甲基化定义的肿瘤亚组可指导肾母细胞瘤遗传易感性的识别
Methylation-defined tumour subgroups guide recognition of genetic predisposition in Wilms tumour
对138例肾母细胞瘤的DNA甲基化谱分析识别出五个分子亚群,涵盖Beckwith-Wiedemann谱系肿瘤富集和一个WT1驱动亚组;按亚组引导重分析发现了此前未被识别的WT1致病性胚系变异,一例新发胚系变异促使患者进入肿瘤监测;随机森林分类器在独立验证队列中以约90%的准确率预测WT1驱动肿瘤。
威尔姆氏瘤(Wilms tumour)的遗传易感性涉及多个层面。早在上世纪八十年代,研究者就发现11号染色体短臂的杂合性丢失与该肿瘤密切相关,并提出IGF2等基因可能参与其发病机制 [3][5][6]。然而家系分析也显示,部分家族性病例并不定位于11p,提示存在明显的遗传异质性 [4]。在易感基因方面,外显子测序研究陆续识别出TRIM28、FBXW7等新型致病基因 [2],而WT1本身在散发肿瘤中突变率仅约5%,但在Denys-Drash综合征患者中却超过90% [1]。尽管如此,由于临床表型多样、嵌合体及隐蔽变异的存在,传统的胚系检测手段仍会漏掉相当一部分易感患者。
为弥补这一诊断缺口,本文对138例威尔姆氏瘤进行了DNA甲基化谱分析,鉴定出五个分子聚类,它们在生物学特征和易感性背景上呈现出明显差异,其中包含Beckwith-Wiedemann Spectrum相关肿瘤的富集,以及一个独立的WT1驱动亚组。借助聚类信息对原始数据进行重新分析,研究者发现了既往未被识别的WT1致病变异,其中一个为本研究新鉴定出的胚系变异,并已促使该患者进入肿瘤监测随访。在此基础上构建的随机森林分类器,在多个独立验证队列中识别WT1驱动型肿瘤的准确率约为90%。
这一工作将肿瘤来源的甲基化图谱与胚系变异识别相连接,绕过了传统诊断中因嵌合或变异隐匿而漏检的问题,使分子分层成为追溯潜在遗传易感性的切入点,从而在一定程度上拓展了对威尔姆氏瘤分子异质性的理解 [2][1]。
需要指出的是,本研究的发现仍基于有限样本和特定队列,分类器在更广泛人群中的表现有待进一步验证;此外,肿瘤中非印记区域的甲基化异常 [7] 以及在其他儿童肿瘤中开展的类似机器学习分类工作 [8] 表明,甲基化分层方法的临床转化路径仍需更多前瞻性数据来评估其长期效益。
- 1.A clinical overview of WT1 gene mutations · Hum Mutat 1997
- 2.Identification of new Wilms tumour predisposition genes: an exome sequencing study · Lancet Child Adolesc Health 2019
- 3.Relaxation of insulin-like growth factor II gene imprinting implicated in Wilms' tumour · Nature 1993
- 4.Familial predisposition to Wilms' tumour does not map to the short arm of chromosome 11 · Nature 1988
- 5.Insulin-like growth factor-II gene expression in Wilms' tumour and embryonic tissues · Nature 1985
- 6.Loss of heterozygosity in three embryonal tumours suggests a common pathogenetic mechanism · Nature 1985
- 7.Origins of DNA methylation defects in Wilms tumors · sciencedirect.com 2026
- 8.Development of a Machine Learning Classifier for Brain ... - PMC · pmc.ncbi.nlm.nih.gov 2026
来源:medRxiv Oncology · medrxiv.org