本发明属于白血病检测领域,特别涉及一种基于三代测序分子分型检测系统及其试剂盒。
背景技术:
1、急性淋巴细胞白血病(all)是起源于骨髓中幼稚淋巴细胞的血液系统恶性肿瘤,是我国青少年发病率最高的恶性肿瘤。尽管其治愈率已经获得显著提高(达到80%以上),它仍然是青少年因疾病而死亡的重要原因之一,并且成人all患者的预后仍很差——只有约40%的患者实现了长期完全缓解。
2、自1973年karl skorecki、joseph berman首次提出9号染色体和22号染色体易位形成bcr-abl融合基因,后续针对该融合基因开发出一系列酪氨酸酶抑制剂(tyrosinekinase inhibitors,tki),包括第一代tki伊马替尼,第二代、第三代tki尼拉替尼,达沙替尼等,已经明显改善bcr-abl患者的生存和预后。目前b-all分子分型方法主要采用micm分型,整合白血病细胞形态学(morphology,m)、免疫学(immunology,i)、细胞遗传学(cytogenetics,c)和分子生物学特征(molecular biology,m)。
3、随着测序技术的飞速发展,目前b-all遗传学分层主要通过二代测序(也被称为短读测序)进行,包括采用rna-seq确定病人的基因重排,wes排查常见位点突变。2018年,上海瑞金医院已经通过大样本转录组测序将b-all分为14种亚型,鉴定了除2016年世界卫生组织(world health organization,who)分型之外的6种少见亚型,包括mef2d重排和znf384重排等。其中,已有研究报道,mef2d重排对组蛋白去乙酰化酶(hdac)抑制剂敏感;znf384重排对flt3抑制剂敏感,为分子分型靶向治疗提供新前景。2022年,who更新b-all分型为9种亚型,包括3种染色体数目改变:高超二倍体,亚二倍体,iamp21;6种融合基因改变:bcr-abl1/ph-like、kmt2a重排、etv6-runx1/-like、tcf3-pbx1、igh-il3、tcf3-hlf。如今这些分子分型已经应用到临床诊疗中,根据不同的遗传事件将病人分为标准风险和高风险,为病人的用药和预后评估提供了参考依据。
4、诚然,通过上述二代测序方法,90% b-all病人已经被成功分型,但仍有近10%的病人无法分型,这部分病人被称为“b-other”亚型。除了上述染色体重排导致的融合基因外,基因缺失,倒位,重复等结构变异(sv)也会引起疾病的发生,如最新定义的ikzf1 plus亚型由多种白血病相关基因的缺失导致了临床预后差。由于二代测序只能一次性读取500-600bp的长度,测序很难跨越上述sv断点;同时,sv经常被重复序列包围,短读序列数据往往不能明确地映射回其正确的基因组位置,从头组装技术也不能捕获新序列;此外,短读分析算法无法系统地检测sv,假阴性和假阳性率可超过50%。因此,采用目前的二代测序手段导致大量的sv被遗漏,尤其是除目前被密切关注的基因重排之外的其他sv,这就迫切需要新的检测方法弥补二代短读测序的缺陷。
5、长读测序,又被称为三代测序,具有读长长,无需pcr扩增的特点,对超过1万个碱基的dna片段进行一次性原始读取。多种疾病和模型中证明相比短读测序,长读测序能更准确更多的检测到sv。其中ont(oxford nanopore technologies)公司的promethion纳米孔测序已被证明是一种有效的肿瘤全基因组测序分析方法,其测序n50达到几十kb,在肿瘤样本中可检测到上万的sv,且大多数sv并未被常规短读测序检测到。在乳腺癌细胞系中,利用纳米孔测序在乳腺癌细胞系(sk-br-3)中发现了一个由三个独立的染色体区域组成的复杂的klhdc2-sntb1融合,该融合大于10kb。由此可见,长读测序或许能够为研究肿瘤sv提供新的方向。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于三代测序分子分型检测系统及其试剂盒,该检测系统及其试剂盒检测通量高,速度快,覆盖面广,鉴定sv更准确。
2、本发明提供了一种基于三代测序分子分型检测系统,包括:
3、a)样本模块;
4、其中所述样本模块包括:
5、al)样品单元,其包含源自受试者的白血病细胞悬浮液,所述悬浮液中白血病细胞的密度为2x107/ml至5x107/ml;
6、b)至少一个检测模块,其用于检测所述受试者中白血病细胞以及存在的结构变异,从而进行分子分型;
7、其中所述至少一个检测模块包括:
8、b1)提取单元,其包含能够方便提取dna的试剂,以获得后续检测的dna;
9、所述试剂包括裂解液、酶抑制剂、缓冲液和蒸馏水。
10、进一步的,所述样本模块可包括:
11、a2)分离单元,所述分离单元包含单核细胞分离液,用于离心分离所述受试者的白血病细胞。
12、a3)t细胞去除单元,其用于去除源自非t细胞型白血病受试者的样品中的t细胞,从而得到所述白血病细胞悬浮液。
13、进一步的,所述检测模块还包括:
14、b2)数据分析单元,该单元包含用于分析测序结果,从而获得所述受试者的白血病细胞的特征性基因序列。
15、b3)分子分型单元,该单元包含上述受试者的白血病细胞的特征性基因序列,从而获得所述受试者的白血病细胞的sv类型。
16、本发明提供了一种基于三代测序分子分型检测试剂盒,包括dna提取试剂;所述dna提取试剂包括裂解液、酶抑制剂、缓冲液和蒸馏水。
17、优选的,所述裂解液包括buffer al、buffer mb、buffer mw1、buffer pe、bufferae和magattract suspension g。
18、优选的,所述酶抑制剂包括蛋白酶k和rnase a。
19、优选的,所述缓冲液为pbs缓冲液。
20、进一步的,采用所述dna提取试剂提取得到样本dna后进行建库,上机测序后通过数据分析即得到白血病的分子分型结果。
21、优选的,所述dna为hmw dna。
22、优选的,所述分子分型区分的是b-all亚型。
23、优选的,所述测序为长读测序。
24、本发明还提供了一种基于三代测序分子分型检测试剂盒的使用方法,包括如下步骤:
25、通过dna提取试剂提取得到样本dna后进行建库,上机测序后通过数据分析即得到白血病的sv诊断结果。
26、所述样本dna浓度为50-100ng/ul。
27、有益效果
28、(1)本发明试剂盒样本提取简单:患者样本提取仅需数小时处理就可以直接上机测序检测。(2)本发明试剂盒检测通量高,速度快:采取ont长读测序,相比较二代测序,测序更简便,ont的promethion仪器可以同时对48个样本进行测序,48h下机之后一张芯片可以获得高达150g的数据量,比二代测序效率更高。
29、(3)本发明试剂盒覆盖面广:长读ont测序可以对全基因组进行测序,全面测出样本中存在的所有sv,覆盖面更广,除了常规的基因融合外,能检测到二代测序易遗漏的其他sv,如缺失、重复、倒位等,弥补现在b-all分子分型的不足。
30、(4)本发明试剂盒鉴定sv更准确:长读测序n50可以长达几十kb,避免了短读测序基因组组装困难且易出错的不足,能更准确定位基因组重复序列,对大的sv鉴定更准确。
1.一种基于三代测序分子分型检测系统,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于三代测序分子分型检测系统,其特征在于:所述样本模块还包括a2)分离单元,所述分离单元包含单核细胞分离液,用于离心分离所述受试者的白血病细胞。
3.根据权利要求1所述的一种基于三代测序分子分型检测系统,其特征在于:所述样本模块还包括a3)t细胞去除单元,用于去除源自非t细胞型白血病受试者的样品中的t细胞,从而得到所述白血病细胞悬浮液。
4.根据权利要求1所述的一种基于三代测序分子分型检测系统,其特征在于:所述检测模块还包括b2)数据分析单元,该单元包含用于分析测序结果,从而获得所述受试者的白血病细胞的特征性基因序列。
5.根据权利要求1所述的一种基于三代测序分子分型检测系统,其特征在于:所述检测模块还包括b3)分子分型单元,该单元包含上述受试者的白血病细胞的特征性基因序列,从而获得所述受试者的白血病细胞的sv类型。
6.根据权利要求1所述的一种基于三代测序分子分型检测系统,其特征在于:所述检测模块包括2个或2个以上的检测模块,其中至少一个检测模块用于在所述受试者接受治疗之前检测其中白血病细胞的存在和/或比例,且其中至少一个检测模块用于在所述受试者接受该治疗之后检测其中白血病细胞的存在和/或比例。
7.一种基于三代测序分子分型检测试剂盒,其特征在于:包括dna提取试剂;所述dna提取试剂包括裂解液、酶抑制剂、缓冲液和蒸馏水。
8.根据权利要求7所述的一种基于三代测序分子分型检测试剂盒,其特征在于:所述裂解液包括buffer al、buffer mb、buffer mw1、buffer pe、buffer ae和magattractsuspension g。
9.根据权利要求7所述的一种基于三代测序分子分型检测试剂盒,其特征在于:所述酶抑制剂包括蛋白酶k和rnase a。
10.根据权利要求7所述的一种基于三代测序分子分型检测试剂盒,其特征在于:采用所述dna提取试剂提取得到样本dna后进行建库,上机测序后通过数据分析即得到白血病的分子分型结果。
