基因突变:人类基因(DNA)是有一个个碱基(ATCG)组成,基因突变即是某一个基因的DNA分子中的碱基发生了替换,增加或者缺失等引起的基因结构的改变。
NGS流程
NGS在血液系统疾病中的应用
& 诊断分型(单基因突变的诊断作用)
CASE
女,73岁,Hb:79g/L,WBC正常,PLT:567×109/L。基因突变如下:
患者诊断:MDS?MPN? MDS/MPN?
分析
MDS基因突变谱
图片来源:Blood.2017
MDS/MPN 疾病突变谱
图片来源:Cancer Biol Med 2016
综上分析:DNMT3A、ASXL1、RUNX1、BCOR基因突变等提示髓系血液肿瘤,SF3B1突变倾向MDS-RS,JAK2突变倾向MPN,此患者同时具备MDS和MPN特异性突变,故而基因突变谱提示患者诊断更像MDS/MPN-RARS-T,需结合相应检查结果和临床进行判断。
& 预后评估
急性髓系白血病的预后
MDS预后
TP53,EZH2,RUNX1,ASLX1,ETV6是MDS预后不良的独立危险因素
图片来源:Blood,2014
意义未明的克隆性造血(CHIP)和克隆性血细胞减少(CCUS)
图片来源:Blood. 2015
图片来源:CurrOpin Hematol.2017
DLBCL预后
BN2 型( BCL6 易位和 Notch2 基因突变)
EZB 型( EZH2 基因突变和Bcl2 易位)
MCD 型( MYD88 L265P 突变和CD79B 突变)
N1 型( NOTCH1 突变)
BN2 型及 EZB 型治疗反应较好( 5 年 OS 分别为 68%、 65%)
MCD 型及 N1 型疗效不佳( 5 年 OS 分别为 26%、 36%)
&用药指导
淋巴浆细胞淋巴瘤
图片来源:J Clin Oncol. 2017
用药指导 靶向药物选择
&临床应用-克隆演变
图片来源:Jan M etal. Oncogene 2012
NGS报告单解读
报告单内容:患者基本信息,检测方法、内容及局限性说明,检测结果及结果解析。
变异结果分级
三个等级的变异(Tier I、Tier II、Tier III)
1~血液肿瘤基因突变特点
& 血液肿瘤是多信号通路、多基因突变逐渐积累的结果,目前的检测手段能检测到的只是“冰山一角”;
& 不同的血液肿瘤之间的基因突变谱具有“共享”及“独有”的特点;
& 血液肿瘤患者在特定时间(初诊、缓解、复发等),基因突变谱是不同的;
&判断一个基因“好/坏”一定要放在疾病中判断。
2~多基因突变结果解读
&重点放在 I类和II类突变,III类突变不要过于纠结;
&当预后不良和预后良好的基因同时存在时,侧重预后不良基因突变的意义,比如FLT3-ITD,TP53;
&重点关注有靶药的基因突变;
&相同等级的基因突变,突变频率越高,越要重视。
3~突变频率的意义
根据突变频率高低,可以推断
&肿瘤克隆的大小,频率越高,代表的克隆越大;
&基因突变发生的先后顺序,初诊患者,频率越高,突变出现越早;
&疾病危险度,不良预后基因,频率越高,危险度越大;
&是否可能为胚系突变,当频率接近50%或100%时,要排除是胚系突变的可能。
4~关注胚系突变
&大部分的胚系突变是良性的,是多态性的;
&部分有遗传倾向的肿瘤致病性的基因(DDX41,CEBPA,TP53等),需要区分胚系突变和体细胞突变;
&对于需要自体移植的病人,必须确定是胚系突变还是体细胞突变;
&确定有致病意义的胚系突变,最好做家系位点检测,确定是遗传来的还是新生突变。
5~致病性突变会出现在正常人中
&有70多个血液肿瘤相关基因具有年龄依赖性突变,随人群年龄增加突变率越高,其中突变最多的依次是DNMT3A,TET2, ASXL1,TP53, JAK2, SF3B1, CBL, SRSF2, PPM1D以及BCOR;
&在正常人群(尤其是老年人,>70岁)中,DNMT3A、TET2以及ASXL1基因获得性突变普遍存在(~10%),并随着年龄增加突变率增加;
&这些体细胞突变引起个体克隆性造血但还没有发展为血液病,对血象的可能有影响也可能没有影响。
随着年龄增长的突变,图片来源:Blood2017
6~重点放在突变位点,而不是基因
&不是基因的所有突变都具有相同的意义;
&每个基因有不同的功能域,突变位点不同,突变形式不同,对蛋白功能影响不同,致病性不同,对预后及治疗影响不同;
&在分析测序结果的时候,需要根据已有指南、文献、数据库等标准来判断突变的等级划分。
以CSF3R基因为例,突变位置不同,靶向治疗不同
CSF3R的两个热点突变区域跨膜区(Exon14 )和胞内区(Exon17)。
跨膜区突变:JAK激酶抑制剂 芦可替尼,胞内区的致病突变:SRC家族激酶抑制剂。
总结
& NGS在血液系统疾病中能发挥诊断、预后评估、治疗指导、克隆演变监测的作用;
& 报告单解读时要关注突变频率、基因突变数目,并且要注意排除是否为胚系突变;
& 正常人也可以检测到致病性基因突变(CHIP);
& 要关注基因位点而不仅关注基因名称。