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天昊生物“外顯子測(cè)序+FastTarget目的區(qū)域測(cè)序”技術(shù)雙劍合璧，成功助力解析急性淋巴細(xì)胞白血病在異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的遺傳因素
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院肖浩文教授團(tuán)隊(duì)與天昊基因合作，利用全外顯子組測(cè)序技術(shù)和FastTarget目的區(qū)域富集測(cè)序技術(shù)相結(jié)合，成功解析了費(fèi)城染色體陰性成人急性淋巴細(xì)胞白血病在異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的遺傳因素，首次提出復(fù)發(fā)患者存在表觀遺傳調(diào)控基因突變的富集，文章于近日發(fā)表于oncotarget雜志。天昊基因?yàn)榇隧?xiàng)研究提供了外顯子組測(cè)序、FastTarget目的區(qū)域富集測(cè)序以及后續(xù)生物信息分析工作，天昊生物生物信息部經(jīng)理李才華作為文章的作者之一分享了這一研究成果。
研究背景：
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化療是急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）的一種重要治療手段，但化療對(duì)于成人急性淋巴細(xì)胞白血病的療效遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于兒童ALL的療效。異基因造血干細(xì)胞移植（allo-HSCT）目前已成為治療成人ALL最有效的方法之一，然而移植后20-40%的患者會(huì)復(fù)發(fā)血液系統(tǒng)惡性腫瘤，導(dǎo)致患者死亡。
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費(fèi)城染色體是9號(hào)和22號(hào)染色體長(zhǎng)臂易位的結(jié)果。易位使9號(hào)染色體長(zhǎng)臂（9q34）上的原癌基因abl和22號(hào)染色體(22q11)上的bcr基因重新組合成融合基因，后者具有增高了的酪氨酸激酶活性。研究表明，費(fèi)城染色體陽(yáng)性（Ph+）與成人ALL的治療響應(yīng)和復(fù)發(fā)都有緊密關(guān)聯(lián)，但臨床上發(fā)現(xiàn)，很多費(fèi)城染色體陰性（Ph-）成人患者也存在復(fù)發(fā)現(xiàn)象。
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費(fèi)城染色體陰性成人ALL患者在異基因造血干細(xì)胞移植治療后復(fù)發(fā)的遺傳因素一直沒(méi)有得到解析，此類(lèi)病患急需遺傳生物標(biāo)記指導(dǎo)臨床診斷和治療。
研究目的：采用縱向研究策略，利用全外顯子組測(cè)序技術(shù)和FastTarget目的區(qū)域富集測(cè)序技術(shù)相結(jié)合，解析費(fèi)城染色體陰性成人急性B淋巴細(xì)胞白血病在異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的相關(guān)體細(xì)胞基因突變。（體細(xì)胞基因突變包括：診斷時(shí)檢測(cè)到的體細(xì)胞突變；復(fù)發(fā)時(shí)新發(fā)的體細(xì)胞突變；診斷到復(fù)發(fā)一直存在的體細(xì)胞突變）
研究方案和結(jié)果：
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Discovery組樣本：選取3例allo-HSCT治療后發(fā)生復(fù)發(fā)的成人急性B淋巴細(xì)胞白血病Ph- ALL 患者（B-ALL）。對(duì)來(lái)源于3例患者的診斷-緩解-復(fù)發(fā)三個(gè)時(shí)期的單核白細(xì)胞富集的骨髓組織DNA進(jìn)行全外顯子組測(cè)序。
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全外顯子組測(cè)序：平均測(cè)序深度106X，89.4%的外顯子區(qū)域測(cè)序深度超過(guò)10X
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全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)分析：采取以下分析思路，確定了25個(gè)候選復(fù)發(fā)相關(guān)體細(xì)胞突變，包括位于23個(gè)基因的21個(gè)非同義突變和4個(gè)缺失。其中，USP54基因在2個(gè)患者中均有突變。
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Validation組樣本：選取58例在2004年3月至208年4月期間，采取allo-HSCT治療的成人B-ALL患者。截至到2014年8月，其中28例發(fā)生復(fù)發(fā)，30例未發(fā)生復(fù)發(fā)現(xiàn)象。采集復(fù)發(fā)患者診斷-緩解-復(fù)發(fā)三個(gè)時(shí)期的骨髓組織DNA，未復(fù)發(fā)患者診斷-緩解兩個(gè)時(shí)期的骨髓組織DNA進(jìn)行目的區(qū)域富集測(cè)序。
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目的區(qū)域富集測(cè)序：對(duì)58例驗(yàn)證樣本進(jìn)行基于多種PCR富集的目的基因編碼區(qū)測(cè)序，測(cè)序基因?yàn)閐iscovery階段發(fā)現(xiàn)的存在復(fù)發(fā)相關(guān)體細(xì)胞突變的23個(gè)基因和9個(gè)文獻(xiàn)來(lái)源基因（兒童ALL化療治療后復(fù)發(fā)相關(guān)基因）。
研究結(jié)果：
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在31例復(fù)發(fā)患者中(3例discovery樣本，28例extension樣本)中發(fā)現(xiàn)表觀遺傳調(diào)控基因（SETD2, CREBBP, KDM6A）、表觀遺傳調(diào)控功能轉(zhuǎn)錄因子（NR3C1 and PAX5）、信號(hào)因子編碼基因（KRAS, PTPN21, MYC and USP54）突變的富集。
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首次基于二代測(cè)序數(shù)據(jù)探討了allo-HSCT治療后復(fù)發(fā)白血病的腫瘤克隆演化過(guò)程。即復(fù)發(fā)樣本里的腫瘤細(xì)胞可能來(lái)源于未能被allo-HSCT治療所根除的亞克隆，或來(lái)源于相同的腫瘤祖細(xì)胞，但因allo-HSCT治療獲得了新的突變（保留部分診斷相關(guān)突變/或全新的突變）。
研究結(jié)論：HSCT治療前的表觀遺傳相關(guān)治療，HSCT治療后的相關(guān)預(yù)防治療，可能成為預(yù)防異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的有效手段。
特別感謝
天昊生物特別感謝浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院肖浩文教授團(tuán)隊(duì)對(duì)天昊生物合作支持的認(rèn)可。上海天昊生物將一直作為專(zhuān)業(yè)、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)序服務(wù)提供商，助力廣大科研工作者！
參考文獻(xiàn)
Xiao, H., et al., Mutations in epigenetic regulators are involved in acute lymphoblastic leukemia relapse following allogeneic hematopoietic cell transplantation.Oncotarget 2015 Oct 30.
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