综述:变异等位基因分数、嵌合体百分比和拷贝数在癌症中的解读指南

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Molecular Cytogenetics 1.3

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  这篇综述系统阐述了癌症基因组学中变异等位基因分数(VAF)、嵌合体百分比和拷贝数(CNV)的检测技术与临床解读策略,重点比较了传统细胞遗传学技术(核型分析/FISH)与高通量基因组技术(微阵列/光学基因组图谱OGM/二代测序NGS)的数据转换方法,强调了国际细胞基因组学命名体系(ISCN)在跨平台结果标准化中的核心作用,并探讨了在血液肿瘤(如AML/MDS)诊断和克隆性造血(CHIP)监测中的临床应用挑战。

  

引言

现代遗传诊断实验室的核心任务是检测基因组变异。传统核型分析虽能完整呈现单细胞水平的染色体结构,但分辨率有限。染色体微阵列(CMA)和长读长测序(lrGS)技术的发展使拷贝数变异(CNV)和结构变异(SV)的检测精度显著提升,但临床应用中仍面临技术挑战。光学基因组图谱(OGM)作为新兴技术,在SV检测中展现出与核型分析的高度一致性,为临床实践提供了新选择。

染色体数量异常的类别

基因组不稳定性可导致不同规模的染色体数量改变:

  • 倍性变化:如三倍体(3n)、四倍体(4n),核型分析可直接识别,但批量基因组技术需通过SNP等位基因频率模式推断
  • 非整倍性:全染色体增益/缺失,OGM和低深度全基因组测序可检测≥5%的克隆
  • 缺失/重复:片段大小从数百碱基至整个染色体臂,OGM通过组合SV和CNV分析管道可识别≥500kb的变异

拷贝数变异的报告规范

国际细胞基因组学命名体系(ISCN)建议将批量基因组技术获得的拷贝数状态转换为"样本比例"格式。例如:

  • 单体性7在70%细胞中出现时,微阵列报告为arr(7)x1[0.7]
  • 三体性8的拷贝数2.3对应30%样本比例
    对于性染色体,男性X/Y的拷贝数转换规则与常染色体不同(表2)。扩增区域因拷贝数过高,常需结合其他临床指标综合评估。

结构变异的特殊考量

结构变异通过不同技术平台报告的VAF需差异化处理:

  • 常染色体VAF≤0.5时,样本比例=VAF×2(表3)
  • 复杂情况如获得性纯合性(CN-LOH)或复杂倍性可导致VAF>0.5
    技术因素如OGM在低标记密度区域的假阳性、NGS在重复序列的比对错误等均可影响VAF准确性。典型案例TP53基因的双等位基因失活可能通过多种机制实现(图2D),凸显多技术联合分析的价值。

移植后特殊场景

异基因造血干细胞移植后的嵌合体分析需特别注意:

  • 性别不匹配移植中残留供体DNA可通过OGM的B等位基因频率(BAF) distortion识别(图3E)
  • ISCN推荐采用"//"符号区分供受体细胞比例,如:ogm(X,1-22)x2[0.9]//(X,Y)x1(1-22)x2[0.1]

技术间偏倚比较

30例血液肿瘤样本的平行验证显示:

  • 核型分析可能漏检低增殖性克隆(如B-ALL中质量差的 metaphase含异常克隆)
  • OGM在<20%比例时,对小染色体(如22号)非整倍体的敏感性低于大染色体
  • 典型病例中t(4;11)(KMT2A::AF4)的核型检出率仅8%,而FISH/OGM达85%,提示核型对隐蔽重排的局限性(表6)

临床转化意义

基因组特征已深度整合至血液肿瘤诊疗体系:

  • WHO/ICC分类将特定SV(如RUNX1::RUNX1T1)作为AML的诊断标志
  • TP53突变型MDS要求突变VAF>10%或伴17p缺失
  • 克隆性造血(CHIP)的2%VAF阈值与预后评分系统(CHRS)的20%风险分层临界值,凸显精确量化的重要性

结论

随着基因组技术革新,VAF和CNV的跨平台解读需要实验室遗传学家、病理学家和临床医生共同理解不同方法学的假设前提与技术局限。在精准医学时代,整合形态学、免疫表型和多组学数据的综合判断,将成为优化血液肿瘤诊疗的关键路径。

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