DNA受到内源性和外源性因素的影响会产生不同类型的损伤，其中DNA双链断裂（DNA double-strand break，DSB）损伤是最具细胞毒性的损伤^[1]。DNA同源重组修复（homologous recombination repair，HRR）是DNA双链断裂（double strand break，DSB）的重要修复方式。BRCA1和BRCA2基因是HRR通路中的关键基因，当BRCA1和BRCA2基因发生突变导致其蛋白功能失活，则会引发同源重组修复缺陷即HRD（Homologous Recombination Deficiency）。大量的基因损伤无法得到精确修复，错误不断地积累，最终导致细胞死亡。

然而，随着研究的进一步深入，发现HRR通路中除BRCA1/2基因外的其他HRR相关基因突变、BRCA1启动子甲基化、以及其他暂未明确的原因都会导致HRD，存在HRD的细胞将无法正常修复DNA的损伤，最终表现为基因组结构的高度不稳定。HRD检测中提到的基因组特定改变，也被称为“基因组瘢痕”， 杂合性缺失（loss of heterozygosity，LOH）、端粒等位基因不平衡（telomeric allelic imbalance，TAI）、大片段迁移（large-scale state transition，LST）等被作为基因组瘢痕标志物，以量化基因组瘢痕的程度^[2]。

图1 基因组瘢痕类型 ^[3]

不仅正常细胞可以使用这些修复途径，癌细胞也能在不断增殖的细胞中修复损伤DNA。聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）是一种DNA修复酶，它通过识别结构损伤的DNA片段而被激活，在DNA修复通路中起关键作用。携带同源重组修复缺陷（HRD）的肿瘤患者，使用PARP抑制剂，可以抑制PARP酶的功能使DNA损伤修复途径出现障碍，进而促进肿瘤细胞的凋亡，发挥更强的抗肿瘤作用，即“合成致死”作用机制。

 图2 PARP抑制剂的作用机理^[4]

HRD作为恶性肿瘤常见的分子标记，在多种癌症中以不同频率发生，以卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌最为普遍，其中在三阴性乳腺癌中HRD突变频率较高，致病突变的出现频率为16%。在高级别浆液性卵巢癌中，HRD比例高达53.5%。我国第一部就卵巢癌的检测策略作出具体推荐的《上皮性卵巢癌PARP抑制剂相关生物标志物检测的中国专家共识》中也指出：HRD作为卵巢癌治疗相关的重要生物标志物，对含铂化疗和PARP抑制剂反应高度敏感，建议新诊断卵巢癌患者应积极进行HRD等相关生物标志物的检测，因为其结果对于患者的疗效预测及预后判断具有重要的参考价值^[5]。

表1 HRD检测的临床性能评估指标^[5]

目前全球已有多种PARP抑制剂获批上市，如由FDA批准的奥拉帕利（Olaparib），卢卡帕尼（Rucaparib），尼拉帕尼（Niraparib），他拉唑帕尼（Talazoparib）以及近期由NMPA批准的氟唑帕利（Fluzoparib）和帕米帕利（Pamiparib）等，已相继在卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌等肿瘤中获批诸多适应症，与此同时，HRD临床检测作为PARP抑制剂重要的疗效预测标志物也得以迅速发展^[2]。

图 3 PAPP抑制剂种类^[6]

技术路线

目前评估HRD的方法主要包括2种方法：

1. 检测HRR相关基因来确定HRD产生的原因

一般采用二代测序 (NGS) 或称高通量测序的方法，通常在多基因panel上进行胚系变异和体细胞变异的检测。根据Study19、NOVA、ARIEL3等多项研究的结果表明(表1)，除BRCA1/2 基因外，如RAD51B/C/D、BRIP1、PALB2、NBN、ATM、CDK12 等HRR相关基因胚系和（或）体细胞突变也会导致肿瘤发生HRD^[6][7][8][9]。目前不同临床研究使用不同公司的HRR基因 panel，所包含的基因种类不同，因此对于HRR基因突变的临床意义仍存在争议。

表2 HRR突变和卵巢癌PARP抑制剂敏感性 ^[5]

2. 通过HRD genomic scar（基因组瘢痕）检测基因组损伤来鉴定HRD造成的结果。

基于SNPs的“基因组瘢痕”分析是当前最具应用前景的HRD临床检测方法，能从BRCA野生型肿瘤患者中有效筛选出PARP抑制剂治疗的潜在获益人群^[2]。目前仅有2款经过临床验证同时获FDA批准的HRD检测产品，Myriad myChoice CDx和FoundationFocusTM CDx BRCA LOH。

Myriad myChoice CDx检测包含BRCA1/2 基因编码区和54091个人群SNPs。主要针对LOH、TAI和LST进行综合评分。若分值≥42分或BRCA1/2突变，则定义为HRD阳性；若分值＜42分，且BRCA为野生型，则定义为HRD阴性。

图4  Myriad myChoice CDx检测流程及结果判读^[3]

FoundationFocusTM CDx BRCA LOH检测包括2个方面：肿瘤BRCA突变状态和LOH。通过覆盖22条染色体上324个基因的3 500个SNPs，计算发生LOH的片段占整个基因组的比例。若tBRCA突变，无论LOH比率多少均为HRD阳性；若tBRCA无突变，高LOH(LOH 比率≥16%)的患者则判定为HRD阳性；BRCA为野生型且LOH比率＜16%则判定为HRD阴性。

图5  FoundationFocusTM  CDx  BRCA  LOH

检测流程及结果判读^[3]

同源重组修复缺陷临床检测与应用专家共识（2021版）表明目前我国尚未见批准基于SNPs的“基因组瘢痕”的HRD临床检测试剂盒，Myriad myChoice CDx和FoundationFocusTM CDx BRCA LOH也缺乏应用于中国人群的大样本前瞻性临床研究数据，未来亟待推进相应试剂盒的开发与临床验证工作。相应Panel设计和SNPs位点的选择应符合我国人群的分子遗传学特征，同时SNPs位点的选择应注意把握2个要点：一是位点的分布需相对均匀，以避免某些区域出现未覆盖的情况；二是需要尽可能地覆盖更多的杂合位点^[2]。

小结

1. 同源重组修复缺陷（homologous recombination deficiency，HRD）通常指细胞水平上的HRR功能障碍状态，可由HRR相关基因胚系突变或体细胞突变以及表观遗传失活等诸多因素导致，常存在于多种恶性肿瘤中，其中在卵巢癌、乳腺癌、胰腺导管癌、前列腺癌等肿瘤中尤其突出^[2]；

2. HRD会产生特定的、可量化的、稳定的基因组改变，并已成为晚期卵巢癌患者临床应用PARP抑制剂的新型生物标志物。在乳腺癌、前列腺癌等领域，也可能对PARP抑制剂和铂类药物的临床用药具有指导价值^[2]；

3. 临床上主要通过检测基因组瘢痕或HRR相关基因变异状态评估HRD的状态，但哪些生物标志物应纳入HRD状态评估尚无统一标准，还需进一步研究和完善；

4. 目前国内已有4款PARP抑制剂获批，PARP抑制剂的选择主要与BRCA1/2基因和HRD状态相关。

参考资料(专家共识，文献，网络资料等)

[1] 郁俐, 沈敏娜, 姜惠琴, 王蓓丽, 郭玮. 同源重组缺陷检测在肿瘤临床诊疗中的研究进展与展望[J]. 中国癌症杂志,2021,31(4):344349.DOI:10.19401/j.cnki.1007-3639.2021.04.015.

[2] 同源重组修复缺陷临床检测与应用专家共识（2021版）. 中国癌症防治杂志. 2021.13(4):329-338.

[3] 网络资料：https://max.book118.com/html/2020/1012/8026116072003005.shtm

[4] Sonnenblick A, De Azambuja E, Azim Jr H A, et al. An update on PARP inhibitors—moving to the adjuvant setting[J]. Nature reviews Clinical oncology, 2015, 12(1):27.

[5] 上皮性卵巢癌PARP抑制剂相关生物标志物检测的中国专家共识[J]. 中国癌症杂志, 2020,30(10):841-848.

[6] 网络资料：https://mp.weixin.qq.com/s/msLCFKkmZni9XvYqQyxv5Q

[7] HOPPE M M, SUNDAR R, TAN D S P, et al. Biomarkers for homologous recombination deficiency in cancer[J]. J Natl Cancer Inst, 2018, 110(7): 704-713

[8] HODGSON D R, DOUGHERTY B A, LAI Z, et al. Candidate biomarkers of PARP inhibitor sensitivity in ovarian cancer beyond the BRCA genes[J]. Brit J Cancer, 2018, 119(11): 1401-1409.

[9] MIRZA M R, FENG B, SHAN M, et al. Elucidation of PARP inhibitor activity in BRCAwt recurrent ovarian cancer by HRR mutational gene profile analysis[J]. J Clin Oncol, 2019, 37(15): 5568.

[10] O’MALLEY, DAVID M. Post progression outcomes in patients with ovarian carcinoma associated with a mutation in a nonBRCA homologous recombination repair gene receiving rucaparib maintenance treatment: results from the phase 3 study ARIEL3[C]. SGO 2020 Annual Meeting on Women’s Cancer. SGO, 2020.

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