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天昊生物“外顯子測序+FastTarget目的區(qū)域測序”技術雙劍合璧，成功助力解析急性淋巴細胞白血病在異基因造血干細胞移植后復發(fā)的遺傳因素
浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院肖浩文教授團隊與天昊基因合作，利用全外顯子組測序技術和FastTarget目的區(qū)域富集測序技術相結合，成功解析了費城染色體陰性成人急性淋巴細胞白血病在異基因造血干細胞移植后復發(fā)的遺傳因素，首次提出復發(fā)患者存在表觀遺傳調控基因突變的富集，文章于近日發(fā)表于oncotarget雜志。天昊基因為此項研究提供了外顯子組測序、FastTarget目的區(qū)域富集測序以及后續(xù)生物信息分析工作，天昊生物生物信息部經理李才華作為文章的作者之一分享了這一研究成果。
研究背景：
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化療是急性淋巴細胞白血病（ALL）的一種重要治療手段，但化療對于成人急性淋巴細胞白血病的療效遠遠低于兒童ALL的療效。異基因造血干細胞移植（allo-HSCT）目前已成為治療成人ALL最有效的方法之一，然而移植后20-40%的患者會復發(fā)血液系統(tǒng)惡性腫瘤，導致患者死亡。
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費城染色體是9號和22號染色體長臂易位的結果。易位使9號染色體長臂（9q34）上的原癌基因abl和22號染色體(22q11)上的bcr基因重新組合成融合基因，后者具有增高了的酪氨酸激酶活性。研究表明，費城染色體陽性（Ph+）與成人ALL的治療響應和復發(fā)都有緊密關聯，但臨床上發(fā)現，很多費城染色體陰性（Ph-）成人患者也存在復發(fā)現象。
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費城染色體陰性成人ALL患者在異基因造血干細胞移植治療后復發(fā)的遺傳因素一直沒有得到解析，此類病患急需遺傳生物標記指導臨床診斷和治療。
研究目的：采用縱向研究策略，利用全外顯子組測序技術和FastTarget目的區(qū)域富集測序技術相結合，解析費城染色體陰性成人急性B淋巴細胞白血病在異基因造血干細胞移植后復發(fā)的相關體細胞基因突變。（體細胞基因突變包括：診斷時檢測到的體細胞突變；復發(fā)時新發(fā)的體細胞突變；診斷到復發(fā)一直存在的體細胞突變）
研究方案和結果：
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Discovery組樣本：選取3例allo-HSCT治療后發(fā)生復發(fā)的成人急性B淋巴細胞白血病Ph- ALL 患者（B-ALL）。對來源于3例患者的診斷-緩解-復發(fā)三個時期的單核白細胞富集的骨髓組織DNA進行全外顯子組測序。
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全外顯子組測序：平均測序深度106X，89.4%的外顯子區(qū)域測序深度超過10X
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全外顯子組測序數據分析：采取以下分析思路，確定了25個候選復發(fā)相關體細胞突變，包括位于23個基因的21個非同義突變和4個缺失。其中，USP54基因在2個患者中均有突變。
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Validation組樣本：選取58例在2004年3月至208年4月期間，采取allo-HSCT治療的成人B-ALL患者。截至到2014年8月，其中28例發(fā)生復發(fā)，30例未發(fā)生復發(fā)現象。采集復發(fā)患者診斷-緩解-復發(fā)三個時期的骨髓組織DNA，未復發(fā)患者診斷-緩解兩個時期的骨髓組織DNA進行目的區(qū)域富集測序。
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目的區(qū)域富集測序：對58例驗證樣本進行基于多種PCR富集的目的基因編碼區(qū)測序，測序基因為discovery階段發(fā)現的存在復發(fā)相關體細胞突變的23個基因和9個文獻來源基因（兒童ALL化療治療后復發(fā)相關基因）。
研究結果：
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在31例復發(fā)患者中(3例discovery樣本，28例extension樣本)中發(fā)現表觀遺傳調控基因（SETD2, CREBBP, KDM6A）、表觀遺傳調控功能轉錄因子（NR3C1 and PAX5）、信號因子編碼基因（KRAS, PTPN21, MYC and USP54）突變的富集。
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首次基于二代測序數據探討了allo-HSCT治療后復發(fā)白血病的腫瘤克隆演化過程。即復發(fā)樣本里的腫瘤細胞可能來源于未能被allo-HSCT治療所根除的亞克隆，或來源于相同的腫瘤祖細胞，但因allo-HSCT治療獲得了新的突變（保留部分診斷相關突變/或全新的突變）。
研究結論：HSCT治療前的表觀遺傳相關治療，HSCT治療后的相關預防治療，可能成為預防異基因造血干細胞移植后復發(fā)的有效手段。
特別感謝
天昊生物特別感謝浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院肖浩文教授團隊對天昊生物合作支持的認可。上海天昊生物將一直作為專業(yè)、認真、嚴謹的測序服務提供商，助力廣大科研工作者！
參考文獻
Xiao, H., et al., Mutations in epigenetic regulators are involved in acute lymphoblastic leukemia relapse following allogeneic hematopoietic cell transplantation.Oncotarget 2015 Oct 30.
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