新方法助力液体活检中的癌症异质性研究

【字体: 时间:2018年03月14日 来源:生物通

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  意大利的研究人员近日开发出一种简单可靠的方法,可通过简单的抽血来分析循环肿瘤细胞(CTC)中的全基因组拷贝数改变,有助于预测癌症治疗的反应。与传统方法相比,这种单管的操作方案在确保准确性的同时降低了成本,为液体活检带来了可能。

  

生物通报道  意大利的研究人员近日开发出一种简单可靠的方法,可通过简单的抽血来分析循环肿瘤细胞(CTC)中的全基因组拷贝数改变,有助于预测癌症治疗的反应。与传统方法相比,这种单管的操作方案在确保准确性的同时降低了成本,为液体活检带来了可能。

染色体不稳定性及相关的染色体畸变是癌症的标志之一,在疾病进展和耐药性中起到关键作用。最近在多个癌症类型上开展的多个研究结果表明,这些畸变的模式与不同药物的反应或耐药性有关,包括经典的化疗、PARP抑制剂和免疫检查点抑制剂。

为了选择靶向疗法并克服耐药性,近年来人们开始转向单细胞基因组分析。他们开发出一些方法来扩增基因组DNA,以便生成全基因组测序(WGS)的文库。不过,大多数方案都比较复杂,耗时长,不利于未来的临床应用。

这项研究的通讯作者Nicolò Manaresi博士解释说:“人们已经开发出各种分析方法来分析拷贝数的变化。不过,它们在重复性、稳定性和可扩展性上不大适合CTC的临床应用。我们为分析单个癌细胞的全基因组拷贝数改变提供了一种简单而经济的方法。”他也是Menarini-Silicon Biosystems公司的首席科学家。

研究人员利用连接介导的PCR(LM-PCR)全基因组扩增方法,开发出一种单管单步的简化方案,适用于Ion Torrent平台上的基因组测序。这项成果发表在《PLOS ONE》在线版上。

为了证明此流程在临床上的可行性,研究人员从前列腺癌或肺腺癌患者的血液中分离出循环肿瘤细胞和白细胞,并开展分析。结果表明,这个流程能够准确地生成单细胞的全基因组拷贝数图谱,并检出拷贝数的改变,分辨率低至100 kb。它减少了检测的时间,在提高通量的同时降低了成本。

“与广泛应用的aCGH方法相比,我们的方法能够降低分析成本,同时提供相当或更出色的表现,”Manaresi博士说。“随着NGS技术的进步和测序成本的下降,我们的方案将进一步降低拷贝数分析的成本,为在液体活检中研究癌症异质性铺平道路。”

目前,Menarini-Silicon Biosystems公司已经推出了商业化的产品Ampli1™ LowPass 试剂盒。此外,这家公司生产和销售DEPArray NxT,一种基于图像的细胞分选和分离系统,让研究人员能够以单细胞分辨率对活细胞和固定细胞进行分子分析。2017年,Menarini-Silicon Biosystems还收购了与CELLSEARCH CTC系统相关的资产和业务,对多个系统进行整合。(生物通 薄荷)

原文检索

A streamlined workflow for single-cells genome-wide copy-number profiling by low-pass sequencing of LM-PCR whole-genome amplification products

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193689

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