RNA-Seq发现乳腺癌中的基因融合[创新技巧]

生物通报道 Life Technologies公司近日与美国印第安纳大学医学院的研究人员合作，说明了RNA-Seq在检测癌细胞基因融合中的作用，该项成果发表在《PLOS Computational Biology》上。

测序技术的进步实现了生物样本中RNA转录本的详细鉴定，但准确地定位读取以及从数据中发现生物学意义仍然是很大的挑战。基因融合这一类转录本在癌症中特别重要。比如，95%的慢性粒细胞白血病（CML）患者的白血病细胞都表达BCR-ABL基因融合，因为9号和22号染色体的长臂之间存在相互易位。BCR-ABL也在30%-50%的成人急性淋巴细胞白血病的病例中发现。研究发现，融合基因通过过度激活原癌基因，失活抑癌基因，或改变其他基因的调控和/或剪接，导致关键信号通路的缺陷，从而导致肿瘤发生。

对于目前读长较短的新一代测序而言，当基因融合丰度较低时，发现难度较大。在此项研究中，研究人员利用Life Technologies的RNA-Seq，介绍了一种能够检测癌细胞系中基因融合的新方法。此方法中的秘密武器是一种新算法，能发现融合的断裂点。

文章的第一作者，Life Tech Ion生物信息学小组的资深科学家Onur Sakarya介绍，这种新算法称为SASR（Suffix Array Splice Read mapping），它能够轻松地检测跨越融合点的读取。

研究人员利用SOLiD系统对乳腺癌细胞系MCF-7开展末端配对RNA-Seq研究，在超过12万个剪接点中检出了40个基因融合。利用TaqMan分析，他们验证了40个融合中的36个，其中25个在MCF-7中表达，而对照的人脑中不表达。之后，他们还发现，一个包含雌激素受体α基因ESR1的染色体内基因融合和另一个包含RPS6KB1的融合在多个乳腺癌细胞系以及临床肿瘤样本中表达。

印第安纳大学医学院的助理教授Milan Radovich认为：“SASR算法提供了一种无偏向的方法，来发现基因融合和剪接。与过去的方法相比，这种方法大大提高了融合点检测的灵敏度和特异性，让研究人员能从RNA测序项目中提取更多数据。”（生物通 薄荷）

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原文摘要：

Sakarya O, Breu H, Radovich M, Chen Y, Wang YN, et al. (2012) RNA-Seq Mapping and Detection of Gene Fusions with a Suffix Array Algorithm. PLoS Comput Biol 8(4): e1002464. doi:10.1371/journal.pcbi.1002464