儿童急性髓系白血病分子遗传诊断精准性挑战:NGS技术提升风险分层与治疗决策的病例系列研究

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Annals of Hematology 2.4

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  为解决儿童急性髓系白血病(AML)遗传异质性高、传统诊断技术(如核型分析、FISH、PCR)存在局限性的问题,研究人员开展了基于下一代测序(NGS)技术的靶向panel(OCCRA?)研究。结果显示,NGS在11例患儿中均检测到遗传变异,其中2例因发现NUP98::NSD1和KMT2A::MLLT10等高危变异而调整治疗策略,推荐首次缓解期进行造血干细胞移植(HSCT)。研究表明,NGS能显著提升儿童AML的遗传诊断精度和风险分层能力,对中低收入国家(LMIC)实现精准医疗具有重要意义。

  

在儿童血液肿瘤领域,急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia, AML)是一种相对罕见但异质性极强的恶性肿瘤。尽管通过国际合作研究,儿童AML的生存率已逐步提高,但其预后仍受到多种遗传机制的影响,近半数患儿面临复发的风险。对于某些特定亚型,仅靠传统化疗的治愈率甚至低于15%。这种严峻的形势凸显了精准识别遗传背景、实现个体化风险分层和治疗的关键作用。

长期以来,儿童AML的诊断和风险分层主要依赖染色体核型分析、荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)和聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)等传统技术。然而,这些方法存在明显局限:核型分析难以识别隐匿的基因融合;FISH需要预先设计特异性探针;PCR则依赖于已知引物。在资源有限的中低收入国家(Low and Middle-Income Countries, LMIC),这些检测手段的可及性更是雪上加霜,导致许多患儿无法获得完整的遗传信息,从而影响治疗决策的准确性。

下一代测序(Next Generation Sequencing, NGS)技术的出现为突破这一瓶颈提供了可能。它通过靶向测序panel(例如涵盖203个基因的Oncomine Childhood Cancer Research Assay?)能够同步检测单核苷酸变异(SNVs)、插入缺失(InDels)、拷贝数变异(CNVs)和基因融合等多种变异类型,在单次检测中提供全面的分子谱信息,尤其擅长发现罕见或非典型的遗传事件。尽管NGS在成人肿瘤中已广泛应用,但针对儿童AML的研究仍相对缺乏。

在此背景下,由Fernanda de Oliveira Mota、Silva Regina Caminada de Toledo等研究人员组成的团队开展了一项回顾性观察研究,旨在评估NGS技术在巴西一家儿童癌症中心的应用价值,并分析其如何影响治疗决策——尤其是造血干细胞移植(Hematopoietic Stem Cell Transplantation, HSCT)的推荐。该研究结果发表在《Annals of Hematology》上,为在资源有限地区推进基因导向的精准医疗提供了重要依据。

本研究主要采用了以下关键技术方法:

研究纳入2018年至2020年间11例儿童AML患者(初诊或复发),采集骨髓或外周血样本,使用QIAGEN?试剂盒提取DNA/RNA,经质控后采用Thermo Fisher Scientific?的OCCRA? panel进行建库和测序。该panel覆盖203个基因,包括130个DNA基因、28个CNV靶点、90个融合基因及9个表达基因。测序数据通过Ion Reporter?软件分析,识别SNV、InDel、CNV和融合等变异类型,并经IGV软件验证。患者临床资料与遗传结果进行关联分析,重点评估NGS发现对HSCT转诊决策的影响。

结果

患者队列与遗传变异谱

11例患儿年龄1.3~17.4岁,男女比例6:5。7例在初诊时接受NGS检测,4例在复发时检测。所有患者均通过NGS发现遗传变异,其中多数为传统方法未检测到的隐匿性改变。变异类型包括融合(如SET::NUP214、CBFB::MYH11、NUP98::NSD1、RUNX1::RUNX1T1等)、插入缺失(如ASXL1、KIT、FLT3、NPM1、CEBPA)、拷贝数变异(如MYCN、ABL2)和点突变(如GATA2)。7例(63.6%)患儿存活,中位随访时间33.8个月;死亡原因包括疾病进展(3例)和HSCT并发症(1例)。

NGS对治疗决策的影响

2例初诊患儿(病例2和7)因NGS检出高危变异(NUP98::NSD1和KMT2A::MLLT10)而被推荐接受HSCT,二者均未出现其他高危因素,移植后未复发。1例复发患儿(病例10)初诊时因样本质量问题未行NGS,复发时检测出NUP98::NSD1融合,提示若初诊时获此结果本应推荐HSCT。此外,NGS结果还帮助确认了4例患儿的良好预后特征(如RUNX1::RUNX1T1融合、NPM1突变等),从而避免了不必要的HSCT。

特殊病例的遗传与临床特征

病例8发现SET::NUP214融合(通常见于T细胞白血病)及ASXL1、PHF6突变,虽未改变HSCT决策,但强化了对疾病侵袭性的认知。病例9检出NUP214::ABL1融合(罕见于AML),提示潜在酪氨酸激酶抑制剂(TKI)靶点。病例3虽携带RUNX1::RUNX1T1融合(通常预后良好),但复杂核型可能介导了不良转归。病例5在inv(16)背景下出现MYCN CNV,可能与诱导治疗失败相关。

讨论与结论

本研究通过11例儿童AML的细致分析,证实了NGS技术在提升遗传诊断精度、优化风险分层和指导治疗决策方面的重要价值。它不仅弥补了传统方法(核型分析、FISH、PCR)在检测隐匿变异方面的不足,还在资源有限 setting 中提供了替代全面分子分型的可行方案。

研究发现,NGS能够识别与预后密切相关的遗传事件(如NUP98::NSD1、KMT2A::MLLT10),直接影响HSCT的推荐时机,从而可能改善高危患儿的生存结局。同时,对于低危患者,NGS结果可避免过度治疗,减轻患者家庭和经济系统的负担。此外,研究还报告了罕见变异(如NUP214::ABL1)的病例,为探索靶向治疗提供了线索。

然而,研究也揭示了在LMIC广泛推广NGS面临的挑战:成本、基础设施和样本可及性仍是主要障碍。全球范围内提高精准诊断工具的可及性,仍需更多政策和技术层面的支持。

综上所述,NGS已成为儿童AML精准医疗时代不可或缺的工具。本研究为在中低收入地区推进基因导向的AML诊疗提供了实践依据,强调其作为一线诊断技术的临床优势和广泛应用前景。未来,扩大样本量、整合微小残留病(Minimal Residual Disease, MRD)监测以及开展跨中心合作研究,将进一步深化我们对儿童AML分子机制的理解,并最终提升全球患儿的生存机会。

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