高通量测序技术在白血病临床应用中的研究进展(2)
田淼等[16]报道了利用高通量微RNA(microRNA,miRNA)测序技术分析AML血浆外泌体miRNA,作为疾病监测的标志物来替代传统骨髓穿刺活检的研究。该研究采用Solexa高通量测序技术,分析了AML患者和正常人血浆外泌体miRNA的表达,获得了211个显著差异表达的miRNA。该结果与Hornick等[17]在小鼠模型中的研究结果一致。其中,血浆外泌体miR-155-5p、miR-335-5p、miR-451a有望作为AML早期诊断的分子标志物,证实了高通量测序技术在癌症早期诊断中的潜力。
高通量测序技术可以改进和细分AML的遗传学诊断,除了现有的世界卫生组织(World Health Organization,WHO)亚型,利用高通量测序的分析发现了AML的3个基因组类别:染色质-剪接体、TP53基因-非整倍性以及IDH2R172基因突变[18]。
2.1.3儿童急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)的诊断 儿童ALL的临床遗传学诊断通常使用核型分析(G带)和荧光原位杂交,但是遗传学技术不能捕获癌症基因组中复杂像差的全部光谱。Nordlund等[19]采用全基因组链读测序技术分析了12例ALL基因组,高精度地解析出由细胞遗传学定义的大多数基因组畸变,甚至在其中10例鉴定出遗传学方法未能检出的结构重排,但DUX4-IGH融合基因未能检出。全基因组链读测序技术在ALL诊断方面可以作为传统遗传学技术的补充,有助于提高ALL遗传学诊断的精准度。
2.2在白血病患者风险分层中的应用 随着白血病研究的不断深入,患者在确诊后还需要进行各种预后指标的全面检查,根据不同的指标对患者进行风险预测和分层,然后制订合理的个性化治疗方案,目的是减少低危患者的治疗毒性,使高危患者得到有效治疗。染色体和各种基因变异是进行风险分层的重要指标,高通量测序技术的应用提高了患者风险分层的准确性。
2.2.1ALL风险分层 RNA测序技术和全基因组测序技术可以检测基因的结构变化和序列改变,细化ALL的亚型分类和风险预测。ALL中有一种高危亚型被称为费城染色体样(Philadelphia chromosome like,Ph-like)ALL。2016年,Ph-like ALL作为一种暂定亚型被纳入WHO急性白血病分类,作为一种独立的亚型存在。随着基因组高通量测序技术的进步,更多与Ph-like ALL高危特点及预后不良有关的基因组改变被不断发现。目前,Ph-like ALL的临床试验正在检测靶向性治疗方法的可行性,研究人员预测高通量测序技术将开拓新颖精确的治疗方案,包括脱细胞技术、以基因变异为导向的残留病灶的监测等[20]。
2.2.2AML风险分层 基于高通量测序的多基因检测在AML的风险分层中也发挥了重要作用。日本科学家选取369例初生儿科AML患者中的139例进行了转录组分析(RNA测序),在53例患者中鉴定出54个框内基因融合和1个Runt相关转录因子1(Runt-related transcription factor 1,RUNX1)基因框外融合。RNA测序结果揭示了儿童AML中基因重排和突变的复杂性,显示了儿童AML患者和成人AML患者不同的实体特征,因此应重新考虑风险分层,为儿童AML患者临床治疗方案的制订提供依据[21]。
传统的细胞遗传学将AML患者分为良好、中度和不良风险组。然而在包含了大部分患者的中等风险组中,患者治疗结果却各不相同。Lin等[22]的研究利用高通量测序技术分析了112例接受标准治疗的AML患者中的260个基因,从中找到了与预后相关的独立突变基因。在中等风险细胞遗传学的患者中,CCAAT/增强子结合蛋白α基因双突变,异柠檬酸脱氢酶2和核仁磷酸蛋白1基因突变且缺乏FMS样酪氨酸激酶3基因内部串联重复基因的患者更接近于具有良好风险细胞遗传学的患者。甲基胞嘧啶双加氧酶2、RUNX1、ASXL1和DNA甲基转移酶3A基因突变的患者,则类似于具有不良细胞遗传学风险的患者。在此基础上对患者重新分类,显著减少了被分类为中度风险的患者数量。此项研究表明,基于高通量测序的多基因测序在临床上可用于建立指导治疗决策的准确风险分层系统。
应用高通量测序技术建立大量AML患者基因图谱的数据库,为AML的风险分层等多种研究提供了有力支持。在癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)计划的一项研究中,应用高通量测序技术对200例AML患者进行全基因组(50例)或全外显子组测序(150例),对RNA和miRNA的表达进行分析,得到了突变谱分析数据[23]。Gerstung等[24]设计了可以准确预测缓解率、复发率和死亡率的多阶段统计模型,并在单独的TCGA患者数据集合上成功验证。在模拟中,总生存率不变的情况下,基于新算法的精确风险分层能够将同种异体造血细胞移植术的数量减少多达25%。
2.3在白血病治疗中的应用 高通量测序是分析髓样肿瘤基因变异频谱的有力工具,再与靶向治疗和基因组生物标志物相结合,为许多患者的精准医疗创造了条件[25-26]。传统技术对于基因变异无法深入研究,因而对很多特殊、罕见的病例,高通量测序技术可以弥补传统技术的缺点。
文章来源:《精准医学杂志》 网址: http://www.jzyxzz.cn/qikandaodu/2021/0804/680.html
上一篇:浅析精准医学与健康医疗大数据
下一篇:声音