二代测序（NGS）由于准确（灵敏度高）、全面（高通量）的特性，近年来在疾病的研究和诊断治疗中逐渐被成熟应用。在血液病，包括急性白血病、骨髓增殖性疾病、多发性骨髓瘤、淋巴瘤等的诊疗中，其诊断及预后判断亦随着分子诊断技术的发展变得更加精确。
急性早幼粒细胞白血病（APL）是急性髓系白血病（AML）的一种特异亚型，即急性白血病M3型。其特征是早幼粒细胞的快速增殖，且95%APL患者携带特异性染色体易位，即t(15;17)(q24;q21)，导致PML和RARA基因的融合。然而，临床上常会遇到一些患者，骨髓形态学上符合APL的特征，但传统检测技术包括核型分析、RT-PCR和FISH等检测不到PML-RARA融合基因的存在，这为疾病的诊断和治疗方案的选择造成了困难。而且已有研究显示携带不同非典型RARA融合的患者对ATRA治疗响应不同。为了进一步研究缺乏典型PML-RARA融合的APL的分子特征，苏州大学第一附属医院、江苏省血液研究所陈苏宁教授团队与世和基因合作开展了较多的研究，并取得了不少学术成果。
此前，陈苏宁教授和世和基因合作发表在Haematologica 杂志[1]上的一项研究回顾性地分了1381例确诊为APL患者，运用世和基因血液肿瘤全转录mRNA测序技术鉴别出1.4%（19/1381）变异型APL患者，携带RARA或RARG变异易位突变，包括10例伴有PLZF-RARA，4例STAT5B-RARA，2例STAT3-RARA，2例CPSF6-RARG和1例TBLR1-RARA。
图1 1381例APL患者运用世和基因血液肿瘤全转录mRNA测序分析结果
该研究数据显示携带以上变异型RARA或RARG融合的患者大多具有更差的危险度分层，对ATRA治疗响应较差，预后也更差。同时利用世和基因血液肿瘤相关基因测序技术揭示了不同类型APL患者的分子遗传学差异，解释了变异型APL患者可能的耐药机制。
针对发现的2例携带STAT3-RARA融合和2例有CPSF6-RARG融合的APL患者进行进一步的细胞学机制的研究，相关成果分别发表在Blood杂志上[2,3]。
运用世和基因全转录mRNA测序技术检测发现两名患者的CPSF6基因均于第4内含子处断裂，RARG基因断裂点在第3内含子和5端UTR处。两名患者最终分别携带一短一长两种转录本（CPSF6-RARG-S/L），其RARG基因的断裂点分别与NUP98-RARG和PML-RARG融合一致。
图2 mRNA-seq分析示CPSF6和RARG基因的断裂点
图3 CPSF6, RARG, CPSF6-RARG-S和CPSF6-RARG-L融合蛋白组成
后续的细胞学实验发现，两种转录本的转录活性存在差异，CPSF6-RARG-S活性和RARA/RARG相当，而CPSF6-RARG-L将报告基因的表达降到了和PML-RARA相当的水平。此外，加入全反式维甲酸后，相比RARA，两种融合和RARG对荧光酶的诱导效应偏低，提示两种融合对RARG下游靶点存在相似的转录效应。
而对2例携带STAT3-RARA融合患者进行全转录mRNA测序技术检测发现STAT3基因第21/23内含子处存在断裂点，RARA基因在第2内含子和第9外显子处断裂，RARA基因3’端倒转并与STAT3基因5’端融合。mRNA-seq分析确认了以上融合。两名患者最终同样分别携带一短一长两种转录本（STAT3-RARA T1/2）。
图4 mRNA-seq分析示RARA和STAT3基因的断裂点
图5 RARA, STAT3,STAT3-RARA T1和STAT3-RARAT2融合蛋白组成
后续的细胞学实验发现，两种转录本的亚细胞学定位存在显著差异。STAT3-RARA T1大量存在于核内，而STAT3-RARAT2在核内和胞质内均分布，可能是由于T1转录本丢失了STAT3基因的磷酸化位点导致，该差异会导致下游信号通路的功能。此外，加入全反式维甲酸后，融合蛋白的表达均显著下调。有既往研究表明，ATRA结合域需包含RARA的第9外显子，RARA基因第9外显子的部分缺失会导致ATRA耐药，可能可以解释这两位患者对ATRA治疗无响应的原因。
全转录组mRNA测序技术检测融合基因类型更全面，检测灵敏度更高。血液系统肿瘤中常见染色体易位致使形成异常融合蛋白，全转录组mRNA测序技术无疑是全面鉴别血液系统肿瘤中融合突变的有力的检测方法。对于不存在典型的PML-RARA融合的APL患者有必要结合多种分子检测技术，准确鉴别变异型APL患者，从而指导其个体化临床治疗。
世和基因一直秉持“科学为先，患者至上“的世和精神，与全国各地的肿瘤专家开展广泛的临床研究并不断有新的研究成果发表。立足过去，掌握现在，展望未来，世和基因期待与更多的学者专家能开展癌症领域临床科学研究，促进肿瘤精准医学的不断进步，在临床服务和科学研究双方面再攀高峰，更上一层楼！
参考文献
1. Wen L, et al. Haematologica, 2019. 104(5): e195–e199.
2. Liu T, et al. Blood, 2018. 131(16): 1870-1873.
3. Yao L, et al. Blood. 2018. 131(8): 935-939.
联系客服
