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原文
bioRxiv Cancer Biology· Enomoto, K., Sarmashghi, S., Misek, S., Lee, S., Raskind, G., Hoyt, S., Gao, G., Deng, D., Zhang, X., Kalfon, J., Saksena, G., Cherniack, A., Beroukhim, R. ·· 13 天前评分43

TangentXY:改进的性染色体拷贝数估计方法揭示癌症中X和Y染色体非整倍体特征

TangentXY: Improved copy-number estimation of sex chromosomes reveals features associated with aneuploidies in chromosomes X and Y across cancers

导读

TangentXY是一种新的拷贝数标准化方法,利用男女混合参考样本校正chrX性别差异并考虑chrY嵌合性,可更准确地评估任一性别样本的性染色体拷贝数。应用TangentXY分析发现,chrX(而非chrY)缺失与TP53突变相关,chrX增益可在部分肿瘤类型中预测患者预后;chrY缺失与chrX逃逸基因的失活性驱动突变相关,提示其频繁缺失可能促进男性癌症发生。

深度解读

拷贝数估计的信噪比通常随生殖系参考面板规模增大而改善,但性染色体让这件事卡了壳:男性只有一条X和一条Y,女性有两条X,参考集只能限定在与待测样本同性别者之中,规模随之缩水;而正常男性组织里频繁出现的Y染色体嵌合丢失,若不加处理还会带来系统偏差。这种丢失在人群中相当常见——英国生物样本库约20%的男性可检出Y丢失[3],80岁以上男性中比例可达18.7%[2];它还与更高的全因死亡和非血液肿瘤死亡风险相关[1],其易感位点又与癌症易感性共享遗传架构[4]。不过,Y丢失与癌症风险的相关性在不同前瞻性队列中并不一致[2],机制之争一直没有定论。

本文的TangentXY正是对着这些瓶颈来的。它在既有Tangent归一化框架——一套用于体细胞拷贝数推断的方法——的基础上扩展[5][6],同时纳入男性与女性参考样本,校正X染色体的性别差异并对Y染色体嵌合性加以处理,从而对任一性别的样本统一估计性染色体拷贝数。作者证明该方法在保留X、Y真实性别差异的同时把噪声压得更低。用它分析肿瘤数据后得到一组关联:X染色体(而非Y染色体)的丢失与TP53突变相关;X染色体获得在某些肿瘤类型中可预测患者预后;男性X染色体获得的绝大多数仍保持活性,而女性的X染色体获得大致均分于活性与失活的X之间。尤有意思的是,Y染色体丢失与X染色体上逃逸失活基因中的失活性驱动突变相关,为“频繁的Y丢失如何促进男性肿瘤”提供了一条机制线索。

这一工作在两层推进了既有认识。方法上,它解除了性染色体分析必须使用同性别参考集的约束,使两性样本可共用同一参考面板,性染色体区域的定量因此更稳。生物学上,它把此前停留在人群关联层面的Y丢失—癌症关系[1][2]落到一个可检验的假说上:Y丢失可能与X染色体逃逸失活基因的失活突变协同,在男性中助长肿瘤发生。

当然,这仍是一篇预印本,结论有待同行评议与独立队列检验;Y丢失与逃逸失活基因突变之间相关性的因果方向,以及它能否解释各队列间Y丢失与癌症风险不一致的报道[2],都还是未解的问题。

来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org