在人类原发性肿瘤和肿瘤衍生细胞系中，超过20%的癌症基因组存在一个或多个BAF亚基突变，且在多种肿瘤类型中都发现了核心催化亚基SMARCA4的改变。由于SMARCA4缺失的细胞依赖于它的旁系同源SMARC2，使SMARCA2成为一个有吸引力的治疗靶点。但已有基因组研究仅利用有限的患者数据描述了SMARCA4突变，并且未能评估在其他BAF亚基和致癌驱动基因中的发生差异。因此在将潜在的SMARCA2相关疗法转化应用于临床之前，我们必须了解SMARCA4突变谱及其功能特性。

近日，美国Genetech公司与Foundation Medicine公司联合团队报道了基于131,668名癌症患者的实体瘤基因组图谱。研究发现，在9,434名患者中存在一个或多个SMARCA4基因突变。其中，SMARCA4纯合子突变在某些肿瘤类型中非常普遍，并与患者存活率降低有关。此外，该研究揭示了SMARCA4解旋酶结构域中以前未曾描述的热点错义突变，一些SMARCA4错义突变部分或完全摆脱了旁系同源基因依赖。该研究成果发表在Nature Communications上，文章题为“Functional characterization of SMARCA4 variants identified by targeted exome-sequencing of 131,668 cancer patients”。

文章发表在Nature Communications上

研究团队采用靶向外显子组测序技术对131,668名癌症患者的实体瘤进行检测，绘制了基因组图谱。分析发现，9,434名患者中SMARCA4发生了改变，并最终确定了10,562个SMARCA4变异体，其中一半以上（6,289个）为错义突变。此外，SMARCA4突变出现在多种癌症类型中，频率高达16%（图1），这与癌症基因组图谱（TCGA）和其他泛癌分析中描述的突变谱一致。对于某些癌症，例如非小细胞肺癌（NSCLC）和原发灶不明转移癌（CUP），SMARCA4纯合突变的发生率很高，这可能是由于在NSCLC（77%）和CUP（68%）患者中发现了很高的SMARCA4杂合性缺失（LOH）造成的。同时，研究人员评估了SMARCA4突变是否与其他可操作驱动基因的改变同时发生，结果显示SMARCA4突变与NSCLC中最普遍的靶向癌基因（EGFR，ALK，MET，ROS1和RET）互斥，且EGFR突变与SMARCA4突变表现出最强的互斥性。

图1. FoundationCORE®患者队列中SMARCA4突变谱，来源：Nature Communications

为了解SMARCA4突变是否与临床预后差异有关，研究人员对晚期NSCLC患者(3B+期)进行了回顾性研究，这些患者均接受了FoundationOne®或FoundationOne®CDX肿瘤测序。结果显示，与携带野生型（WT）SMARCA4患者相比，携带SMARCA4纯合子截短突变NSCLC患者的总生存期显著降低。对于治疗期间接受过检查点免疫治疗（CIT）的SMARCA4突变患者，携带SMARCA4纯合子截短突变的NSCLC患者的总生存期显著低于WT患者（图2）。该研究结果表明，SMARCA4纯合子截短突变的晚期NSCLC患者的需求尚未得到满足，可能无法从目前可用的靶向分子治疗和CIT中受益。

图2. NSCLC中SMARCA4纯合子突变，来源：Nature Communications

鉴于了解SMARCA4突变的广度及其功能对于制定相关肿瘤的治疗策略至关重要，因此，研究人员对SMARCA4基因的6,289个错义突变进行了分析。结果发现，热点SMARCA4错义突变发生在ATP结合裂隙、DNA结合区和支撑螺旋内（图3）。为了更好地理解SMARCA4错义突变的后果，研究人员对SNF2 C末端解旋酶结构域中发现的一组突变进行了功能性表征。结果显示，只有WT SMARCA4能够在该研究中重塑核小体，表明突变体显著降低了可检测到的核小体重塑活性。

图3. SMARCA4 ATP酶解旋酶结构域的热点错义突变，来源：Nature Communications

SMARCA2补偿SMARCA4缺失的能力使SMARCA2成为SMARCA4突变肿瘤类型的一个有吸引力的治疗靶点，对SMARCA2靶向药物的未来临床开发具有重要意义。但目前对SMARCA4错义突变是否能弥补SMARCA2缺失尚不清楚。该研究发现SMARCA4突变体（A1186T，R973L）在SMARCA2基因敲除后可以不同程度地挽救细胞生长。研究团队通过ATAC-seq分析发现，SMARCA2耗损后，染色质可及性显著下降，SMARCA4 WT完全恢复了染色质可及性，A1186T和R973L突变体表现出了克服可及性丧失的能力。此外，内源性SMARCA4突变体（A1186T）在缺少SMARCA2的情况下仍具有足够的活性。以上实验结果表明，SMARCA4错义突变能够不同程度的维持SMARCA2缺失的能力。

综上所述，该研究利用ATAC-seq、ChIP-seq、RNA-seq等技术对临床癌症患者的实体瘤进行检测分析，鉴定了SMARCA4突变体的功能特征。鉴于当前SMARCA2抑制剂的持续发展，该研究对SMARCA4突变体的全面探索为未来癌症患者制定、选择治疗策略提供了重要见解。

参考文献：

Functional characterization of SMARCA4 variants identified by targeted exome-sequencing of 131,668 cancer patients. Nature Communications, 2020  https://doi.org/10.1038/s41467-020-19402-8