曹彦东
北京安智因生物技术有限公司副总经理
南开大学物理学学士。曾任职华大基因研究院，赛默飞世尔工程师。从事高通量测序仪研发和生物信息应用开发工作11年，涉及医学遗传学、法医学等领域。在遗传性心血管病、遗传性肾病、遗传性肿瘤、出凝血、血液肿瘤和淋巴瘤、身份识别方向开发了多项临床应用技术，发表SCI文章6篇，发明专利14项。任《高通量测序技术临床规范化应用北京专家共识》起草组执行专家。
在恶性肿瘤发病中，绝大多数肿瘤是环境与遗传因素相互作用的结果。人的个体遗传因素在恶性肿瘤的发生和发展过程中起着重要作用，全部肿瘤患者中遗传性肿瘤占比约为5～10%。尤其以常染色体显性方式遗传的抑癌基因，一旦发生致病变异，承担等效“二次打击”的可能性增加，相应罹患某一遗传性肿瘤综合征的可能性增加。而大部分人的遗传易感基因遗传自父母，也有少数不是来源于父母的个体新发突变。在常染色体显性遗传方式下，若父母有一方携带有致病的肿瘤易感基因改变，则他们下一代会有50%的概率从父母处获得这个缺陷基因。目前已经发现遗传性肿瘤包括遗传性乳腺癌、卵巢癌、胃癌、直肠癌、脑垂体肿瘤、肾癌、视网膜母细胞瘤，胰腺癌、子宫内膜癌、遗传性平滑肌瘤、胆管癌、神经纤维瘤、黑色素瘤、前列腺癌、淋巴瘤、多发性内分泌瘤、白血病等。一
遗传性恶性肿瘤的基本特点
1.两个或两个以上的近亲出现相同或相关联的肿瘤。
2.具有1个或1个以上的亲属肿瘤发病年龄早于通常发病年龄。
3.对称性器官的双侧肿瘤，如双侧乳腺癌、双侧肾癌。
4.同一个人的多发性原发肿瘤。
5.某些良性改变如皮肤或骨骼异常、消化道息肉、粘膜黑斑等，一般与已知的遗传性肿瘤综合征相关。
6.罕见肿瘤，如男性乳腺癌。
二
常见遗传性肿瘤的临床特征
1.遗传性大肠癌：大部分结直肠癌呈散发，但约10～30%的结直肠癌患者具有家族聚集现象，大约有5%-6%的遗传性结直肠癌发病与多种遗传综合征直接相关。根据胃肠道内是否出现多发息肉，遗传性结直肠癌可分为两大主要类型：（1）遗传性息肉病性结直肠癌综合征;（2）遗传性非典型息肉病性结直肠癌综合征，该综合征也被称为林奇综合征（Lynchsyndrome，LS）。
2.遗传性乳腺癌卵巢癌综合征（hereditarybreastandovariancancersyndrome,HBOCS）：该综合征约占遗传性乳腺癌病例的60%-75%。乳腺癌患者中约有2%-5%的肿瘤是因BRCA基因突变导致，卵巢癌中该比例更是高达10%-15%。HBOCS的女性患者其一生都有很高的乳腺癌和卵巢癌的发病风险，且对侧患乳腺癌的风险也要高于其他患者，如携带BRCA1基因突变的女性有51%-75%的风险患浆液性乳腺癌。同时，携带BRCA基因突变的男性其终身患癌风险也将增加，如携带BRCA2基因突变的男性患乳腺癌的风险为6%-7%。
3.李佛美尼综合征（Li-Fraumenisyndrome，LFS）：该综合征患者患乳腺癌、软组织肉瘤、脑肿瘤以及肾上腺皮质癌等癌症的风险在30岁前约为50%，而到60岁就会高达90%，并且患者在童年和成年期女性的发病风险相对要高于男性。另外，该综合征再次患原发癌的风险也会增加，据估计有57%的LFS患者有可能罹患第二种癌症，以及38%的LFS患者有可能罹患第三种癌症。
4.黑斑息肉综合征（Peutz-Jegherssyndrome，PJS）：该综合征与胃肠道息肉、独特的皮肤和粘膜病变（斑）有关。PJS患者一生约有85%的风险罹患肿瘤，最常发生在胃肠道和生殖系统。PJS患者患胃肠道恶性恶性肿瘤的危险性在57%左右，其中大肠癌的风险约为37%。另外，PJS女性患者60岁前罹患乳腺癌的风险可能高达31%，患卵巢癌、输卵管癌、子宫颈癌的风险也会增加；PJS男性患者罹患睾丸良性肿瘤、前列腺癌和乳腺癌的风险也很高。
5.Cowden综合征（Cowden’ssyndrome）：该综合征女性患者终生有25%-50%的乳腺癌发病风险和6%-10%的子宫内膜癌患病风险。该综合征男性和女性均有10%患甲状腺癌的风险，并且其患肾透明细胞癌、脂肪瘤和胃肠道错构瘤的风险较高。
6.遗传性弥漫性胃癌综合征（hereditarydiffusegastriccancersyndrome，HDGC）：该综合征与CDH1突变有关，其中男性患弥漫性胃癌的风险约为67%，女性约为83%。该综合征平均发病年龄在38岁，且女性患者一生中大约有39%的风险患小叶乳腺癌。
三
遗传性恶性肿瘤的筛查
对具有癌症家族史的高危人群应学会科学防癌，通过早期基因检测、定期检测等方法来积极地应对疾病。目前已有大量针对遗传性肿瘤易感基因的研究，尤其是一部分遗传性肿瘤的主要致病基因已经明确。采用NGS检测遗传性肿瘤，但对其生物信息分析过程中要考虑常见的一些问题。
1.变异检测：不同的测序平台得到的数据，要分别选择相应的数据分析流程。WES（探针杂交捕获+illumine测序平台）：比对环节使用软件BWA；变异检测使用软件GATK[1]。PANEL（多重引物PCR+iontorrent测序平台）：比对环节使用软件TMAP；变异检测使用软件TVC。
2.注释分级[2]：主流变异注释软件有：VEP，SnpEff，ANNOVAR；变异的书写规则要参照HGVS。在遗传分子层面，个人之间的差异不超过0.5%。这些差异目前收录在群体遗传学数据库中，以及致病变异数据库中。结合疾病发病率，设置多态性位点的人群频率阈值。
3.NGS数据质控标准[3-4]：需要评估覆盖度、测序深度，考虑一代测序补齐和变异位点的一代测序验证。（1）测序深度（depth,x）：指定范围内每个碱基的reads支持数目均值。该范围可以精确到一个变异位点，也可以扩大到完整目标区域，即平均测序深度。单基因遗传病生信分析要求WGS30x,WES/PANELx。（2）覆盖度(coverage,%)：完整目标区域被覆盖的百分比。单基因遗传病一般考虑测序深度至少分别为4x/20x/50x/x的覆盖度。（3）均一性(uniformity,%)：完整目标区域范围内，每个目标片段（碱基、扩增子、外显子、人为划分单元）的测序深度已知，记为D_i（i=1,2,3…N,N为所有目标片段）。统计D_i的离散程度，为了方便样本之间的比较，目前均一性的主流统计方法是计算M/N*%,M为D_i≥D?*20%的数目。（4）在靶率（on-target,%）：比对到目标区域的reads数，占产生reads的百分比。影响在靶率的主要原因是样本污染、非特异性扩增、非特异性比对。（5）重复reads（duplicate）：reads的某些属性（序列、比对起始位置等）相同即重复reads。扩增子测序必须跳过该环节。（6）单碱基质量预测值（basecallingqualityscore）：使用Phred-like质量值来评估测序错误率，通常表示为Q值。推荐使用该值作为某一型号测序仪稳定性的指标；或者衡量reads3’端质量值下降快慢的指标。（7）比对质量值（mappingquality）：read比对到基因组正确位置的可能性。一个panel稳定下来以后，所有reads比对质量值的分布基本是稳定的（主要取决于目标区域）。在此基础上，该分布如果出现变化，提示需要
