RNA测序和阵列CGH在AIEOP-BFM ALL 2017试验急性淋巴细胞白血病诊断工作流程中的应用

Implementation of RNA sequencing and array CGH in the diagnostic workflow of the AIEOP-BFM ALL 2017 trial on acute lymphoblastic leukemia

作者信息Maximilian Schieck, Jana Lentes, Kathrin Thomay, Winfried Hofmann, Yvonne Lisa Behrens, Maike Hagedorn, Juliane Ebersold, Colin F Davenport, Grazia Fazio, Anja Möricke, Swantje Buchmann, Julia Alten, Gunnar Cario, Martin Schrappe, Anke Katharina Bergmann, Martin Stanulla, Doris Steinemann, Brigitte Schlegelberger, Giovanni Cazzaniga, Gudrun Göhring
PMID32078009
发布时间2020-04
DOI10.1007/s00277-020-03953-3

实验完整度

高

该研究包含患者队列样本,结合核型分析、FISH、RT-PCR、RNA测序和阵列CGH等多种验证方法,并明确了验证结果和局限性。

主要模型

儿童B细胞前体急性淋巴细胞白血病患者队列 骨髓样本

重点核对

队列包含117名BCP-ALL患者,中位年龄4.8岁 RNA测序使用TruSight RNA Pan-Cancer Panel,每个样本至少300万reads 阵列CGH使用400k SurePrint G3 Custom CGH微阵列,ADM-2算法,阈值6.0 IKZF1plus通过阵列CGH检测,定义为IKZF1缺失至少一个额外缺失 融合检测通过FISH、RT-PCR和RNA测序,不一致病例需第二方法验证

摘要

风险适应性治疗显著提高了儿童急性淋巴细胞白血病(ALL)的生存率,染色体畸变的可靠检测对于风险分层是强制性的。本研究评估了基于panel的RNA测序和阵列CGH在国际AIEOP-BFM ALL 2017试验德国研究组的诊断工作流程中的适用性。在117名B细胞前体(BCP)ALL儿童的连续队列中,阵列分析确定了12例IKZF1plus基因缺失谱和1例隐匿性亚二倍体。遗传标记BCR-ABL1(n = 1)、ETV6-RUNX1(n = 25)和涉及KMT2A(n = 3)或TCF3(n = 3)的重排通过已建立的常规技术如核型分析、FISH和RT-PCR进行评估。将这些结果与RNA测序分析进行比较,发现总体一致性为115/117例,尽管RNA测序中有一例AFF1-KMT2A融合未被检测到,常规分析中有一例ETV6-RUNX1融合未被检测到。RNA测序、FISH和CGH+SNP阵列的联合应用可靠地检测了风险分层所需的所有遗传标记,并将作为AIEOP-BFM ALL 2017研究中BCP-ALL患者的诊断标准工作流程。展望未来,持续收集全基因组CGH+SNP阵列以及RNA测序数据将是阐明儿童ALL既定标记之外新的预后病变的宝贵来源。在这方面,RNA测序在高达一半的IKZF1plus(n = 6/12)和B-other(n = 19/36)病例中识别出各种基因融合,但在超二倍体核型病例(n = 35)中未发现。在这些融合中,本研究报道了几种以前未描述的框内PAX5融合,包括PAX5-MYO1G和PAX5-NCOA6。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估基于panel的RNA测序和阵列CGH在AIEOP-BFM ALL 2017试验诊断工作流程中的适用性,以及它们与传统方法(核型分析、FISH、RT-PCR)在检测风险相关遗传标记方面的一致性。
核心机制
文中未明确说明。
主要证据
在117例BCP-ALL患者中,RNA测序与常规方法在115例中结果一致,个别融合未检出;阵列CGH识别出12例IKZF1plus和1例隐匿性亚二倍体。
研究意义
结合RNA测序、FISH和CGH+SNP阵列可可靠检测风险分层的遗传标记,并作为AIEOP-BFM ALL 2017研究的诊断标准工作流程,同时积累的数据有助于发现新的预后标志物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者队列和样本收集

建立用于评估诊断方法的患者队列

连续收集117例BCP-ALL患者的骨髓样本,包括EDTA或肝素抗凝样本,用于细胞遗传学和分子遗传学分析。

2

常规细胞遗传学分析(核型分析、FISH)

检测风险相关的融合基因和染色体畸变,如BCR-ABL1、ETV6-RUNX1、KMT2A和TCF3重排

对骨髓样本进行短期培养,通过R显带和FISH分析染色体畸变。

3

RT-PCR检测融合转录本

验证常规方法检测的融合基因

对EDTA材料样本进行RT-PCR,检测BCR-ABL1、ETV6-RUNX1和AFF1-KMT2A融合转录本。

4

基于panel的RNA测序

检测已知和新的融合转录本

使用TruSight RNA Pan-Cancer Panel进行RNA测序,分析融合转录本。

5

阵列CGH检测拷贝数畸变和IKZF1plus

检测全基因组拷贝数变化,特别是IKZF1plus基因缺失谱

对未检出风险标记的患者进行阵列CGH分析。

6

RNA测序融合的验证

确认RNA测序检测到的融合

通过FISH、HemaVision-28N RT-PCR或回顾性核型分析验证RNA测序融合。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Chemagic 360PerkinElmer--
Bioanalyzer 2100Agilent Technologies--
QIAamp DNA Blood Midi试剂盒Qiagen--
Vysis LSI BCR/ABL双色探针Abbott--
Vysis LSI ETV6(TEL)/RUNX1(AML1) ES双色探针Abbott--
Vysis LSI MLL(KMT2A)双色探针Abbott--
SureFISH 19p13.3 TCF3 DF探针Agilent--
TruSight RNA泛癌panelIllumina--
MiSeq试剂盒v3(150循环)Illumina--
MiSeq流动槽Illumina--
HemaVision-28N多重RT-PCR试剂盒DNA Diagnostic--
400k SurePrint G3定制CGH人类基因组微阵列Agilent Technologies--
Megapool参考DNAKreatech--
Agilent Genomic Workbench 7.0Agilent Technologies--
CGH+SNP阵列(e-Array设计85320)Agilent Technologies--
人类参考DNAAgilent Technologies--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者队列
117例BCP-ALL患者,德国中心治疗,参加AIEOP-BFM ALL 2009试验
阅读提示:Methods: Patients and samples
样本处理
骨髓穿刺,RNA从EDTA骨髓分离,DNA从EDTA骨髓分离
阅读提示:Methods: Patients and samples
FISH分析
短时培养24-48小时,FISH探针类型
阅读提示:Methods: Karyotyping and FISH analysis
RT-PCR
有EDTA材料时进行,检测BCR-ABL1、ETV6-RUNX1、AFF1-KMT2A
阅读提示:Methods: Reverse transcriptase PCR
RNA测序
TruSight RNA Pan-Cancer Panel,每个样本至少300万reads,MiSeq平台
阅读提示:Methods: Panel-based RNA sequencing and data analysis
阵列CGH
400k SurePrint G3 Custom CGH微阵列,ADM-2算法,阈值6.0,至少4个异常探针
阅读提示:Methods: Array CGH
IKZF1plus检测
阵列CGH检测IKZF1、CDKN2A、CDKN2B、PAX5、CRLF2-P2RY8缺失和ERG状态
阅读提示:Methods: Array CGH