15 分钟精准 “解码” 肿瘤突变:超快速 ddPCR 技术开启基因引导癌症手术新时代

【字体: 时间:2025年02月26日 来源:Med 12.8

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  为解决手术中无法快速获取肿瘤分子数据的问题,NYU Grossman School of Medicine 的研究人员开展 UR-ddPCR 技术研究。结果显示该技术 15 分钟可测突变,与标准 ddPCR 相当。推荐阅读,了解其如何推动癌症手术革新。

  

背景与意义


手术室中的外科医生在进行肿瘤切除手术时,往往无法获取所切除肿瘤的基因突变信息。一种能在手术室中快速、准确地对突变进行定量分析的技术,将有助于外科医生根据癌症的基因特征制定个性化手术方案,更可靠地切除肿瘤组织。纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员开发了一种名为超快速微滴数字聚合酶链式反应(Ultra-Rapid droplet digital PCR,UR-ddPCR)的技术,该技术仅需 15 分钟就能精确测量组织中的突变水平。随后,他们在 22 例脑肿瘤手术中应用并验证了这一方法。这项技术将推动基于基因数据实时引导的新型癌症手术的发展,有望改善患者的治疗效果。

研究亮点


  • 超快速微滴数字聚合酶链式反应(UR-ddPCR)仅需 15 分钟即可完成组织中突变的定量分析。
  • 针对异柠檬酸脱氢酶 1(IDH1)R132H 和鼠类肉瘤病毒癌基因同源物 B1(BRAF)V600E 突变的检测分析。
  • 超快速微滴数字聚合酶链式反应(UR-ddPCR)与标准微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)在性能指标上相当。
  • 在 22 例脑肿瘤手术中进行了术中应用。

摘要


背景


肿瘤的诊断和治疗通常依赖于分子遗传学数据。然而,目前在手术过程中快速、反复获取分子数据并不可行,这给术中诊断带来困难,也无法通过测量手术切缘的肿瘤细胞负荷来指导手术切除。

方法


纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员在此介绍了超快速微滴数字聚合酶链式反应(UR-ddPCR)技术,该技术是目前检测组织样本中突变负荷速度最快的方法,从组织取样到得出结果仅需 15 分钟。该工作流程大幅缩短了从组织活检到分子诊断的时间,为量化手术切缘的残留肿瘤浸润提供了一种高度准确的方法。

结果


研究人员展示了针对 IDH1 R132H 和 BRAF V600E 克隆性突变的 UR-ddPCR 检测分析,这两种突变分别在许多低级别胶质瘤和黑色素瘤中存在,术中检测到这些突变将影响手术决策。研究人员通过在 22 例脑肿瘤手术中进行术中检测,说明了 UR-ddPCR 在临床上的可行性。并且,研究人员还将 UR-ddPCR 测得的肿瘤细胞百分比与术中 UR 刺激拉曼组织学相结合,估计出肿瘤核心区域每平方毫米肿瘤细胞数大于 1300 个,而肿瘤边缘每平方毫米肿瘤细胞数小于 5 个。UR-ddPCR 的测量结果与对相同样本进行的标准 ddPCR 测量结果几乎完全一致(R2 = 0.995)。

结论


纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员开发的这项技术和工作流程,实现了前所未有的术中分子遗传学检测速度和灵敏度。研究人员预计,该方法将促进新型即时诊断和分子引导手术的发展,进而改善临床治疗效果。

资金支持


本研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)机构基金资助。试剂和仪器由伯乐公司(Bio-Rad)捐赠。

图形摘要


(此处原文仅为图片相关信息,未提及具体内容,故保留原文形式)

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