《European Journal of Human Genetics》：Uncovering apparent incomplete penetrance of TSC1/TSC2 variants: Insights from multiple population cohorts and implications for newborn screening
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结节性硬化症（Tuberous sclerosis complex，TSC）是一种遗传性的多系统疾病，既往基于临床确诊队列的研究普遍认为其致病性变异具有接近完全的外显率。随着国际范围内基因组新生儿筛查（genomic newborn screening，gNB
结节性硬化症（Tuberous sclerosis complex，TSC）是一种遗传性的多系统疾病，既往基于临床确诊队列的研究普遍认为其致病性变异具有接近完全的外显率。随着国际范围内基因组新生儿筛查（genomic newborn screening，gNBS）试点项目的推进，在未选择人群中获得稳健的外显率与表现度估计已成为迫切需求。研究人员分析了英国生物样本库（UK Biobank，UKB）与美国“全民健康研究计划”（All of Us Research Program，AoU）中超过90万名成年人的全基因组测序数据，这些样本代表了多种遗传祖先背景，旨在识别携带美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理协会（ACMG/AMP）判定的“致病性”或“可能致病性”TSC1/TSC2变异的个体。研究人员调取了受试者的电子健康记录（Electronic Health Records，EHR）及自我报告数据，对TSC相关表型进行了系统排查，涵盖诊断编码以及癫痫、慢性肾脏疾病和其他错构瘤等证据。研究发现，共识别出61名携带（可能）致病性TSC1/TSC2变异且具有表型数据的成年人。其中仅20人（33%）有明确的TSC诊断记录，另有8人（13%）至少表现出一种TSC相关表型；令人瞩目的是，33人（54%）尽管中位年龄不低于55岁（UKB队列中位年龄≥75岁）且拥有丰富的纵向医疗数据，却无任何TSC诊断、临床表现或提示该病的用药史。这种表观外显率降低的现象在两个队列的TSC1变异携带者中均被观察到（UKB为46.6%，AoU为46.1%），这与既往报道的TSC1相关表型通常较轻的结论一致。TSC2变异的表观外显率同样不完全（UKB为27.8%，AoU为66.7%，p=0.038，经Bonferroni校正后无统计学意义）。UKB与AoU之间存在的临界显著性差异无法由基因类型、变异分类或ClinVar数据库注释解释，可能反映了UKB存在的健康志愿者偏倚（healthy volunteer bias）。总体而言，这些发现挑战了关于TSC1/TSC2（可能）致病性变异具有接近完全外显率的固有假设，并对基因组新生儿筛查、变异解读以及无症状携带者的遗传咨询具有重要启示。
研究背景与意义
结节性硬化症（Tuberous sclerosis complex，TSC）是一种以全身多器官错构瘤为特征的多系统遗传病，传统观点认为其致病性TSC1/TSC2变异具有接近完全的外显率，这一观点主要源于临床确诊队列的观察。然而，随着全球范围内基因组新生儿筛查（genomic newborn screening，gNBS）的兴起，TSC因早期干预获益潜力大、靶向治疗可及以及缺乏家族史等特点被列为候选病种。既往基于临床队列的外显率估计存在严重的确诊偏倚（ascertainment bias），无法反映真实世界未选择人群中的疾病表现。此外，TSC遵循经典的“二次打击”假说（two-hit hypothesis），体细胞突变的随机性理论上应导致外显率和表现度的巨大异质性。为了验证这一假设并为新生儿筛查提供循证依据，研究人员利用两个超大规模的人群队列数据，首次在未选择的普通成年人群中评估了TSC1/TSC2变异的真实外显情况。该研究发表于《European Journal of Human Genetics》，揭示了传统认知与人群现实之间的巨大鸿沟，对精准医疗和公共卫生策略具有深远影响。
主要技术方法
研究人员采用了严格的生物信息学流程。样本来源于英国生物样本库（UK Biobank，UKB，约50万人）和美国全民健康研究计划（All of Us Research Program，AoU，约63万人）的全基因组测序数据。变异筛选首先排除了已知良性区域（如TSC2第26号外显子），随后依据美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理协会（ACMG/AMP）指南进行人工审读与分类，并通过手动检查基因组CRAM文件确保变异调用的准确性。表型数据通过关联电子健康记录（Electronic Health Records，EHR）获取，利用ICD、Read代码及SNOMED-CT术语集系统检索TSC相关诊断与临床特征，以此计算外显率。
研究结果
Presence of (likely) pathogenic sequence variants in UKB and AoU
研究人员在两个队列中共识别出54个独特的（可能）致病性变异，包括29个TSC1变异和25个TSC2变异。绝大多数（47个）为预测导致功能缺失（predicted loss of function，pLoF）的变异，如无义变异、移码变异和经典剪接位点变异，其余为错义变异。所有pLoF变异均符合ACMG/AMP致病性分类标准，且变异分布排除了低表达的外显子区域，验证了数据集的高质量。
The majority of individuals in UKB and AoU with TSC1/TSC2 variants have no recorded phenotypes of TSC
这是本研究的核心发现。在61名携带变异且有医疗记录的成年人中，仅46%（28人）有确诊或疑似TSC，其余54%（33人）虽携带明确致病性变异，却无任何TSC诊断、相关表型或针对性用药记录。具体来看，TSC1在两个队列中的表观外显率均约为46%；而TSC2的表观外显率差异较大，UKB为27.8%，AoU为66.7%。值得注意的是，许多携带者在招募时中位年龄已超55岁，且拥有长达数十年的医疗记录，这强烈暗示并非单纯的发病延迟，而是真正的非外显或极轻微表型。
Apparent germline mosaic sequence variants and copy number variants are seen in UKB
研究还发现了嵌合体变异和拷贝数变异（Copy Number Variations，CNVs）。在UKB中识别出5个生殖系嵌合变异，其中TSC1嵌合携带者均有表型，而TSC2嵌合携带者多为无症状。此外，还发现了3个TSC1的部分基因缺失，但这3名携带者均无TSC相关表型记录，进一步证实了致病性变异与临床表型之间的分离现象。
讨论与结论总结
讨论部分指出，与临床确诊队列报道的“完全外显”截然不同，普通人群中超过半数的致病性变异携带者并未表现出典型的TSC病症。这种差异不能简单归因于变异分类错误，因为研究中严格筛选了高置信度的截短变异，且许多变异在独立临床数据库中均有致病变例报道。研究人员认为，这种“表观不完全外显”可能由多种因素造成：首先是确诊偏倚的修正，普通人群确实包含大量轻症或无症携带者；其次是“二次打击”的随机性，体细胞突变未发生导致肿瘤不形成；最后是队列差异，UKB中较低的外显率可能受限于较早年份的电子病历完整性以及健康志愿者偏倚，即重症患者未被纳入研究。
研究结论强调，目前的国际TSC诊断标准将检出致病性变异视为确诊依据，但在基因组筛查时代，这一标准面临挑战。对于在新生儿筛查或意外发现中检出的TSC1/TSC2变异，尤其是TSC1变异，临床医生和遗传咨询师必须意识到存在极高的非外显可能性。这意味着需要重新审视当前的监测和管理建议，避免对可能终身无症状的携带者进行过度医疗，同时制定更精准的风险分层策略。该研究为即将到来的基因组医学时代提供了至关重要的循证医学证据。
