生殖系与体细胞RNF43功能缺失突变比较揭示不同的基因型-表型关联,并为结直肠肿瘤发生的遗传机制提供见解

Comparison between germline and somatic loss-of-function RNF43 mutations reveals different genotype-phenotype associations and provides insights into the genetic mechanisms of colorectal tumourigenesis

作者信息Claire Palles, Luke Freeman-Mills, Edward Arbe-Barnes, Nathalie Feeley, Laura Chegwidden, Helen Curley, Sara Galavotti, Connor Woolley, Jeremy Cheadle, Dmitri Mouradov, Oliver Sieber, Silvia Salatino, Steve Thorn, Anshita Goel, Juan Fernandez-Tajes, Sulochana Omwenga, Sujata Biswas, Timothy Maughan, Simon J Leedham, S:CORT Consortium, UK Colorectal Cancer Genomics Consortium, CORGI Consortium, WGS500 Consortium, Viktor Hendrik Koelzer, Lai Mun Wang, Roland Arnold, James Edward East, Ian Tomlinson, Andrew Blake, Enric Domingo, Viktor H Koelzer, Simon J Leedham, Timothy S Maughan, Susan D Richman, Philip D Dunne, Mark Lawler, Keara L Redmond, Alex J Cornish, Andreas J Gruber, Daniel Chubb Ben Kinnersley, Anna Frangou, Giulio Caravagna, Boris Noyvert, Eszter Lakatos, Henry M Wood, Steve Thorn, Richard Culliford, Claudia Arnedo-Pac, Jacob Househam, William Cross, Amit Sud, Philip Law, Maire Ni Leathlobhair, Aliah Hawari, Connor Woolley, Kitty Sherwood, Nathalie Feeley, Güler Gül, Juan Fernandez-Tajes, Luis Zapata, Ludmil B Alexandrov, Nirupa Murugae
PMID41443981
期刊Gut
发布时间2026-06-09
DOI10.1136/gutjnl-2025-337030

实验完整度

包含基因突变关联分析、体细胞突变分析、功能验证(如生物信息学预测及表达分析),但缺少动物或细胞模型的功能实验,证据层级有限。

主要模型

CORGI/100kGP/UKB结直肠癌及息肉患者队列 100kGP体细胞CRCs(2722例)

重点核对

生殖系RNF43突变定位(N端或C端)与CRC风险关联 体细胞RNF43突变双等位基因失活(纯合/复合杂合)状态与致病性 MSI状态与RNF43突变频率的关系 ZNRF3和SFRP4共突变对RNF43突变CRC的Wnt激活影响

摘要

背景:生殖系RNF43突变导致结直肠癌(CRC)和锯齿状息肉的显性遗传综合征。然而,这些数据来源于高度选择的家族。目的:我们评估了更代表普通人群的患者的生殖系RNF43变异,并将其与CRC中的体细胞RNF43突变进行比较。设计:我们研究了来自CORGI研究、100,000基因组计划(100kGP)和英国生物银行(UKB)的49,823例CRC和/或息肉病例,以及165,250例对照。在2,722例CRC中分析了体细胞突变。结果:与文献一致,在一个多代CORGI家族中发现了生殖系功能缺失RNF43变异(p.Thr158ProfsTer6),该家族有早发性CRC和锯齿状和/或丝状息肉。然而,虽然来自100kGP或UKB的23例CRC/息肉病例和47例对照具有生殖系RNF43突变,但病例通常缺乏多发性息肉或明显的家族史。有时,CRC独立于生殖系RNF43突变而发生。在病例对照分析中,生殖系RNF43变异与CRC风险相关(OR=2.696,p=0.010),但基因N端一半突变的外显率更高。生殖系C端突变未增加CRC风险。然而,体细胞C端突变是致病的,可能是因为其相对较弱的效果被Wnt基因(包括ZNRF3和新驱动基因SFRP4)的伴随突变所补充。结论:RNF43是CRC易感基因,但风险适中,报告中的息肉病表型常常缺失,并且可能发生分子表型拷贝。N端生殖系RNF43变异风险较高,但不能排除C端变异的弱效应。基因检测和患者管理应纳入这些因素。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
生殖系和体细胞RNF43功能缺失突变的基因型-表型关联差异及其对结直肠肿瘤发生的意义。
核心机制
RNF43在结直肠肿瘤中作为肿瘤抑制基因,通过功能缺失突变失活导致Wnt信号激活,但胚系突变的外显率受突变位置影响,N端突变风险较高,C端突变可能为弱驱动或乘客,其致病性需依赖其他Wnt基因突变(如ZNRF3、SFRP4)提供补偿性选择优势。
主要证据
基于大规模人群队列(CORGI、100kGP、UKB)的胚系突变关联分析及2722例CRC体细胞突变分析,发现N端胚系突变与CRC风险显著相关(OR=6.24),体细胞C端突变(如659fs)在MSI+肿瘤中具有致病性且与ZNRF3、SFRP4共突变。
研究意义
RNF43是中等风险的CRC易感基因,遗传咨询和患者管理应考虑突变位置、表型异质性及分子表型拷贝的存在。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

发现与验证家族性RNF43胚系突变

在一个大型CRC/息肉家系中鉴定候选易感基因变异。

对CORGI研究中一个六代家系(Ox7)40例样本进行全基因组测序,发现RNF43 p.Thr158ProfsTer6变异,并通过Sanger测序验证和共分离分析。

2

评估胚系RNF43突变与CRC风险关联

在大规模队列中检验胚系RNF43突变是否增加CRC风险。

在CORGI、100kGP和UKB共49,823例CRC/息肉病例和165,250例对照中筛选胚系功能缺失RNF43变异,并进行病例对照关联分析和突变位置分析。

3

分析体细胞RNF43突变与肿瘤抑制功能

确定体细胞RNF43突变(特别是C端)是否致病。

分析100kGP中2722例CRC的体细胞RNF43突变,评估突变负荷、双等位基因状态、与APC/CTNNB1共突变、ZNRF3/SFRP4共突变及表达特征。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
全基因组测序----
Sanger测序----
甲基化芯片----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
胚系突变关联分析
队列选择(CORGI/100kGP/UKB)、病例定义(CRC/息肉)、对照选择(无肿瘤)、种族限制、亲缘排除、突变位置分组(N端≤330,C端>330)
阅读提示:Methods: Sets of patients with CRC and/or polyps; Patient data sets for association analyses; Control data sets for association analyses; Cases and controls for assessment of mutation location effects
体细胞突变分析
肿瘤样本(100kGP CRC)、MSI状态、体细胞RNF43突变检测、纯合/杂合状态判断、与APC/CTNNB1共突变分析
阅读提示:Results: Analysis of CRC genomes; Methods: Homozygous somatic RNF43 mutations
基因型-表型关联
家族共分离分析(Ox7家系)、息肉形态学分类(SSL、HPP、TA等)
阅读提示:Results: The CORGI study...; Figure 3; Online supplemental table 3
功能性分析
RNA-seq表达分析(Wnt通路基因)、AXIN2表达水平、ZNRF3/SFRP4共突变检测
阅读提示:Results: Analysis of somatic mutations; Online supplemental figures 3–8