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[科研進展] 靶向測序鑒定甲狀腺乳頭狀癌的體細胞突變和基因融合
文章題目:Targeted next generation sequencing identifies somatic mutations and gene fusions in papillary thyroid carcinoma 
發表期刊(時間):Oncotarget(2017
影響因子:5.168

 
創新點:以高效和經濟的方式對甲狀腺乳頭狀癌(PTC)的突變和基因重排進行綜合診斷測試。


        使用邁基諾的甲狀腺癌捕獲panel(ThyGenCapTM)進行捕獲測序,評估138例甲狀腺乳頭狀癌(PTC)樣品的體細胞突變和基因融合,測定244個癌癥相關基因和20個潛在融合基因。通過ThyGenCapTM 檢測點突變和基因融合:對于244個癌癥相關基因,DNA探針覆蓋靶基因的外顯子區域以及TERT基因啟動子中的兩個最常見的突變C228T和C250T,在TERT基因ATG位點上游;對于20個潛在融合基因,DNA探針覆蓋整個潛在的重排基因,包括內含子。最后通過Sanger測序驗證融合基因以及熒光原位雜交(FISH)檢測融合基因分離。

結果分析:

PTC中的體細胞突變


        研究發現總共有203個體細胞突變,包括181個SNV(1個剪接突變,3個無義突變和177個非同義突變),和77個基因中的17個缺失突變和4個插入突變。BRAF突變頻率最高(80/138,58.0%),除了一例顯示為BRAF-V601K突變,其他為BRAF-V600E突變。其他突變的突變頻率低于5%。大多數腫瘤(95/138,68.8%)至少具有一個驅動基因突變,57.2%(79/138)在兩個或更多個基因中顯示并發突變(圖1),而在分析的244個基因中,24個(18.16%)腫瘤未顯示體細胞突變。

圖1:138例乳頭狀甲狀腺癌的基因突變和重排圖

融合基因的檢測和驗證

        我們在138例病例中,發現了11例(7.97%)已知和新型的融合基因,(表1和圖2)。其中,UEVLD-RET,OSBPL9-BRAF和SQSTM1-NTRK3是3個新的融合基因。RET基因融合是最常見的(7/138,4.35%),其中發現了1個新的RET融合位點(表1和圖2)。PCR產物的測序分析證實了在相應腫瘤中的DNA和轉錄水平均存在融合基因;并通過雙色FISH的5'和3'斷點探針證實了這兩種基因之間融合的存在。

 
表1:138例PTC病例中的基因融合



圖2:在甲狀腺乳頭狀癌(PTC)病例中鑒定出的基因融合

MAPK通路,BRAF,融合基因及臨床病理學特征之間的相關性

        我們觀察到69.6%PTC病例的遺傳改變會導致MAPK通路的激活,包括BRAF基因(80,58.0%),KRAS基因,HRAS基因(4,2.9%)和RET基因(1,0.7%)的點突變,以及RET(7,5.1%),BRAF(1,0.7%)和NTRK1和NTRK3酪氨酸激酶(3,2.9%)的基因融合(圖3),且這些突變幾乎相互排斥。我們進一步分析了MAPK通路改變與PTC臨床病理特征之間的相關性。如表2所示,MAPK通路改變與晚期腫瘤III / IV期顯著相關(P <0.05)。融合基因與不同的臨床病理特征也密切相關,包括低齡診斷(P = 0.013),廣泛轉移(P = 0.025),局部侵襲(P = 0.048),腫瘤大小(P = 0.003),疾病分期(P = 0.035)(表2)。

圖3:甲狀腺乳頭狀癌(PTC)中體細胞突變和染色體重排對MAPK通路的影響
 
表2:MAPK信號通路,BRAF和融合基因的臨床病理指標分析

該方法優勢:

        靶向測序具有高通量、低成本、高深度及高特異性等特點,特別適合大樣本量突變驗證,對低頻和罕見突變檢測具有優勢;尤其在腫瘤基因突變分析中,在異質性很強或樣品純度很低的情況下,可以通過靶向測序解決特異性和靈敏度的問題,幫助我們更好地了解腫瘤的發生和發展在分子水平的特征,為腫瘤臨床分子分型、新藥開發及疾病預后提供了有效的研究工具。



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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5542227/

 

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