研究背景

大规模的基因组研究如癌症基因组图谱（TCGA）和全基因组分析（PCAWG）研究表明，乳腺癌（BrCa）基因组由结构变异（SV）主导，而不是单碱基对突变，这为基因融合提供了沃土。

在这项研究中，我们实施了一种严格的、基于表达的方法，以绘制转移性乳腺癌（MBC）中融合RNAs的全貌。我们发现融合RNAs——其中许多是涉及已知致癌基因的新基因——在晚期乳腺癌中惊人地常见，并证明它们可以作为碱基编辑治疗靶点。

研究方法

我们分析了两个MBC RNA测序数据的回顾性队列——Dana-Farber癌症研究所CCPM（n=252例，276例样本），密歇根大学（n=171例，190例样本）——使用集成了5种无监督融合发现算法的融合元融合呼叫器（Fusion MetaCaller）。在至少2个呼叫器（高可信度）中发现，而在正常组织（癌症特异性）中缺失的融合RNAs，被归类为HCCS-Fusion。使用公共数据库进一步去除常见的人工融合。

每个HCCS-Fusion的表达都使用一种监督方法（融合检查器）——表达HCCS-Fusions定义为每百万融合片段（FFPM）值＞0.1，至少10%的读取计数映射到融合断点，而不是侧面的5’或3’伴侣外显子。计算归一化基因水平的表达丰度，以将转录组特征（基因表达，PAM50）与融合RNAs相关联。使用OncoKB对复发的、潜在致病的融合RNAs进行注释，并查询异常表达的融合[Q3 FFPM + (1.5×IQR)]。

研究结果

HCCS-Fusions频率在不同亚型间存在差异，基底亚型BrCa在每个肿瘤中发生最多，其次是Her2，LumB和LumA，平均HCCS-Fusion计数分别为13、12、7、4。64.5%的病例在OncoKB癌症相关基因中存在HCCS-Fusion。

涉及癌症相关基因的最常见的融合是5 ' ESR1融合(14例)——所有的帧内断点都在外显子6/7附近，破坏了ESR1的配体结合域。14个ESR1融合中有13个在Luminal B (LumB)转移中发现（与其他亚型相比，Fisher精确富集P＜0.005）——确定了LumB疾病中ESR1融合频率为6.5%。

除ESR1外，我们还发现了复发、低频的（2~4例）框架内激酶融合，包括FGFR2、ADK、TLK2、PRKCA、BRAF、CHKA、CSNK1D、NEK11、TNIK——其中一些可能被FDA批准的小分子抑制剂潜在靶向——以及NF1、MSI2、USP32、PTEN和CDH1中复发的、预期功能丧失的融合RNAs。

最后，33.6%的病例至少有一个异常表达融合RNA；包括高表达的帧内融合，涉及已知的BrCa相关基因，如ERBB2、BRCA1、ARID1B、RPS6KB1/2、PIK3R3、AXIN1、TGFB1/2、FOXP1、PAK1和CREBBP。

研究结论

综上所述，这些结果表明，MBC中的融合RNAs——些是复发的，许多是高表达且为个体肿瘤所特有的——是常见的。

我们在MBC中创建了最全面的ESR1融合目录，更好地定义了它们的频率，发现了它们在Lum-B样肿瘤中的富集，并将讨论与ESR1融合阳性疾病相关的临床病理和转录组学特征。

我们确定了当前检测标准可能遗漏的可成药融合，发现了复发性功能丧失融合RNAs，并表明超过三分之一的转移病例至少有一个异常表达融合，其中许多涉及BrCa相关基因。

总之，我们提出融合RNAs是治疗耐药疾病中肿瘤进化的驱动以及其可能被忽视的作用机制，并认为融合转录物在MBC中展示了令人信服的治疗价值。我们将对使用一种新型RNA碱基编辑方法靶向融合RNA断点的初步数据进行讨论。