慢性粒细胞白血病(Chronic Myelocytic Leukemia,下文简称 CML),是一种影响血液及骨髓的恶性肿瘤,抑制骨髓正常造血,通过血液扩散全身,导致病人出现贫血、容易出血、感染以及器官浸润等病症。
监测 CML 疾病负荷的常规方法有三种:
血液学反应(HR)-评估血细胞计数和分化
细胞遗传学反应(CyR)-骨髓细胞中期染色体带型分析
分子学反应(MR) -BCR-ABL 转录本水平相对于对照基因的检测
目前,BCR-ABL 水平检测因其结果简单、准确且意义明确而被积极采用,且相对于细胞遗传学水平来说检测 BCR-ABL 水平会更加简便,仅需进行血液检测,无需骨髓活检。国际临床试验结论来自 BCR-ABL IS 数据,CML 治疗指南的制定也是基于这一指标。此外,BCR-ABL 融合基因检测对于前期 CML 疾病辅助诊断及后续靶向用药指导及残留病监测方面亦具有临床意义。
那么为什么要检测 BCR-ABL 水平呢?
研究人员发现 CML 患者体内 22 号染色体更短,后续研究指出是因为这类患者体内 9 号染色体上的 ABL 基因会与 22 号染色体上的 BCR 发生里交换,形成 BCR-ABL 融合基因,该基因可转录出一个 8.5kb 的异常 mRNA,最终翻译成 210kD 大小的蛋白质——P210,P210 具有较强的酪氨酸蛋白激酶活性,可通过多种信号转导途径来活化原癌基因和某些细胞因子,导致细胞的恶性转化。
Ps: >95% CML 病例为 P210「b3a2/b2a2」(或称「e14a2/e13a2」,下图红框标记)型。


国际上如何利用 BCR-ABL 水平指导临床?

%IS:International Scale percent ratio
CF:转换因子(将一个特定的实验室中得到的 BCR-ABL 值与从一个中心参考实验室特定样本得到的一组 BCR-ABL 值进行比较,CF 值需要定期进行重新评估)
MR:Molecular log Reduction level
即通过检测 BCR-ABL 及 ABL 水平结合每个实验室的 CF 值来计算 %IS 值,然后通过 %IS 值反应 MR 水平,最后借此指导临床治疗,调整治疗方案。下表中 MMR 意为主要分子学反应,是目前 CML 患者的重要治疗目标。

如何检测 BCR-ABL 水平?
提示:目前临床上检查 BCR-ABL 融合基因的金标准是 qPCR 技术,但由于 qPCR 技术的定量检测依赖标准的参考物质。此外 qPCR 技术的技术局限导致检测灵敏度不够高,对微小残留病无法实现有效监测。
那么有没有一种技术/一款试剂盒能够高灵敏度地对 BCR-ABL 融合基因进行准确定量呢?答案是有的。
众所周知,Bio-Rad QX200 微滴式数字 PCR 技术(下文简称「ddPCR」)以分子计数的方式实现对靶标核酸分子的绝对定量。相对荧光定量 PCR 技术来说,ddPCR 技术不依赖于标准曲线,且灵敏度、重复性和准确性有很大提高。在癌症分子标志物发现、病毒载量分析、传染病研究、基因组结构变异及 NGS 文库定量方面都得到了广泛应用。
QXDx BCR-ABL %IS 试剂盒是 Bio-Rad 推出的基于 QX100/200 微滴式数字 PCR 平台的 BCR-ABL 融合基因定量检测试剂盒,灵敏度可达 MR4.7 或 MR5.0 水平。更值得一提的是该款试剂盒在 2017 年 12 月份获得了 CE-IVD 认证,这也是第一个在欧洲获批的、针对血液样本的BCR-ABL 定量检测试剂盒,目前也在申报美国 FDA 认证。

如何利用该试剂盒进行 BCR-ABL %IS 水平检测呢?

该试剂盒中除了反转录需要的试剂、引物、ddPCR 过程中需要引物探针外,还内置一系列 Control 及 Calibration 样本,确保检测结果的有效性、准确性。
Controls:
高水平阳性对照 -MR0.3-MR1.0 (10%-50%IS)
低水平阳性对照 -MR3.0-MR5.0 (0.001-0.1%IS)
阴性对照 -< MR5.3 (0.0007%IS)
Calibrations:~0.1%IS 和 ~10%IS
该试剂盒与 qPCR 结果一致性,灵敏度、特异性检测结果如下:

参考文献:
[1] Jennings L.J, George D, Czech J, Yu M, Joseph L. Detection and Quantification of BCR-ABL1 Fusion Transcripts by Droplet Digital PCR. The Journal of Molecular Diagnostics. 2014 Mar;16(2):174-9.
[2] Cross N.C, White H.E etc. Development and evaluation of a secondary reference panel for BCR-ABL1 quantification on the International Scale. Leukemia. 2016 Sep;30(9):1844-52.
[3] Zagaria A, Anelli L, Coccaro N etc. BCR-ABL1 e6a2 transcript in chronic myeloid leukemia: biological features and molecular monitoring by droplet digital PCR. Virchows Arch. 2015 Sep;467(3):357-63
[4] Tang Y, Wei X, Chen J, Du Y, Chu H etc. Absolute quantification of BCR-ABL1 fusion transcripts in pediatric chronic myeloid leukemia. Leuk Lymphoma. 2016 Sep;57(9):2216-8.
近日,南京大学教授曹毅、四川大学教授魏强以及合作者在《自然-通讯》上发表研究成果。研究深入探讨了动态刚度增强细胞力所带来的功能性影响,发现快速循环刚度变化能让细胞在原本无法移动的软基底上实现高速迁移。......
10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......
衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......
有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......
近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......
如何精确指挥细胞执行特定任务,是合成生物学发展的关键挑战。7月31日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员陈业团队联合湖南省农业科学院单杨团队在《自然-通讯》发表最新研究。他们建立了一套全新的生物信号处......
研究团队借助新型光遗传学工具筛选广谱抗病毒化合物。图片来源:美国麻省理工学院美国麻省理工学院领衔的研究团队借助创新性光遗传学技术,鉴定出3种能激活细胞天然防御系统的化合物——IBX-200、IBX-2......
近日,生命科学集团赛多利斯已成功完成对BICO集团旗下MatTek公司,包括Visikol的收购,相关交易于2025年4月对外宣布。在获得监管机构批准并满足其他常规交割条件后,该交易于2025年7月1......
记者21日从国家乳业技术创新中心获悉,该中心技术研发团队成功研制出奶牛种用胚胎基因组遗传评估芯片和“高产、抗病、长生产期”功能强化基因组预测芯片。该系列基因芯片具有完全自主知识产权,填补了我国基因芯片......
国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......