95例嵌合型结节性硬化症的综合遗传与表型分析

作者分析了来自95例结节性硬化症患者的不同组织的330个样本，确定了TSC1、TSC2嵌合体的特征。TSC1的嵌合变异等位基因频率显著高于TSC2。18%的结节性硬化症患者血液中不存在嵌合变异，这凸显了分析多个组织样本的价值。

结节性硬化症（TSC）是一种神经遗传性常染色体显性肿瘤抑制基因症，由TSC1基因或TSC2 基因的功能缺失、杂合或嵌合突变引起。它的特征是多种标志性的临床表现，包括皮肤的错构瘤(面部血管纤维瘤[FAF]、甲纤维瘤[UF]、鲨鱼斑[SP])、脑(室管膜下巨细胞星形细胞瘤[SEGA])、心(心横纹肌瘤)、肺(淋巴管平滑肌瘤病[LAM])和肾(血管平滑肌纤维瘤[AML])。

TSC是由TSC1基因或TSC2基因突变引起的神经遗传性疾病，其特征是身体多部位生长良性肿瘤，包括皮肤、大脑、心、肺和肾，严重影响身体健康。在诊断为结节性硬化症的患者中，10% ~ 15%的患者存在TSC1基因或TSC2基因变异的嵌合。

嵌合型结节性硬化症患者的TSC1基因变异发生率，远低于生殖细胞系结节性硬化症患者。在血液和唾液中，TSC1基因的嵌合变异等位基因频率(VAF)显著高于TSC2；面部血管纤维瘤中TSC1和TSC2嵌合患者的结节性硬化症临床特征数量相似。TSC1和TSC2的嵌合变异分布，与一般结节性硬化症的致病生殖细胞系变异相似。在76例结节性硬化症患者中，有14例的血液中未发现系统性嵌合变异，这体现了对每个患者的多个组织进行分析的价值。研究表明，几乎所有嵌合型结节性硬化症患者的结节性硬化症临床特征,都比生殖细胞系结节性硬化症患者少见。还发现了大量之前没有报道过的TSC1基因和TSC2基因突变，包括内含子和大的重排。

为了进一步研究结节性硬化症的嵌合特征，结合了之前报告的所有嵌合结节性硬化症患者以及之前未报告过的22个嵌合患者，收集了TSC1基因或TSC2基因嵌合患者的综合基因型和表型数据。这22个新报告的嵌合患者是从28个没有发现突变(NMI)的结节性硬化症患者中鉴定出来的，这些患者中有26个被鉴定出嵌合或杂合TSC1基因或TSC2基因突变。对95例结节性硬化症患者进行了深度大规模并行测序(MPS)，在最初的大规模并行测序分析中，每个患者分析了1 ~ 5个样本。

在这种由嵌合型结节性硬化症患者组成的群体中，对来自同一患者的多个样本进行的分析，比较来自不同结节性硬化症液、组织和肿瘤活检样本中的嵌合变异等位基因频率。血液和其他正常身体部位(如唾液、精液、尿液、口腔拭子或正常皮肤)的变异等位基因频率没有差异。血液和唾液中的变异等位基因频率之间有很强的相关性，表明唾液可以作为结节性硬化症基因检测的非侵入性替代血液。面部血管纤维瘤中的变异等位基因频率显著高于匹配的正常皮肤和血液，且肾血管平滑肌纤维肿瘤中的变异等位基因频率显著高于匹配的正常肾。与匹配的正常皮肤和血液相比，甲纤维瘤和皮肤鲨鱼斑的变异等位基因频率,也有升高的趋势。血液样本中,系统性嵌合变异等位基因频率的中位值非常低，为2.73%，远低于大多数临床实验室对嵌合突变的检出或报告水平。

值得注意的是，结节性硬化症相关临床特征的总数量与血液或唾液中TSC1 变异等位基因频率和TSC2变异等位基因频率的中位数之间，有显著正相关性。在TSC1和TSC2嵌合患者中，未观察到结节性硬化症临床特征的总数量之间有显著差异。在血液、唾液、精液、尿液和口腔拭子中无显著差异。因此，在基因检测应用中，唾液可被视为与血液等效。

值得注意的是，观察到结节性硬化症临床特征的数量与血液和唾液中TSC1或TSC2 变异等位基因频率的中位数显著相关，正如之前在较小数量的结节性硬化症嵌合体患者中观察到的那样。较高比例的嵌合突变细胞通常反映了较早的合子后事件，导致更多的细胞易受二次突变和肿瘤发展的影响。

本研究中的许多患者,寻求结节性硬化症基因分析,是因为他们处于生育年龄且认知能力正常，之前的结节性硬化症基因检测未能识别出突变，他们希望在结节性硬化症传给后代的风险方面得到指导。尽管如此，他们仍符合标准的结节性硬化症诊断标准，其中面部血管纤维瘤、皮质结节、肾血管平滑肌纤维瘤和肾囊肿最常见。这些情况可能部分解释了为什么在分析的大于14岁的嵌合型患者中，99%可见面部血管纤维瘤。在嵌合体患者和杂合子患者中，也有相当明显的性别比例倾斜:嵌合体女性vs男性，64vs30;杂合子女性vs男性，33 vs 6。这在女性对男性，27对2这组中尤其显著。

这种向女性性别倾斜的情况，很可能至少源于两个因素：

(1)许多嵌合体患者处于生育年龄，他们对基因检测感兴趣，以便对生育计划做出明智的决定。女性可能比男性对这个话题更感兴趣。

(2)许多研究对象，尤其是杂合子，来自美国国立卫生研究院肺淋巴管平滑肌瘤临床项目，该项目在女性中富集，因为在肺淋巴管平滑肌瘤的发生中，有明显的女性性别偏见。这种效应也见于杂合子中较高的肺淋巴管平滑肌瘤发生率(66%)。

随着发育的进行，有结节性硬化症基因突变风险的早期胚胎细胞数量较多，预计会有更多的极低水平嵌合的结节性硬化症患者。

根据原创基因检测与解读资料编辑