目标区域测序

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经典案例

案例一 目标区域测序寻找围产期心肌病的遗传基础

Genetic Predisposition in Peripartum Cardiomyopathy

期刊:New England Journal of Medcine

影响因子:55.873

发表单位:University of Pennsylvania, Philadelphia, US

发表时间:2016年1月

一、研究背景

围产期心肌病是发生在妇女分娩前、后,以心肌病变和充血性心力衰竭为主要表现的心脏病变,其发病机制尚不明确。但围产期心肌病的一些临床特征为特发性扩张型心肌病所共有。

二、方法流程

取材

选取172个患有围产期心肌病的女性

测序

1. 测序平台:Illumina HiSeq2500
2. 捕获平台:Agilent SureSelect捕获平台
3. 针对43个与扩张型心肌病相关基因进行测序

分析

1. 与参考基因组GRCh37进行比对
2. 变异检测(SNP、InDel)
3. 突变位点筛选
4. 病理分析

三、研究结果

在172个围产期心肌病患者中找到26人携带低频和功能丧失性突变,分布在8个基因中。功能丧失性突变在围产期心肌病患者中的发生频率(26/172=15%)与扩张型心肌病患者情况(55/332=17%,P=0.81)相似,而与正常人群的功能丧失性突变有显著的差异(4.7%, P=1.3*10-7)。17人携带TTN基因的截短突变,发生频率远高于正常人群(1.4%,P=2.7*10-10),其中有7个TTN基因突变在之前的特发性扩张型心肌病中有所报道。在对83个围产期心肌病患者的后续临床观察发现,TTN截短突变携带者的左心室射血分数显著低于其他患者(P=0.005)。

围产期心肌病、扩张型心肌病、和正常对照携带的TTN基因突变的分布

四、研究结论

功能丧失性突变在大样本围产期心肌病患者中的分布情况与其在特发性扩张型心肌病患者中的明显相似。而TTN截短突变在这两种心肌病中都是最常见的遗传可能病因。

案例二 目标区域测序分析结直肠癌患者cfDNA

Genomic landscape of cell-free DNA in patients with colorectal cancer

期刊:Cancer Discovery

影响因子:20.011

发表单位:Duke University Medical Center, University of Texas MD nderson Cancer Center, Harvard Medical School

发表时间:2017年12月

一、研究背景

cfDNA是血浆游离DNA,而cfDNA中来源于肿瘤细胞的DNA即为ctDNA,携带肿瘤突变信息。研究cfDNA与肿瘤组织之间的一致性或差异性,从而确定cfDNA检测是否可以作为一种有效的手段来监测肿瘤的突变情况,对临床治疗进行指导。

二、方法流程

取材

1.1397例结直肠癌cfDNA
2.TCGA等3类肿瘤组织数据

测序

目标区域测序

分析

1.高频突变基因分析
2.主克隆与亚克隆分析
3.异质性与耐药分析

三、研究结果

1. cfDNA与肿瘤组织突变一致性研究

将患者cfDNA突变基因与三个公共数据库(TCGA、NHS/HPFS和 GENIE)进行比较分析,结果显示研究中最常见的20个基因突变在cfDNA与肿瘤组织间高度一致。

2. 克隆及亚克隆突变分析

克隆分析结果显示,20个常见基因中KRAS、FBXW7、APC、SMAD、BRAFTP53最有可能是克隆突变,并且在肿瘤早期发展中起重要作用,是潜在的驱动突变。此外发现,cfDNA中的EGFR胞外域突变是肿瘤产生耐药性的原因。

3. anti-EGFR antibody 耐药的异质性

研究发现91%以上发生anti-EGFR antibody耐药的病 人,同时发生另一种耐药突变,平均同时含有5个耐药 突变。KRAS、METNRAS也是常见耐药突变,且在 患者治疗过程中出现不同的耐药突变亚克隆。

cfDNA变异检出与数据库变异检出比较

四、研究结论

研究者利用1397个结直肠癌(CRC)患者进行目标区域测序分析,发现cfDNA变异检出结果与组织保持基本一致,并且cfDNA检测发现EGFR胞外域突变引起 anti-EGFR耐药性,且异质性程度高,存在91%的耐药性。