單細(xì)胞測(cè)序應(yīng)用與突變?cè)诳寺〗Y(jié)構(gòu)中的位置評(píng)估

   骨髓增生異常綜合癥（MDS）是臨床上和分子上異質(zhì)性疾病的集合，它們影響老年人,并且以塑性造血，血細(xì)胞減少和急性髓性白血?。ˋML）的發(fā)展趨勢(shì)為特征。
   無(wú)論起源如何，MDS的發(fā)病機(jī)理都包括逐步獲取的體細(xì)胞突變，從而導(dǎo)致高度多樣的克隆體系。雖然強(qiáng)大的駕駛員撞擊會(huì)立即導(dǎo)致MDS新疾病，但MDS的某些奠基者突變?cè)醋詠喤R床克隆擴(kuò)展，在某些其他健康個(gè)體的血液中存在克隆性造血（CH）。CH的患病率隨年齡增長(zhǎng)而增加，并高度暗示MDS的前驅(qū)階段，即CH可能是MDS之前的狀態(tài)。在某些人中，CH通過(guò)獲取次要匹配資料而發(fā)展為MDS。但是，由于存在死亡和競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn)，以及后續(xù)轉(zhuǎn)化表型的潛伏期較長(zhǎng)，只有一小部分具有CH突變的攜帶者會(huì)形成MDS。最初，無(wú)癥狀的CH突變因此比典型的AML命中率低得多，例如t（15;17）或涉及MLL的易位。
   11月，Nagata Y等人在Nat Commun發(fā)表一篇 “Invariant patterns of clonal succession determine specific clinical features of myelodysplastic syndromes.”的SCI文章。這篇文獻(xiàn)分析了1809名骨髓增生異常綜合征（MDS）患者，并應(yīng)用單細(xì)胞測(cè)序-驗(yàn)證的PyClone生物分析流程來(lái)推斷克隆結(jié)構(gòu)，并評(píng)估突變?cè)诳寺〗Y(jié)構(gòu)中的位置。3,971個(gè)突變均根據(jù)其在推論的克隆層次結(jié)構(gòu)中（顯性和再次）的等級(jí)進(jìn)行分組。作者也評(píng)估了突變?nèi)绾斡绊懽罱K的形態(tài)，進(jìn)展，生存率和對(duì)治療的反應(yīng)。SF3B1，U2AF1和TP53的突變更可能占主導(dǎo)，而ASXL1，CBL和KRAS的突變則是次要的。在顯性/繼發(fā)突變的不同組合中，作者確定了37個(gè)顯著的相關(guān)性，其中12個(gè)影響臨床表型，5個(gè)與不良預(yù)后相關(guān)。作者還預(yù)測(cè)了對(duì)低甲基化療法的反應(yīng)。克隆層次結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的等級(jí)，顯性/繼發(fā)突變的結(jié)果不變組合產(chǎn)生了對(duì)MDS特定臨床表型的新穎見(jiàn)解。
一、MDS 的突變譜

A.36個(gè)突變基因的頻率（黑條）和拷貝數(shù)變化（灰條）。B.與基因突變有關(guān)的臨床特征。評(píng)估了頻繁的基因突變（>2％，n=30）的影響。氣泡大小可編碼1809位患者的突變頻率；MDS（n=1583）與MDS/MPN（n=226）和低（n=1043）與高風(fēng)險(xiǎn)（n=766）的比值比（OR）繪制在x軸上。y軸顯示負(fù)的log10錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（FDR，即q值）；我們感興趣的FDR截止值為0.1，顯示為水平的紅色虛線。C.最近稱為PyClone的高級(jí)算法允許推斷克隆結(jié)構(gòu)。在每個(gè)樣品中評(píng)估了在1809個(gè)樣品中鑒定出的所有3971個(gè)突變。在859個(gè)樣本中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)克隆。條形圖和餅形圖分別顯示了具有不同克隆數(shù)的樣品的數(shù)量和分?jǐn)?shù)。D.MDS的克隆進(jìn)化。祖先/最初的命中被歸為主要，隨后/次要的命中被歸為次要突變。E.具有三個(gè)克隆的代表性三個(gè)樣品。顯示了三個(gè)示例性樣本中經(jīng)拷貝數(shù)調(diào)整的變異等位基因頻率（aVAFs）（y軸）和突變基因（x軸）。藍(lán)色和紅色方塊表示顯性和次級(jí)突變。不同顏色的圓圈顯示PyClone估計(jì)的不同克隆.F.排序讀取計(jì)數(shù)和原始VAF。該散點(diǎn)圖描繪了在1809名患者中鑒定出的3971個(gè)突變。藍(lán)色和紅色條分別表示顯性和次級(jí)突變。垂直和水平虛線分別表示平均總讀取次數(shù)和VAF。G.我們小組中所有36個(gè)基因的顯性，共顯性和次級(jí)突變分布。顯示了主要突變（n=2155）和次要突變（n=1816）。餅圖顯示了每個(gè)基因的顯性突變比例。最左邊五個(gè)突變頻率最高的基因分別在左側(cè)（MDS，來(lái)自MDS的sAML）和右側(cè)（MDS/MPN，來(lái)自MDS/MPN的sAML）表示。H.顯性突變與次要突變之間的aVAF分布。點(diǎn)圖描繪了主要（藍(lán)色）和再次（紅色）突變。方框和胡須表示顯性和繼發(fā)性突變的aVAF的中值和最小值至最大值。

二、顯性和再次突變及其組合的比較

A.顯性與繼發(fā)性復(fù)發(fā)性體細(xì)胞突變頻率的比較（在此，“復(fù)發(fā)”定義為>2％，n=22）；*表示q<0.01，其中q是Benjamini-Hochberg校正的Fisher精確檢驗(yàn)P值。B.更有可能具有顯性（藍(lán)色）或再次（紅色）突變的基因的幾率和95％的機(jī)密區(qū)間。C.D（c）具有顯性突變的患者和（d）具有繼發(fā)性突變的患者的前五個(gè)常見(jiàn)基因的比例。在前五個(gè)基因中具有多個(gè)顯性或繼發(fā)性突變的患者屬于稱為多重性的組。E.顯性和再次突變之間的非隨機(jī)關(guān)聯(lián)。顯示的是前四個(gè)顯性突變組中每個(gè)的次級(jí)突變。條形圖指示具有（藍(lán)色）顯性突變與不具有（條紋）顯性突變的患者的二次突變頻率。*q<0.01，使用Benjamini–Hochberg校正的Fisher精確檢驗(yàn)P值。F.顯性和再次突變的相關(guān)性。y軸和x軸分別給出了復(fù)發(fā)性顯性（>1％，n=16）和次生突變（>1％，n=22）。共現(xiàn)和互斥分別以紫色和綠色漸變編碼。圓大小編碼q值（帶有Benjamini–Hochberg校正的費(fèi)舍爾精確檢驗(yàn)P值）。

三、成對(duì)的顯性和再次突變影響表型

A與B.具有TET2和/或SRSF2突變的患者的臨床特征。森林圖顯示了（a）單突變和（b）遺傳事件的MDS與MDS/MPN（左側(cè)），高（HR）與低風(fēng)險(xiǎn)（LR）亞型（右側(cè)）的比值比（OR））分別對(duì)。顯著性由FISHER的精確檢驗(yàn)確定；*P＜0.05（MDS對(duì)MDS/MPN）。圓圈和誤差線表示“或”和95％置信區(qū)間。藍(lán)色和紅色點(diǎn)表示顯性和再次突變。C.臨床特征依賴于突變組合。在X軸上比較的表型特征是MDS（n=1583）與MDS/MPN（n=226），在y軸上是低（n=1043）vs高風(fēng)險(xiǎn)（n=766）組。每個(gè)氣泡的區(qū)域表示在1809名MDS患者中鑒定出的突變頻率。藍(lán)色和紅色的氣泡分別顯示了顯性和再次突變。箭頭指示突變序列/順序。具有顯著表型效應(yīng)的所有顯性和繼發(fā)突變對(duì)均以箭頭連接的實(shí)心氣泡突出顯示。

四、顯性和繼發(fā)性突變的次甲基化治療的存活率和響應(yīng)

對(duì)顯性和顯性突變對(duì)的 Kaplan-Meier 曲線。曲線上方顯示了代表性的四個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的對(duì)。每個(gè)圖描繪了四個(gè)不同的組結(jié)果（顯性和再次突變，僅顯性突變，僅次級(jí)突變，無(wú)顯性突變和次級(jí)突變）。B與C. 突變的存在與低甲?；煼ǖ姆磻?yīng)之間的關(guān)聯(lián)。圓圈和胡須表示優(yōu)勢(shì)比（OR）和 95％置信區(qū)間。綠色圓圈表示響應(yīng)者（左側(cè)面板）或完全響應(yīng)（CR）（右側(cè)面板），而粉紅色圓圈表示兩個(gè)面板中的非響應(yīng)者?；疑珗A圈無(wú)意義。 b具有 TET2 或 ASXL1 突變的患者。c 具有 TET2 或 ASXL1 突變的顯性或繼發(fā)突變的人。

五、克隆性造血（CH）相關(guān) MDS 的特征

A. 在四個(gè)不同的隊(duì)列中，從CH衍生出CH和MDS的測(cè)序病例數(shù)。還顯示了四篇論文。B.從CH到CH衍生的MDS的滲透率。餅圖顯示了合并的四個(gè)隊(duì)列中CH和CH衍生的MDS的病例數(shù)。C.CH和MDS隊(duì)列中突變的基因和頻率。CH隊(duì)列中的突變頻率和MDS隊(duì)列中的顯性突變分別顯示為淺粉紅色和紫色條形圖。左側(cè)顯示了四個(gè)基因（DNMT3A，TET2，ASXL1和JAK2）在MDS中發(fā)生突變，并在CH中頻繁發(fā)生。中間顯示了兩個(gè)隊(duì)列中以相似頻率突變的五個(gè)基因（TP53，SF3B1，SRSF2，GNB1和CBL）。右側(cè)顯示了七個(gè)基因，它們通常是MDS中的顯性突變體，而CH中不常見(jiàn)。這些不同的組標(biāo)記為CH相關(guān)（CHR），重疊和CH不相關(guān)（CH-U）。D.估計(jì)與CH有關(guān)的MDS。具有DNMT3A，TET2，ASXL1和JAK2顯性突變的MDS患者被定義為CH相關(guān)。那些帶有TP53，SF3B1，SRSF2，GNB1和CBL的重疊定義。最后，具有顯性突變的那些被定義為與CH無(wú)關(guān)。E.CH-R，CH-U和重疊MDS的比例。餅圖顯示MDS患者（n=1809）分為CH-R（n=627），CH-U（n=373）和重疊的MDS（n=809）。F.CH-R和CH-UMDS中遺傳突變的分?jǐn)?shù)。餅形圖顯示了CH-R（n=627）和CH-UMDS（n=373）中具有顯性突變的基因部分。G.CH-R（綠色）和CH-UMDS（黃色）中二次突變的頻率。