MET 14号外显子跳跃突变难以识别?阅读本文带你明辨是非
在我们认真阅读基因检测报告时,相信会经常看到错义突变、移码突变、截短突变等耳熟能详的基因变异类型。然而,当初次发现变异类型为MET 14号外显子跳跃突变(MET exon 14 skipping,下称MET 14跳突)的时候,你很可能会感到很新颖,基因还有跳跃突变呢?然后一连串的问题,陷入茫然,跳跃突变是啥啊?可以用靶向药吗...
不要着急,今天咱们就一起揭秘这个听起来生涩的MET 14跳突,如何在众多的MET变异中对它明辨是非?鉴于介绍内容较多,咱们不妨先列个问题提纲再细细道来:
一、什么是MET 14号外显子跳跃突变?
二、MET 14号外显子跳跃突变为什么导致癌症?
三、MET 14跳突的多种变异名称如何解释?
四、MET 14号外显子跳跃突变发生的位置有哪些?
五、如何快速辨认MET 14跳突?
六、MET 14跳突各类型发生比例如何?
七、如何精准全面地检测MET 14号外显子跳突?
八、不同检测平台对MET 14跳突的检测结果有差异吗?
九、MET 14跳突的肺癌患者有哪些靶向药物?
一、什么是MET 14号外显子跳跃突变?
MET 14跳突是由MET基因突变导致的特殊结构变异,咱们了解下DNA的结构,DNA分子是由编码氨基酸的外显子(exon)和非编码氨基酸的内含子(intron)交错组成。DNA在转录翻译成氨基酸时,规则性地将内含子剪去,而各外显子连接成连续的mRNA分子进行氨基酸的翻译(图1a)[1-2]。这个过程中,mRNA正常剪接受识别位点调控,包括外显子和内含子交接的“剪接区域”以及内含子上的多个位点都调控mRNA的正常翻译。一旦这些区域发生突变异常,mRNA的正常剪接会受到影响,导致蛋白翻译差错。所以不难理解,MET 14跳突就是由于MET基因转录调控的关键识别区域发生了异常突变,导致MET转录时mRNA跳过了14号外显子,形成13号外显子和15号外显子直接相连而14号外显子发生丢失的现象(图1b)[2]。
二、MET 14号外显子跳跃突变为什么导致癌症?
MET基因是常见的原癌基因,突变、扩增等激活突变均能导致癌症,而这14号外显子跳跃突变如何致癌呢?这就要从MET 14号外显子的功能说起。事实上,MET 基因第1003位置的酪氨酸(Y1003)残基的区域能与E3泛素连接酶CBL的结合,行使MET蛋白降解功能,保障细胞正常增殖(图1c,2A)。而MET 14跳突外显子丢失就会使MET蛋白无法与CBL结合,这样MET蛋白持续激活下游信号通路,促进肿瘤细胞快速增殖和发展(图1d,2B)[2-3]。事实上,不仅MET 14跳突,只要涉及Y1003区域的突变都会导致MET蛋白降解减少。但这些外显子深处的突变并能导致MET 14跳突。所以总结下,MET 14号外显子和周围内含子中的多个变异区域都可能导致MET功能异常而激活肿瘤信号通路,变成肿瘤的“帮凶”,而由于RNA剪接异常造成“MET 14号外显子跳跃突变”较为常见。
那么问题来了,是不是只要是MET基因14号外显子及其周围的突变都属于MET 14跳突?命名上有什么特别之处?先别激动,咱们要介绍辨别信息和方法了。
三、MET 14跳突的多种变异名称如何解释?
首先,了解下基因变异的命名规则-HGVS(human genome variation society)[4],相信这也是各基因检测报告变异命名的参考标准。对于报告中常见的“c.”和“p.”,两者是对同一变异在DNA序列和氨基酸序列的分别命名,实为对应关系。“c.” 描述编码DNA(coding DNA)序列的变异,“p.”描述蛋白质(protein)氨基酸序列的变异;以参考序列的首位碱基/氨基酸进行计算,变异中的数字则是对应的具体位置,如c.3028G>A即表示MET基因编码序列的3028位核苷酸由原先的G突变成A,对应的蛋白层面变化则是p.Asp1010Asn,表示氨基酸序列第1010位天冬酰胺取代了原先的天冬氨酸(图3)。而对于c.2888-16_2888-1del和c.3028+3A>G则是外显子上游(-)和下游(+)的内含子区域内的变异,内含子为非编码氨基酸区域,所以偶然见到这种有+和-的DNA变异描述,无须困惑,内含子突变嘛,没有氨基酸变化是正常的。
四、MET 14号外显子跳跃突变发生的位置有哪些?
我们先知晓在14号外显子周围的4个功能区域(剪接供体区域、剪接受体区域、分支位点、多聚嘧啶区域),因为MET基因变异只要影响到这4个功能区域就会导致MET 14跳突(图4)[5-6]。还要明确14号外显子上第一个和最后一个碱基位点命名(c.2888和c.3028),因为几乎所有的MET 14跳突的命名都是以这两个位点(数字)为基准(MET转录本号:NM_000245)。例如内含子中的突变:c.2888-16_2888-1del和c.3028+3A>G。当然,MET 14的变异命名也因参考的基因转录本不同而异,当你发现c.2942和c.3082为基准的命名时,大概率MET转录本号是NM_001127500.3,若确认属实后,依然适用判读[7]。图4. MET 14跳突功能区域和真实位点检出(综合[6]和[8]研究作图)
五、如何快速辨认MET 14跳突?
重点来了,对于报告中即将看到的MET基因突变?先别激动,捋一下MET 14跳突辨认步骤。
为更贴合实际情况,列举几份报告涉及了不同类型的MET 14跳突供参考:
如何快速辨认MET 14跳突?
一看内含子/外显子号,排除13和14之外的变异:
intron 表示内含子,exon为外显子,通常MET变异位于13号内含子(intron 13)/14号外显子(exon 14)/14号内含子(intron 14)上才会导致MET 14跳突,其它内含子/外显子无需考虑!
二看位点变异,“数字”是否涉及功能区位点:
这里务必记住两个关键词:c.2888和c.3028(参考转录本:NM_000245)。这是位于c.2888和c.3028位点及周围的变异的标志物。这里只需看变异是不是剪接受体位点SA:c.2888,c.2889,c.2888-1/-2/-3,剪接供体位点SD:c.3028,c.3027,c.3028+1/+2/+3,多聚嘧啶位点PPT:c.2888-24_c.2888-9、分支位点BS:c.2888-29。当你看到c.2942和c.3082时,先确认转录本,若是NM_001127500.3,可替代c.2888和c.3028的作用,也有用这个转录本的报道[7]。
还有很多MET 14跳突都是小片段的缺失/缺失插入(del/indel),以“_”为标志,这些变异区间若覆盖或涉及上述功能位点,也会导致MET 14跳突,例如c.2888-35_ 2888-17del(涉及BS和PPT)、c. 2888-27_2901del(PPT和SA)、c.2888-10_ 2909delinsTCA(SA)或c.3028_ 3028+3del(SD)、c.3028+1_3028+9del(SD)、c.3028_3028+17delinsC(SD)。
三看非14跳突变异,14外显子内部致病变异
前面三步是判定MET 14跳突步骤,其它14号外显子内部的1002、1003、1004位氨基酸激活变异通常表述为p.Y1003X、p. R1004X和p.D1002X(X代表不同氨基酸)。再确认这些位点突变来判定非MET 14跳突类型。
六、MET 14跳突各类型发生比例如何?
既往研究表明[7.10],MET 14跳突在中国NSCLC患者中的总体比例为1%-2.62%,发生率因病理亚型而异,在腺癌中约为1.0%-2.6%,鳞癌中约为1.5%-4.8%,而在肉瘤样癌中则达到10.5%-31.8%。七、如何精准全面地检测MET 14号外显子跳突?
目前,MET 14跳突的检测方法包括NGS、RT-PCR和Sanger测序,NGS因检测变异类型多、覆盖范围广是NCCN和CSCO指南推荐的检测方法。NGS检测进一步分为DNA水平的测序和RNA水平的测序。2020年哥伦比亚医学中心一项研究用NGS-DNA在644例肺腺癌患者检测到16例 (2.5%)MET 14跳突的患者,而当再使用NGS-RNA检测,结果在DNA检测为阴性的样本中另外检出了9例携带 MET 14跳突的样本。究其原因,发现DNA水平测序未覆盖13号内含子剪切受体位点,导致遗漏部分阳性变异[12]。有研究分析了DNA和RNA检测MET 14跳突结果,发现RNA层面的NGS检测MET 14跳突的检出率为4.2%(17/404),显著高于DNA层面的检出率1.3%(11/856)[13]。在两种方法同时检测的286例样本中,RNA检出10例阳性,其中6例在DNA中并未检出。主要是扩增探针设计范围有限或难以满足高质量测序,无法捕获关键突变位点。表明DNA层面检测MET 14跳突时,需全面考虑是否覆盖所有可能发生区域和类型,测序探针的合理设计尤为重要。八、不同检测平台对MET 14跳突的检测结果有差异吗?
MET 14跳突挑战不仅存在于不同测序技术之间,其实不同的NGS平台在MET 14跳突检测时也会出现不同的检测结果,我们尤其需要关注的是假阳性。2021年权威杂志《Journal of Thoracic Oncology 》就发表一篇研究报道[14]。九、MET 14跳突的肺癌患者有哪些靶向药物?
现阶段,克唑替尼、Capmatinib、Tepotinib、赛沃替尼等多种MET抑制剂已经在MET 14跳突的NSCLC患者中取得了良好的抗肿瘤效果[17]。近两年,Capmatinib和Tepotinib陆续获得FDA批准上市,而赛沃替尼也于2021年被NMPA批准上市,中国MET 14跳突患者迎来了首款获批的MET抑制剂。目前,MET 14跳突检测已被纳入国内外各大指南的推荐用以指导靶向治疗。最新NCCN非小细胞肺癌临床实践指南(2022.v3版)推荐转移性NSCLC患者检测MET 14跳突,阳性患者一线治疗可选择Capmatinib、Tepotinib或克唑替尼(特殊情况下)。往期推荐
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