致病变异或良性变异以及VUS。

研究人员接着利用病例对照研究数据，对2012年至2021年期间接受遗传性癌症变异检测的数十万名女性进行分析。同时，他们还分析了大规模乳腺癌研究中164,320名参与者的数据，以探索这些变异在乳腺癌或卵巢癌风险中的潜在作用。

之后，他们将功能分析结果整合到ClinGen、ACMG和AMP的模型中，用于BRCA2变异的临床分类。利用这种方法，91%的变异被归为致病或可能致病，或良性或可能良性。这些分类后的变异有望改善BRCA2变异携带者的临床管理。