HRD 同源重组缺陷评分
同源重组（HR）是细胞修复 DNA 双链断裂的高保真通路，BRCA1、BRCA2、PALB2、RAD51C 等基因失活会导致同源重组缺陷（HRD）。细胞只能依赖易出错的修复方式，基因组上会留下大片段杂合性丢失、端粒端等位失衡和大尺度状态转换等「瘢痕」。HRD 评分就是把这些瘢痕量化：常用的 HRD 总分是 LOH、TAI、LST 三项计数之和，可用 R 包 scarHRD 从等位基因特异的拷贝数分段计算。HRD 状态与铂类和 PARP 抑制剂敏感性相关，研究中常用于卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌的分组。典型数据是肿瘤 WES、WGS 或 SNP 芯片，需要先得到纯度、倍性和等位基因拷贝数。本页内容属于科研分析方法，不替代临床检测报告或治疗决策。
什么时候用
- 在卵巢癌、乳腺癌等队列中按 HRD 状态分组，比较预后或药物反应
- 找出没有 BRCA 突变但呈现 HRD 表型的样本
- 验证某个候选 DNA 修复基因失活是否导致基因组瘢痕
- 细胞系或类器官中评估 HR 相关基因敲除后的基因组变化
- 把 HRD 评分与突变特征 SBS3 等指标联合，构建更稳健的 HRD 判定
不适合的情况
- 只有靶向小 panel 且缺少全基因组 SNP 背景，无法可靠计算基因组瘢痕
- 判断当前 HR 功能是否已恢复：瘢痕是历史记录，回复突变后评分不会下降
- 纯度很低的样本，等位失衡被正常细胞掩盖，评分会系统性偏低
需要准备的数据
- 等位基因特异拷贝数分段
- 每个片段含总拷贝数和 A、B 等位基因拷贝数及样本倍性，可来自 ASCAT、Sequenza、FACETS 等
- 肿瘤与正常测序或芯片数据
- WGS、WES 或 SNP 芯片均可，需要足够多的杂合 SNP 位点来判断 LOH；最好有配对正常样本
- HR 通路基因变异
- BRCA1/2、PALB2、RAD51C/D 等的胚系与体细胞突变、拷贝数和 LOH，用于判断双等位失活
- 突变特征结果（可选）
- SBS3 贡献、微同源缺失比例等，WGS 数据还可提供重排特征，用于和瘢痕评分交叉验证
分析步骤
- 1
得到等位拷贝数
用 ASCAT、Sequenza 或 FACETS 拟合纯度和倍性，输出每个片段的总拷贝数和主、次等位基因拷贝数。检查拟合图是否合理，纯度倍性解错误会直接让三项指标全部失真。
- 2
计算 HRD-LOH
统计长度超过 15 Mb、但未覆盖整条染色体的 LOH 区域数量。整条染色体丢失通常与 HR 无关，因此被排除。次等位拷贝数为 0 即视为 LOH，包括拷贝中性 LOH。
- 3
计算 TAI
统计从亚端粒区开始、不跨越着丝粒的等位失衡区域数量。等位失衡指两个等位基因拷贝数不相等，不要求一方为 0，因此对拷贝数分段的精细程度较敏感。
- 4
计算 LST
先平滑掉短于 3 Mb 的小片段，再统计相邻两段都不短于 10 Mb 的断点数量。LST 与倍性相关，高倍性样本的计数天然偏高，比较时需留意倍性差异。
- 5
合成总分
scarHRD 的 scar_score 函数可一次给出三项指标和 HRD 总分，输入格式可选 Sequenza 结果或通用分段表，需指定参考基因组版本。输出前确认样本名与纯度、倍性一一对应。
- 6
整合基因层面证据
检查 HR 基因是否存在双等位失活，例如胚系致病突变加肿瘤 LOH，或 BRCA1 启动子甲基化。高评分且有双等位失活的样本证据最充分，高评分但无已知原因的样本可进一步挖掘。
- 7
确定分组并关联表型
在队列中设定阈值，把样本分为 HRD 阳性和阴性，再与生存、铂类或 PARP 抑制剂反应等进行比较。阈值的来源和依据要在结果中写明。
关键参数与决策
HRD 阳性阈值
常被引用的 42 分来自特定商业检测和卵巢癌研究，换平台、换癌种后分布会变化。研究中可参考已知 BRCA 双等位失活样本的分数下限，在自己的队列中确定阈值。
参考基因组版本
scarHRD 通过 reference 参数区分 grch37、grch38 等，着丝粒和端粒位置依赖该版本。版本错配会让 TAI 和 LOH 的判定区域整体错位。
输入来源与分段精度
WGS 分段最精细，WES 依赖外显子区和侧翼 SNP，芯片取决于探针密度。不同来源的评分不完全可比，混合队列应分开设阈值或进行一致性检查。
纯度下限
低纯度样本等位失衡信号弱，评分系统性偏低，容易被误判为 HRD 阴性。建议设定纯度下限，低于下限的样本单独标注而不直接判为阴性。
倍性与全基因组加倍
全基因组加倍后片段数和断点数增加，LST 等指标会上升。比较不同倍性样本时，应在结果中注明倍性，必要时分层分析。
常见错误
- 用未做等位基因特异分析的拷贝数直接计算：只有总拷贝数时无法识别拷贝中性 LOH 和等位失衡，LOH 与 TAI 都会被严重低估。
- 照搬 42 分阈值到 WES 或其他癌种：评分分布依赖平台和癌种，直接套用会改变阳性比例，应在本队列中校准或说明局限。
- 把 HRD 阴性理解为 HR 功能正常：低纯度、分段过粗或瘢痕尚未积累都可能导致假阴性，应结合纯度和其他证据判断。
- 把 HRD 阳性等同于对 PARP 抑制剂敏感：回复突变可以恢复 HR 功能，但基因组瘢痕仍在，评分高不代表当前仍然缺陷。
- 只看 BRCA 单个突变就判为 HRD：单等位突变而另一等位完好时，HR 功能可能正常，需要检查 LOH 或第二次打击。
- 纯度倍性拟合选错候选解：二倍体与四倍体解的选择会改变大量片段的 LOH 判定，三项指标同时偏移。
结果怎么看
HRD 评分表
每个样本列出 HRD-LOH、TAI、LST 和总分，以及纯度和倍性。三项指标通常同向变化；若某样本只有单项极高，先检查分段是否过碎或倍性异常。
评分分布与分组图
按已知 BRCA 状态着色的总分分布，双等位失活样本应集中在高分区。若已知失活样本分散在低分区，提示阈值或输入数据存在问题。
全基因组等位拷贝数图
展示总拷贝数与次等位拷贝数，标出计数的 LOH、TAI 区段和 LST 断点，用于人工复核。大量短碎片段提示噪声，会虚增 LST。
HR 基因双等位状态表
汇总每个样本 HR 基因的胚系突变、体细胞突变、LOH 与启动子甲基化。可把样本分为双等位失活、单等位和无改变三组，再比较各组评分差异。
表型关联图
HRD 分组与生存曲线或药物反应的比较图。解读时注意混杂因素，例如治疗方案、分期和既往化疗史可能同时影响分组和结局，必要时做多因素校正。
和相近方法怎么选
基因组瘢痕评分与 HRDetect、CHORD
瘢痕评分只依赖拷贝数分段，WES 和芯片也能计算；HRDetect 综合 SBS3、微同源缺失、重排特征和 HRD 指数，CHORD 基于 WGS 的突变和重排谱分类，通常需要 WGS。有 WGS 时可两类方法互相验证。
HRD 评分与 BRCA 突变检测
BRCA 检测只回答特定基因是否有致病变异，看不到其他 HR 基因或表观失活；HRD 评分反映整体表型结果，但无法说明原因。两者结合能区分 BRCA 型 HRD 和非 BRCA 型 HRD。
HRD 评分与 RAD51 灶功能检测
RAD51 核灶实验在组织中直接观察 HR 是否正常工作，反映当前功能状态；基因组瘢痕记录的是历史累积。耐药或回复突变的研究更适合功能检测，回顾性队列多用瘢痕评分。
常见问题
HRD 评分由哪几部分组成？
常用的 HRD 总分由三项相加：HRD-LOH 统计大于 15 Mb 但不覆盖整条染色体的 LOH 区域数；TAI 统计延伸到端粒、不跨越着丝粒的等位失衡区域数；LST 统计相邻片段均不短于 10 Mb 的断点数。
scarHRD 的输入是什么格式？
可以直接读入 Sequenza 的输出，也可以使用通用分段表，每行一个片段，包含样本名、染色体、起止位置、总拷贝数、A 与 B 等位基因拷贝数和倍性。运行时需指定参考基因组版本。
WES 数据能算 HRD 评分吗？
可以。WES 依靠外显子及侧翼区域的杂合 SNP 判断等位拷贝数，分辨率低于 WGS 和高密度芯片，但大片段事件通常仍能识别。WES 得到的评分与其他平台不完全可比，阈值需要在本队列中确定。
HRD 阳性阈值应该设多少？
文献和商业检测中常见 42 分，但该阈值针对特定平台和人群。科研队列可参考已知 BRCA 双等位失活样本的分数分布，或用多种阈值做敏感性分析，并在文中说明来源。
没有 BRCA 突变的样本为什么 HRD 评分也很高？
可能原因包括 BRCA1 启动子甲基化、PALB2 或 RAD51C/D 等其他 HR 基因失活、尚未注释的功能变异，也可能是纯度倍性拟合错误或分段噪声导致假高分，需逐一排查。
在 Codar 里怎么做
在 Codar 里提供肿瘤测序数据、已有的等位基因特异拷贝数结果或 HR 基因变异信息，说明癌种和想比较的分组。Codar 确认方案后计算 HRD-LOH、TAI、LST 和 HRD 总分，结合 BRCA 等 HR 基因状态解释评分来源，并与临床分组关联。交付 HRD 评分表、分布与分组图、解读报告和可复现脚本。
我有 120 例卵巢癌 WES 的 Sequenza 结果和 BRCA1/2 突变表，帮我算 HRD 评分，看 BRCA 野生型里有多少 HRD 阳性