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黑色素瘤是致命皮肤癌,NRAS 突变常见。为解决 ctDNA 检测难题,研究人员开发 NRAS PASEA 检测法。该方法能超灵敏检测 NRAS 突变 ctDNA,在黑色素瘤诊断、疗效评估等方面意义重大。
黑色素瘤,这个名字听起来就让人不寒而栗,它是皮肤癌中最为致命的一种。NRAS 基因,在黑色素瘤的发生发展中扮演着极为关键的角色,其突变频繁出现。在黑色素瘤的治疗战场上,尽管医疗技术不断进步,但对于转移性黑色素瘤患者来说,治疗效果依旧难以令人满意。NRAS 突变会激活下游的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,这一通路在黑色素瘤的进展过程中起到了推波助澜的作用,因此也成为了治疗的重要靶点。近年来,液体活检技术崭露头角,它通过检测血液中的循环肿瘤 DNA(ctDNA),为癌症诊断带来了新的希望。然而,ctDNA 在血液中含量极少,仅占总循环游离 DNA(cfDNA)的 0.01 - 10%,而且还要在大量野生型等位基因的 “重重包围” 下检测出突变的 ctDNA,难度可想而知。目前常用的下一代测序(NGS)和微滴数字 PCR(ddPCR)技术,虽然各有优势,但高昂的成本和较长的检测时间,使得它们难以在临床上广泛应用。在这样的困境下,开发一种更灵敏、更便捷的 ctDNA 检测方法迫在眉睫。
为了解决这些难题,研究人员积极探索。此次研究由未知研究机构的研究人员开展,他们成功开发出 NRAS PASEA 检测法,这一成果为黑色素瘤的诊疗带来了新的曙光。该研究成果发表在《Cancer Genetics》上。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,通过筛选 CRISPR - Cas 蛋白来构建 NRAS PASEA 检测体系。他们合成特定的 crRNA,并将其与 CRISPR - Cas 蛋白按 1:10 摩尔比混合,组装成 Cas - crRNA 核糖核蛋白(RNP)复合物。同时,合成用于检测 NRAS 野生型、Q61R 和 Q61K 变体的 DNA 片段,以此来比较不同 CRISPR - Cas 蛋白的切割效率。研究使用的样本为 15 例临床黑色素瘤血液样本,用于评估 NRAS PASEA 检测法在检测患者 ctDNA Q61R/K/L 变体中的准确性和实用性 。
下面来看具体的研究结果:
- CRISPR - Cas 蛋白筛选及切割效率研究:研究人员对 AapCas12b、ScCas12b 和 FnCas12a 这三种 CRISPR - Cas 蛋白进行筛选。通过合成三种 75bp 的 DNA 片段,分别代表 NRAS 野生型、Q61R 和 Q61K 变体,来比较不同蛋白对这些片段的切割效率。结果发现,FnCas12a 对 NRAS 野生型的切割效率高于 ScCas12b 和 AapCas12b,且对 Q61R 和 Q61K 的切割效率较低。这表明 FnCas12a 在 NRAS 突变检测方面具有独特的优势。
- 检测灵敏度研究:NRAS PASEA 检测法展现出了极高的灵敏度。经过 30 分钟的 PASEA 处理,该方法能够检测到突变等位基因分数(MAF)低至 0.01% 的模拟 ctDNA 样本。在检测 NRAS Q61K 突变时,即使 PAM 位点 “TTN” 中的 “N” 位置核苷酸存在差异,基于 FnCas12a 的 NRAS PASEA 仍能准确识别。
- 临床样本检测研究:研究人员对 15 例黑色素瘤血液样本进行检测,其中 NRAS Q61R 突变有 4 例,NRAS Q61K 突变有 1 例。结果显示,NRAS PASEA 检测法准确识别出了所有携带 NRAS Q61R 和 Q61K 突变的患者(5/5),并且在 NRAS Q61 野生型患者中未出现假阳性结果。这一结果充分证明了该检测法在临床样本检测中的可靠性。
研究结论和讨论部分强调了 NRAS PASEA 检测法的重要意义。该检测法基于可编程核酸内切酶,利用 FnCas12a 对 PAM 序列(5′ - TTN - 3′)中 “TT” 的高特异性,能够精准识别 NRAS Q61 突变。检测灵敏度高达 0.01%,这意味着可以在早期检测到黑色素瘤患者血液中的突变 ctDNA,为黑色素瘤的早期诊断提供了有力的工具。而且,该检测法与肿瘤组织下一代测序(NGS)的一致性达到 100%,这对于黑色素瘤的伴随诊断、治疗效果动态评估以及疾病进展监测都具有重要价值。在一些难以进行影像学评估的区域,通过检测外周血样本中的 ctDNA 来诊断黑色素瘤,NRAS PASEA 检测法无疑为临床医生提供了一种全新的、有效的分析策略。它有望打破黑色素瘤诊疗的困境,为患者带来更多的生存希望,推动黑色素瘤精准诊疗领域的发展。