【遺伝医学用語】バリアントの分類方法について2

2015年5月発表の米国分子病理学会と米国ゲノム・遺伝医学学会のガイドライン2

Genet Med. 2015 May ; 17(5): 405–424. doi:10.1038/gim.2015.30.

PM1の突然変異ホットスポットおよび/または重要かつ十分に確立された機能ドメイン

特定のタンパクドメインは,タンパクの機能に重要であることが知られており,
これらのドメインにおいてこれまでに同定された全てのミスセンス変異体は,病原性であることが示されている.
これらのドメインには良性の変異体も存在しないはずである.
さらに,遺伝子のあまりよくわかっていない領域における突然変異のホットスポットが報告されており,
その中では病原性変異体が1つまたは複数,近傍の残基にはるかに頻繁に観察されてることが報告されている.
いずれの証拠も中等度の病原性の証拠と考えられる.

PM3 BP2 Cis/trans検査

変異体がシス(同じ遺伝子のコピー)またはトランス(異なる遺伝子のコピー)のいずれに存在するかを調べるための親サンプルの検査は,
病原性の評価に重要である.例えば,劣性疾患の遺伝子において2つのヘテロ接合の変異体が同定された場合,
一方の変異体が病原性であることが知られている場合,他方の変異体がトランスにあることを決定することは,
後者の変異体(PM3)の病原性を示す中等度の証拠とみなすことができる.

さらに,この証拠は,他の病原性変異体とのトランスにおける変異体の複数の観察がある場合,強力なものに格上げすることができる.
しかしながら,もし変異体が一般集団に存在するならば,ランダムな共起を制御するために統計的アプローチが必要であろう.
これとは対照的に,シスにおける2番目の変異体の発見は,良性役割(BP2)の根拠となるものではないが,これを裏付ける証拠となるであろう.
劣性遺伝子において同定された2つのヘテロ接合性変異体の病原性が不明である場合,変異体のシス対トランスの性質の決定は,
いずれの変異体の病原性に関しても必ずしも追加の情報を提供するとは限らない.
しかし,もし変異体がシスに見つかれば,遺伝子の両コピーが影響を受ける可能性は低くなる.

 

優性疾患の状況では,病原性変異体とのin transでの変異体の検出は,
良性影響(BP2)の裏付けとなる証拠であると考えることができ,ある種の十分に開発された疾患モデルにおいても,
CFTR変異体の評価における使用が妥当性が確認されているように,独立した証拠であると考えることさえできる.3

PM4 BP3フレーム内欠失/挿入およびストップロスによるタンパク長の変化

終止コドンをアミノ酸コドン(例えば,終止欠失変異体)に変更することによる,1以上のアミノ酸の欠失または挿入
ならびにタンパクの伸長は,タンパクにおける長さ変化に起因するミスセンス変化のみと比較して,タンパク機能を破壊する可能性がより高い.
したがって,インフレーム欠失/挿入および終止喪失は,病原性の中等度の証拠と考えられる.
欠失挿入または伸長が大きいほど,またアミノ酸が欠失領域において保存されているほど,病原性を支持する証拠はより実質的である.
対照的に,反復領域の小さなフレーム内欠失/挿入,または進化において十分に保存されていない領域は,病原性である可能性が低い.

PM5同じ位置における新規ミスセンス

別の病原性ミスセンス変更(例えば,Trp38SerおよびTrp38Leu)と同じ位置で起こる新規ミスセンスアミノ酸変更は,
中等度の証拠と考えられるが,病原性であるとは考えられない.
これは,新しい変化が,確立された病原性ミスセンス変異体に比べてより保存的である場合に特に当てはまる.
また,異なるアミノ酸変化は異なる表現型につながる可能性がある.
例えば,FGFR3遺伝子のLys650残基の異なる置換は,広範囲の臨床表現型と関連している.
たとえばp.Lys650Gln やp.Lys650Asnは軽度の軟骨形成不全を引き起こす.
Lys650Metは発達遅滞を伴う重度の軟骨形成不全症および黒色表皮腫を引き起こし,
p.Lys650Gluは致死的な骨形成不全である2型骨形成不全を引き起こす.

 

PP1 BS4分離分析

病原性の証拠として、家系内の変異体の分離を用いる際には注意を払わなければならない。
実際、ある表現型をもつ特定の変異株が家系内で分離されることは、その変異株自体の病原性を示す証拠ではないものの、
その遺伝子座と疾患との連鎖を示す証拠である。
統計的アプローチが公表されている29,30が、同定された変異体がその家系における真の病原性変異体と連鎖不均衡にある可能性を警告している.

 

統計モデリングでは、年齢に関連する浸透度および表現型率を考慮に入れており、
高度な方法では、既知の病原性変異体とのin-silico予測および同時発生を病原性の単一の定量的測定に組み込んでいる.
31遠く離れた近親者は、核家系内のメンバーよりも偶然に疾患および変異体の両方を有する可能性が低いため、含めることが重要である。
完全な遺伝子配列決定(イントロン全体、5’および3′ UTRを含む)は、別の変異体が関与していないことを示すより強力な証拠を提供し、
原因と考えられる別の変異体を同定しうる。

遺伝子座を注意深く評価しなければ、非病原性変異体を病原性と誤分類する危険性がある。

標的遺伝子の特定の変異体が、多様な民族的背景から複数の罹患家系員および複数の家系において
表現型または疾患とともに分離されることが観察される場合、連鎖不均衡および確認バイアスは、病原性の証拠を混乱させにくい。
この場合、この基準は、裏付けとなる証拠ではなく、分離の程度に応じて、中等度または強い証拠とみなすことができる。

一方、表現型をもつ変異株の分離がないことは、病原性に対する強力な証拠となる。
罹患していないと報告されている個人の軽度の症状および可能性のある表現型コピー(非遺伝的または異なる遺伝的原因による疾患を有する罹患者)を
除外するために、慎重な臨床評価が必要である。
また、養子縁組、非父親性、精子と卵子の提供、その他の非生物学的関係を除外するために、生物学的家族関係を確認する必要がある。
無症候性の家系員が本当に罹患していないことを確実にするために、浸透度の低下および年齢依存性も考慮しなければならない。

共分離の統計的評価は、臨床検査室の設定では困難なことがある。
適切な家族が同定された場合、臨床検査室は統計学または集団遺伝学の専門家と協力して、適切なモデリングを確実にし、
変異体と疾患との関連性に関する誤った結論を避けるよう推奨される。

 

 

PP2 BP1変異体スペクトル

多くの遺伝子は、病原性および良性変異の明確なスペクトルを有する。ミスセンス変異が疾患の一般的な原因であり、
遺伝子に観察される良性変異がほとんどない遺伝子については、新しいミスセンス変異が病原性(PP2)の証拠を支持すると考えられる。
対照的に、切断変異体が唯一知られている変異体病原性のメカニズムである遺伝子については、
ミスセンス変異体がこれらの遺伝子(BP1)における良性の影響の証拠を支持すると考えられる。
例えば、ASPMにおける切断型変異体は、常染色体劣性原発性小頭症を引き起こすこの遺伝子における病原性変異体の主要なタイプであり、
この遺伝子はミスセンス多型の率が高い.したがって、ASPMにおけるミスセンス変異体は、
良性変化であるということを示唆するというこのラインを支持する証拠となると考えられる。

 

 

PP3 BP4計算(in silico)データ

特に,異なるアルゴリズムが同じ(または類似した)データに依存して予測を裏付ける可能性があり,
ほとんどのアルゴリズムが十分に確立された病原性変異体に対して検証されていないことを考慮すると,
計算上の証拠を過大評価しないことが重要である.
さらに,このアルゴリズムは,異なる遺伝子に対して大きく異なる予測能力をもつ可能性がある.
試験したin silicoプログラムのすべてが予測に同意すれば,この証拠は裏付けとして数えることができる.
しかし,in silicoでの予測が一致しない場合,この証拠は変異体の分類に用いるべきではない.
複数の非ヒト哺乳動物種において,十分に保存された領域に変異型アミノ酸変化が存在することの観察は,
アミノ酸変化が機能を損なわないことを示唆しており,良性の解釈に対する強力な証拠であると考えられる.
しかし,遺伝子が最近ヒトで進化した場合(例えば,免疫機能に関与する遺伝子),非保存領域で良性の影響を想定することには注意が必要である.

 

表現型を用いて変異体の主張を支持するPP4

一般的に,患者が遺伝子の既知の臨床的特徴に一致する表現型を有するという事実は,
疾患標的検査で検査されたほぼ全ての患者が問題の表現型を有することを考慮すると,
病原性の証拠とはみなされない.
しかしながら,以下の基準を満たす場合,患者の表現型は裏付けとなるエビデンスとみなすことができる

(1) 検査の臨床的感度は,その遺伝子の病原性変異が陽性であるほとんどの患者で高く
(2)患者は明確な症候群を有し,他の臨床症状(例えば,基底細胞癌,手掌足底小窩,歯原性角膜囊胞を含むゴーリン症候群)とほとんど重複しない
(3)遺伝子は,大きな一般集団コホート(例えば,ESP)を通して決定され得る実質的な良性変異の影響を受けない
および
(4)家族歴は,疾患の遺伝様式と一致する.

 

PP5 BP6信頼できる情報源

信頼できる情報源からの病原性分類(例えば,疾患領域において長期にわたる専門知識を有する臨床検査室)がデータベースに共有されているが,
分類の基礎を形成した証拠が提供されておらず,容易に入手できない場合がある例が増えてきている.
この場合,分類は,最近提出された場合,単一の裏付け証拠として使用することができる.
しかし,研究所は分類の基礎を共有するとともに,根底にある証拠を評価し,
構築できるように提出者とコミュニケーションを取ることが推奨される.
エビデンスが入手できる場合は,この基準を使用すべきではなく,エビデンスに関連する基準を使用すべきである.

 

BP5代替遺伝子座の観察

疾患の明らかな代替遺伝的原因を有する症例において変異体が観察された場合,
これは一般的に,変異体を良性と分類するための裏付け証拠と考えられる.
しかし,例外もある.個体は,関係のない乗船賞k対劣性疾患の病原性変異体のキャリアとなりうる.
したがって,この証拠は,劣性疾患の遺伝子と比較して,優性疾患の遺伝子における良性変異の分類の可能性を裏づけるものとしてはるかに強力である.
さらに,複数の変異を有することがより重度の疾患の一因となりうる疾患もある.
例えば,優性疾患の重篤な症状を呈する患者において,病原性と新規性の2つの変異体が同定される.
親にも軽い病気があるとする.
この場合,この新規変異体も病原性であり,発端者における疾患の重症度の増加の一因となる可能性を考慮しなければならない.
この臨床的シナリオでは,新規変異体を第2の変異体として観察しても,新規変異体の良性分類は支持されないであろう(ただし,
さらなる証拠がなければ,病原性分類を支持するとは考えられない).
そして最後に,Bardet-Beidel症候群のように,多遺伝子遺伝が起こることが知られているある種の疾患があり,
その場合,第二の遺伝子座の付加的変異体も病原性であるかもしれないが,注意深く報告すべきである.

 

BP7同義変異体

スプライスコンセンサス配列の破壊を超えるスプライシング欠損が,
病原性の重要な機序,特に機能喪失が疾患の一般的な機序である遺伝子にとって重要な機序である可能性があるという認識が高まっている.
したがって,ヌクレオチドの同義的変化が影響を及ぼさないと仮定するには注意が必要である.
しかし,もしヌクレオチドの位置が進化とスプライシング評価のアルゴリズムで保存されていなければ,
スプライシングコンセンサス配列への影響も新しい代替スプライシングコンセンサス配列の作成も予測できず,
スプライシングの影響はあまり起こらない.
したがって,コンピューターによるエビデンス(BP4)によって裏付けられる場合,
新規同義語変異体を「おそらく良性」として分類することができる.
しかし,コンピュータによるエビデンスがスプライシングへの影響の可能性を示唆している場合,
または影響の疑いが強い場合(例えば,劣性疾患の遺伝子における既知の病原性変異体とトランスで起こる変異体)は,
機能評価が影響のより決定的な評価を提供できるようになるまで,
またはその他のエビデンスが病原性の役割を除外するために提供されるまで,その変異体を不確実な重要性として分類すべきである.

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