BRCA 突变、年龄等因素如何影响输卵管分子表型？这项研究给出新见解

《Nature Communications》：Impact of BRCA mutations, age, surgical indication, and hormone status on the molecular phenotype of the human Fallopian tube

为探究 BRCA 突变、年龄等因素对人输卵管（FT）分子表型的影响，研究人员对 100 多例人 FT 进行多组学分析。结果表明，BRCA1/2 携带者与非携带者在分子表型上差异极小，该研究为卵巢癌高危人群肿瘤发生的预防和早期检测提供新视角。

　　在女性的生殖系统中，输卵管（Fallopian tube，FT）可是个 “大功臣”，它不仅负责运送卵子，还是受精和早期胚胎发育的 “秘密基地”。然而，近年来，FT 却被发现与盆腔浆液性癌症的发生关系密切，尤其是高级别浆液性输卵管卵巢癌（HGSC）。这一发现，让科研人员们对 FT 的关注度直线上升。

一直以来，携带 BRCA1/2 致病基因变异的女性，其 FT 是否存在广泛的表观遗传、转录组和蛋白质组改变，都是科学界热议的话题。以往的研究各执一词，有的认为存在差异，还指出这些差异可能和癌症风险有关；但也有研究对此提出质疑。而且，此前研究大多样本量有限，在研究时也没有充分考虑到细胞组成、激素状态、手术原因等混杂因素，这就好比在迷雾中探索，始终没能看清真相。

为了揭开这些谜团，来自美国范安德尔研究所（Van Andel Research Institute）、宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）等机构的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们带来了全新的认识。

研究人员为了开展这项研究，可谓是做了精心准备。他们收集了 125 例 FT 样本（其中 70 例来自非 BRCA1/2 突变携带者（non-BRCAm），28 例来自 BRCA1 突变携带者，27 例来自 BRCA2 突变携带者），这些样本均来自福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）的组织块，且经过妇科病理学家严格筛选，确保是组织学正常的输卵管。研究人员运用了多种先进技术，包括全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）、RNA 测序（RNA-seq）和蛋白质组学分析，同时对样本的临床信息进行详细注释，全方位地对 FT 样本进行剖析。

下面我们来详细看看研究的主要结果：

1. 样本队列特征：研究人员收集的样本来自不同的患者群体，详细记录了患者的年龄、绝经状态、手术指征等信息。经过质量控制和筛选，最终得到 105 例高质量数据的 FT 样本。通过对样本的检测，确认了 BRCA 突变携带者的临床生殖系变异注释，同时也排除了样本交换的可能性。
2. 组织类型组成对输卵管分子谱的影响：研究发现，细胞类型组成是影响 FT 分子谱变化的主要因素。通过 DNA 甲基化水平估计基质分数，研究人员发现基质分数与年龄相关，随着年龄增长，FT 上皮细胞相对于基质部分会减少。而且，基质分数、年龄、产后状态和 BRCA 状态都与主成分分析（PCA）结果相关，其中基质分数对 DNA 甲基化和蛋白质组的 PC2 影响最大，而转录组和蛋白质组的 PC1 则与产后状态关系最为密切。
3. BRCAm 和 non-BRCAm 组之间的差异分析：
   • DNA 甲基化差异：整体来看，BRCAm 和 non-BRCAm 组在异染色质、转录起始位点和 CTCF 结合位点的 DNA 甲基化模式没有明显差异。对特定基因座的分析也未发现 BRCAm 组 FT 存在 DNA 高甲基化现象，之前研究报道的 HOXC4 介导的 AID 过表达导致的表观基因组重编程在本次研究中也未得到证实。
   • RNA 和蛋白质表达差异：调整基质分数并排除产后 FT 样本后，研究人员仅发现 159 个差异表达基因（DEGs），但没有差异表达蛋白（DEPs）。进一步分析发现，DEGs 中免疫相关的免疫球蛋白（IG）基因在 BRCAm 组中表达较低，不过这一差异可能是由部分 non-BRCAm 样本的良性疾病导致的，而非 BRCAm 组样本本身免疫下调。此外，BRCA1 和 BRCA2 的 mRNA 丰度在两组之间也没有差异。
   
   
4. non-BRCAm 相关因素对人输卵管细胞组成的影响：研究人员根据已知的细胞类型标记基因表达水平，对 FT 样本的细胞组成进行分析。结果发现，绝经前后 FT 的细胞组成变化明显，产后 FT 和绝经后 FT 的纤毛上皮标记物都显著减少，但产后 FT 还表现出一些独特的特征，如 KRT8/18/19 和 TMEM190 的表达，以及内皮细胞标记物表达增加。根据这些特征，研究人员将绝经前 FT 分为四个主要簇，绝经后样本则构成第五个主要簇。
5. 正常输卵管中的衰老和雌激素信号：通过推断样本的生物学年龄，研究人员发现 BRCA1/2 突变携带者和对照组在衰老加速或减速方面没有差异。在雌激素信号方面，虽然 ER 结合位点的 DNA 甲基化水平随年龄增加，但主要与组织组成相关，而非年龄本身。研究还表明，雌激素反应主要发生在 FT 的上皮细胞中。

综合以上研究结果，研究人员得出结论：生殖系杂合性 BRCA1/2 突变本身并不会导致人 FT 发生广泛变化，这意味着 BRCA1/2 功能可能不存在单倍体不足。在 BRCA1/2 相关研究中，细胞组成、年龄、激素状态和手术指征等因素是重要的混杂因素，需要在研究设计和数据分析时加以考虑。此外，研究还揭示了 FT 在不同生理状态下的分子变化，这些变化与年龄、月经周期、妊娠和绝经等因素密切相关。

这项研究意义重大，它不仅为卵巢癌高危人群肿瘤发生的预防和早期检测提供了新的理论依据，也让我们对 FT 的生物学特性有了更深入的了解。同时，研究中产生的多组学数据资源，也为后续相关研究奠定了坚实基础，相信在未来，会有更多基于此的深入探索，为女性健康事业带来新的突破。