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目前融合基因检测的常用技术手段

刘喆 北京 2020年09月18日

所谓融合基因,是指将两个或多个基因的编码区首尾相连,置于同一套调控序列(包括启动子、增强子、核糖体结合序列、终止子等)控制之下,构成的 嵌合基因。融合基因的表达产物为融合蛋白。目前可用于融合基因检测的方法包 括 FISH、免疫组织化学(IHC)、逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、转录组测序 和二代测序(NGS)等方法。

1.FISH 技术:在融合变异型肺癌中 FISH 不仅可检 测已知的融合,还可检测未知的融合,且由于其结果的可靠性及稳定性,仍然是 目前检验其他检测技术准确性的最重要的手段,局限性在于由于 FISH 技术本身的局限性,如(1)肿瘤组织的异质性可能影响 FISH 检测的结果偏差;(2)某些 罕见或未知的断裂与融合位点间距可能小于 FISH 检测判读的最小阈值,从而导 致不可避免的假阴性结果;(3)该技术本身对石蜡组织样本质量要求较高,使用 超过 6 个月的组织切片就可能导致较弱的杂交信号;(4)整个检测过程耗时较长, 检测程序繁复,对检测人员技术经验要求高,检测成本高等,因此该技术并不适 用于大规模筛查性诊断。

2.IHC 技术:由于非小细胞肺癌中发生融合变异的概率 只有 10%-15%,上文已提到,耗时长、耗费高的检测技术并不适用于临床筛查。 因此可利用 IHC 方法自身的耗时短、成本低,且已实现自动化操作等优点,作为 常规融合基因,如 ALK 融合,ROS1 融合,NTRK 融合等的筛查手段,但,采用 IHC 方法确诊常规融合基因阳性患者存在一定的局限性,对于 IHC 检测阳性的 结果,建议进一步使用其他检测手段进行验证。

3.RT-PCR 技术:RT-PCR 技术 分为普通 RT-PCR 和 Real-time RT-PCR 两种。普通 RT-PCR 是指样本 RNA 在逆 转录酶和特异性引物作用下逆转录成 cDNA,然后在特异性引物对下进行 PCR 扩增,扩增后的产物通过琼脂糖凝胶电泳进行阴阳性判定。普通 RT-PCR 技术是 直接检测基因融合状态的一种方法.只能对已知的融合基因类型进行检测,检测 灵敏度低,需开盖操作,容易造成环境污染,引起假阳性。Real-time RT-PCR 技 术是 RNA 逆转录 cDNA 和荧光定量 PCR 扩增相结合的一种技术。首先经逆转 录酶和特异性引物作用下,将 RNA 逆转录成 cDNA,再以 cDNA 为模板扩增目 的片段。该技术在 PCR 反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测 整个 PCR 进程.最后通过 CT 值对未知模板进行定性和定量分析的一种方法 Real-time RT-PCR 技术是直接检测基因融合状态的一种方法,快速灵敏,但需要 高质量的 RNA 且只能对已知的融合基因类型进行检测。虽然 RT-PCR 技术快速 灵敏,是检测基因融合较直接的方法.但其只能检测断裂点已知的融合类型。

4 .二代测序(NGS)技术:NGS 优势在于可有效检出所有融合基因及融合伙伴,可 弥补常规检测方法

存在的漏检、错检或不能明确融合伴侣基因等不足。包括基于 DNA 技术的 NGS 和基于 RNA 技术的 NGS,其中 DNA 技术主要针对突变,只 能检测常见融合伙伴,对于少见融合伙伴存在假阳性或内含子区只能检测范围, 无法精准检测出融合伙伴,如目前市场是杂交捕获技术,RNA 技术主要针对融 合,特别是少见融合伙伴能够准确检出,如目前市场上基于 AMP(Anchored multiplex PCR,锚定多重 PCR)技术或基于 AMP 技术的改进版-PANO-Seq®。南京大学医学院附属金陵医院团队于 2020 年初在 Clin Chem 上发表的基于 NGS 技术的 RNA+DNA 测序, 首次结合 DNA 技术检测突变的优势和 RNA 技术检测融合的优势应用于大样本 临床检测,在基于杂交捕获技术方法泛阴性样本中仍可检出 12%-16%的可用靶点, 特别是漏检的 NRG1 融合,NTRK 融合,MET 融合,EGFR 融合等罕见融合靶 点。

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