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Nature子刊:測序循環腫瘤細胞的外顯子組

日期:2014-05-06 09:27:15

 

科學家們首次對循環腫瘤細胞CTC)進行了單細胞外顯子組測序,這樣的技術可以為人們展示腫瘤演化、轉移和應答藥物的具體過程。

 

前列腺腫瘤很容易轉移到骨組織,而這樣的轉移很難用傳統方法進行檢測。這個問題大大影響了醫生們對癌癥的監控和治療。現在一項新研究指出,只需要簡單抽血就可以解決這個問題,監控腫瘤的演化和轉移。

 

Broad研究所的科學家們在Nature Biotechnology雜志上發表文章,描述了一個模塊化的新技術平臺。該平臺可以收集前列腺癌患者血液中的循環腫瘤細胞(CTC),并對其進行外顯子組測序和分析。這一技術可以揭示高度可信的單核苷酸突變,幫助人們追蹤腫瘤的演化、引導對腫瘤的治療、監控腫瘤的復發。

 

上述一平臺由幾個部分組成,首先研究人員使用IlluminaMagSweeper技術,從患者血液中富集EpCAM陽性的細胞,EpCAM是促進腫瘤形成的蛋白。然后,研究人員通過自己開發的方法,將這些細胞一一分配到小孔中,并通過成像技術檢測特定標記的表達。最后他們收集符合要求的細胞,進行細胞裂解,全基因組擴增和文庫制備。

 

研究人員先對文庫進行低覆蓋度測序,以評估基因組的質量。然后他們再對符合要求的進行高覆蓋度的外顯子組測序。由于之前還沒有完成過單個CTC的外顯子組測序,研究團隊采用了“census”方案來檢出序列突變。如果在同一個體的三個CTC文庫中都出現了特定突變,這一突變就被認為是真實可信的。

 

“將許多細胞結合起來,就可以獲得精確的目標序列(超過99.995%),”Boehm說。

 

研究團隊通過上述方案,研究了患者CTC與原發瘤和轉移瘤之間的關聯。研究顯示,在CTC中鑒定到的73個變異中,有51個也出現在原發瘤或轉移瘤。

 

這樣的數據可以為人們展示腫瘤的演化、CTC的來源、以及藥物治療的效果,Love說。通過驗血監控CTC基因組,可以揭示抗性指標的出現,以及腫瘤復發的風險。人們也可能在監控時發現可以用藥物控制的突變,為醫生們提供新的治療途徑。

 

Boehm介紹,這種平臺的模塊化設計意味著,理論上只需要簡單改變某個模塊就可以將其應用于任何類型的腫瘤。舉例來說,可以根據不同的指標修改富集策略。“模塊化和靈活性使這一平臺有著廣闊的應用前景。”

 

麻省總醫院的Daniel Haber強調,通過血樣對治療效果、腫瘤復發和抗性進行監控,能夠為多種癌癥的提供幫助。此外“將這項研究中的技術應用到EpCAM陰性CTC,將是很有意思的嘗試”他說。

 


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