极目新闻记者 赵雪纯
通讯员 周立群 丁燕飞
近日,武汉大学中南医院血液内科周芙玲教授团队和中国农业科学院深圳农业基因组研究所共同在综合性国际顶级学术期刊Nature Communications上发表研究论文,题为“CoHIT: a one-pot ultrasensitive ERA-CRISPR system for detecting multiple same site indels”(CoHIT:一管法检测同位点多插入缺失突变亚型的超灵敏ERA-CRISPR系统)。
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随着癌症精准医疗的发展,基因突变检测在各种癌症的诊断、分型、靶向治疗和病情监测等方面显示出越来越重要的价值,这也使得临床基因检测技术有了更快速、更灵敏、更便捷、更经济的需求和挑战。目前常规的一代测序、二代测序以及基于PCR的检测方法仍然存在一些局限性,或灵敏度不足,或周转时间较长,或依赖大型仪器等。此外,同一位点多突变亚型的存在也增加了检测技术的假阴性风险。以急性髓系白血病中最常见的NPM1基因突变为例,已报道有百余种突变亚型,这些移码突变完全改变了突变NPM1蛋白的细胞亚定位,是影响AML预后的重要因素,因此也是血液肿瘤中重要的检测项目。
为了克服类似于NPM1的插入缺失突变的多亚型覆盖检测难点,研究团队通过构建一种具有碱基错配耐受性的AsCas12a蛋白变体enAsU-R,并将核酸检测技术和温扩增技术等技术整合优化为一锅法体系(CoHIT方法),建立了一种可以利用单条crRNA检测同一位点多种相似indels的检测方法,这一方法对NPM1突变的常见亚型可达到0.01%的检测灵敏度,且整个操作过程用时仅30分钟,做到操作简便、对设备需求低、成本低廉。此外,该方法对多种复杂突变亚型的检测同样适用。
CoHIT检测方法的原理和流程图
研究者将CoHIT方法应用于临床108例AML患者的血液样本检测,成功从中识别出30例NPM1基因突变患者样本,与二代测序结果一致。这些阳性病例不仅有最常见的突变亚型,还包含较少见的突变亚型,证明了CoHIT方法的实用性。另外,许多白血病患者治疗缓解后或骨髓移植治疗后体内可能仍然残留有少量的白血病细胞,这种状态称为微小残留病,其检测对于患者预后具有重要价值,而NPM1基因突变是指南认定的重要MRD监测指标。研究者收集了三名AML患者从初诊至缓解再至复发的不同时间点血样,对这些样本DNA进行检测,证明CoHIT方法可早期提示MRD的存在,对患者复发和及时介入治疗具有潜在的指导意义。此外,CoHIT方法还可进一步与试纸条和微流控芯片进行灵活的结合应用,以配合不同医疗条件和临床需求。
CoHIT方法检测AML患者MRD样本