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测序循环肿瘤细胞的外显子组

日期:2014-05-06 00:00:00

科学家们首次对循环肿瘤细胞(CTC)进行了单细胞外显子组测序,这样的技术可以为人们展示肿瘤演化、转移和应答药物的具体过程。

前列腺肿瘤很容易转移到骨组织,而这样的转移很难用传统方法进行检测。这个问题大大影响了医生们对癌症的监控和治疗。现在一项新研究指出,只需要简单抽血就可以解决这个问题,监控肿瘤的演化和转移。

Broad研究所的科学家们在Nature Biotechnology杂志上发表文章,描述了一个模块化的新技术平台。该平台可以收集前列腺癌患者血液中的循环肿瘤细胞(CTC),并对其进行外显子组测序和分析。这一技术可以揭示高度可信的单核苷酸突变,帮助人们追踪肿瘤的演化、引导对肿瘤的治疗、监控肿瘤的复发,上述一平台由几个部分组成,首先研究人员使用Illumina的MagSweeper技术,从患者血液中富集EpCAM阳性的细胞,EpCAM是促进肿瘤形成的蛋白。然后,研究人员通过自己开发的方法,将这些细胞一一分配到小孔中,并通过成像技术检测特定标记的表达。最后他们收集符合要求的细胞,进行细胞裂解,全基因组扩增和文库制备。

研究人员先对文库进行低覆盖度测序,以评估基因组的质量。然后他们再对符合要求的进行高覆盖度的外显子组测序。由于之前还没有完成过单个CTC的外显子组测序,研究团队采用了“census”方案来检出序列突变。如果在同一个体的三个CTC文库中都出现了特定突变,这一突变就被认为是真实可信的。“将许多细胞结合起来,就可以获得精确的目标序列(超过99.995%),”Boehm说。

研究团队通过上述方案,研究了患者CTC与原发瘤和转移瘤之间的关联。研究显示,在CTC中鉴定到的73个变异中,有51个也出现在原发瘤或转移瘤。这样的数据可以为人们展示肿瘤的演化、CTC的来源、以及药物治疗的效果,Love说。通过验血监控CTC基因组,可以揭示抗性指标的出现,以及肿瘤复发的风险。人们也可能在监控时发现可以用药物控制的突变,为医生们提供新的治疗途径。

据Boehm先容,这种平台的模块化设计意味着,理论上只需要简单改变某个模块就可以将其应用于任何类型的肿瘤。举例来说,可以根据不同的指标修改富集策略。“模块化和灵活性使这一平台有着广阔的应用前景。”

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