羅氏NimbleGen定制捕獲芯片用于白血病分子機(jī)制研究
羅氏NimbleGen定制捕獲芯片用于白血病亞型分子標(biāo)記發(fā)現(xiàn)
許多白血病的致病機(jī)制尚不清楚，其中慢性中性粒細(xì)胞白血�。–hronic Neutrophilic leukemia）及非典型慢性髓性白血�。˙CR-ABL1-negative atypical Chronic Myeloid Leukemia）的診斷通常僅僅基于粒細(xì)胞的惡性增殖，以不含有其他白血病的基因標(biāo)記作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，而缺乏對其本身驅(qū)動(dòng)基因的認(rèn)識。
近期在新英格蘭雜志上發(fā)表的一篇文章1對這類白血病的分子機(jī)制進(jìn)行的深入研究。作者對27例慢性中性粒細(xì)胞白血病以及非典型CML骨髓或血液樣本進(jìn)行了部分基因定向高深度測序，分析基因突變的情況，發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因CSF3R的突變在這個(gè)類群病人中的尤其常見。而CSF3R基因的功能正是細(xì)胞生長因子的受體，可以刺激中性粒細(xì)胞分化和增殖，這與這類病人的臨床表型一致。
同時(shí)對病人分離的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行tyrosine kinase–specific small interfering RNAs 或 small-molecule kinase inhibitors篩選實(shí)驗(yàn)。對于突變進(jìn)行體外細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并用原始細(xì)胞克隆進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一基因的突變改變下游信號通路，也可造成細(xì)胞的增殖。藥敏試驗(yàn)也證實(shí)了該基因的多種突變可對不同的下游通路中的抑制劑敏感，尤其一個(gè)病人在接受相應(yīng)的抑制劑治療后臨床癥狀得到改善。作者認(rèn)為，CSF3R突變在CNL及atypical CML的常見，而在其他白血病亞型中相對罕見，可用于慢性中性粒細(xì)胞白血病及非典型慢性髓性白血病白血病分型的重要分子診斷參考。
在CSF3R基因突變的發(fā)現(xiàn)過程中，主要利用NimbleGen的定制型序列捕獲芯片，對1683個(gè)基因的外顯子序列進(jìn)行富集后，再進(jìn)行二代測序儀進(jìn)行深度測序。突變分析結(jié)果中，這一病人群體中的59%攜帶CSF3R突變，可活化這一受體，突變主要分布在CSF3R的兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)，分別導(dǎo)致CSF3R下游的SRC family-TNK2或者JAK Kinase的活化。
圖：顯示不同CSF3R基因突變對于細(xì)胞通路的影響。1
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，將為越來越多疾病的致病機(jī)制探索提供更加有效地手段，其中之一是利用高深度的定向測序方法尋找疾病相關(guān)基因。通過NimbleGen序列捕獲芯片，可對人類全外顯子組序列，或者所感興趣的部分基因進(jìn)行高效富集，銜接二代測序，可以更加經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行研究工作，同時(shí)也減少的數(shù)據(jù)分析的壓力，這方法已經(jīng)為國內(nèi)外越來越多的研究人員所采用。
1. Oncogenic CSF3R mutations in chronic neutrophilic leukemia and atypical CML. Maxson JE, Gotlib J, Pollyea DA, Fleischman AG, Agarwal A, Eide CA, Bottomly D, Wilmot B, McWeeney SK, Tognon CE, Pond JB, Collins RH, Goueli B, Oh ST,Deininger MW, Chang BH, Loriaux MM, Druker BJ, Tyner JW.N Engl J Med. 2013 May 9;368(19):1781-90. doi: 10.1056/NEJMoa1214514.
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