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
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。
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。
- 1.Mosaic loss of chromosome Y in peripheral blood is associated with shorter survival and higher risk of cancer · Nat Genet 2014
- 2.Mosaic loss of chromosome Y is associated with common variation near TCL1A · Nat Genet 2016
- 3.Genetic predisposition to mosaic Y chromosome loss in blood · Nature 2019
- 4.Genetic variants associated with mosaic Y chromosome loss highlight cell cycle genes and overlap with cancer susceptibility · Nat Genet 2017
- 5.TangentXY: Improved copy-number estimation of sex ... · biorxiv.org 2026
- 6.Tangent normalization for somatic copy-number inference in ... · pmc.ncbi.nlm.nih.gov 2026
来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org