基于通用荧光多重 PCR 检测儿童肿瘤中 BCOR 基因改变:研发、优化与应用

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Diagnostic Pathology 2.4

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  为解决儿童肿瘤(如肾透明细胞肉瘤 CCSK 等)中 BCOR 基因相关异常检测方法不足的问题,研究人员开展了通用荧光多重 PCR(UFMPCR)检测 BCOR 基因改变的研究。结果显示该方法灵敏、特异,能有效检测相关基因异常,为肿瘤诊断提供新手段。

  在儿童肿瘤的世界里,有一些 “调皮捣蛋” 的家伙总是让医生们头疼不已。肾透明细胞肉瘤(CCSK)、伴有 BCOR 基因改变的肉瘤、婴儿原始黏液样间叶肿瘤(PMMTI)以及高级别神经上皮肿瘤(HG-NETs)等,它们虽然症状表现和生长位置各有不同,但却有着相似的 “作案手法”—— 都存在 BCOR 基因内部串联重复(ITD)和基因融合(主要是 BCOR::CCNB3、BCOR::MAML3 和 YWHAE::NUTM2)这些遗传改变。而且,这些肿瘤的细胞形态看起来很相似,就像一群穿着相似衣服的 “小怪兽”,都由原始的圆形或梭形细胞组成,排列在不同的黏液样基质和细小血管中,免疫组化特征也不具有特异性,这使得经验丰富的病理学家在诊断时都感到困难重重。传统的检测方法,比如检测 BCOR ITDs 常用的聚合酶链反应(PCR)结合琼脂糖凝胶电泳,以及检测 BCOR 和 YWHAE 重排的逆转录 PCR 或荧光原位杂交(FISH),都无法同时检测这两种异常。虽然下一代测序(NGS)可以做到,但它操作复杂、成本高、耗时长,因此,迫切需要一种灵敏、特异、快速且经济的检测方法。
为了解决这些难题,首都医科大学附属北京儿童医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们验证了一种基于通用荧光多重 PCR(UFMPCR)的检测方法,用于同时评估 BCOR ITDs、BCOR::CCNB3、BCOR::MAML3 和 YWHAE::NUTM2 融合。这项研究成果发表在《Diagnostic Pathology》上,为儿童肿瘤的诊断带来了新的曙光。

研究人员在开展研究时,用到了几个关键的技术方法。首先,收集了 2019 年 1 月至 2023 年 12 月北京儿童医院病理科诊断为肿瘤的患者的 43 例福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)肿瘤标本。然后,通过设计特异性引物,利用 UFMPCR 技术进行检测。同时,采用免疫组化、荧光原位杂交(FISH)等方法辅助分析,并通过毛细管电泳和桑格测序(Sanger sequencing)对 PCR 产物进行检测。

研究结果如下:

  1. 检测方法的开发与优化:成功建立了基于 UFMPCR 的 BCOR 改变检测方法。通过优化通用引物和嵌合引物的比例,发现 10:1 为最佳比例,此时扩增效果最好。
  2. 检测方法的性能评估:该检测方法表现出色,扩增效率在 95 - 106% 之间,融合基因的最低检测限为 10 拷贝,BCOR ITDs 的最低检测限为 0.32ng 基因组 DNA,且无非特异性干扰产物。
  3. 临床样本检测:在检测 17 例未分化小圆细胞肉瘤(USRCS)时,检测到 3 例 BCOR::CCNB3 融合和 2 例 BCOR ITDs,对 USRCS 检测的灵敏度和特异性均达到 100%。在检测 26 例形态学诊断为 CCSK 的样本时,检测到 18 例 BCOR ITDs、1 例 BCOR::CCNB3 和 1 例 YWHAE::NUTM2,最终对 CCSK 检测的灵敏度为 91%,特异性为 100%。而且,UFMPCR 检测结果与 Sanger 测序结果一致。此外,研究还发现该检测方法能够检测出肿瘤细胞占比低至 1% 的样本。
  4. 免疫组化评估:与 UFMPCR 检测相比,BCOR 免疫组化的灵敏度为 92%,特异性为 84%。

研究结论和讨论部分指出,该研究验证的基于 UFMPCR 的检测方法可以同时检测多种 BCOR 相关的基因异常,检测限低,在 FFPE 肿瘤样本检测中具有高灵敏度和特异性。该方法引入通用荧光引物,结合高分辨率毛细管电泳,克服了传统多重 PCR 的一些技术限制,操作简单、省时、经济,适用于 FFPE 肿瘤组织检测,能够为具有趋势性组织学诊断的病例提供快速诊断和鉴别诊断,有助于早期诊断和治疗。不过,它也不能完全替代 NGS。同时,研究中未观察到 BCOR::MAML3 融合,可能与研究病例数量有限有关。总体而言,这项研究为儿童肿瘤中 BCOR 基因改变的检测提供了一种新的有效手段,对儿童肿瘤的诊断和治疗具有重要意义。
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