談云, 陳姝穎, 湯俊明, 喬國洪, 何超, 毛旭華
肺癌是發(fā)病率較高的惡性腫瘤,其中非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)約占80%,大部分患者發(fā)現(xiàn)時已處中晚期[1-2]。目前,以表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)為代表的分子靶向藥物治療是晚期NSCLC有效且低毒性的治療方法。而體細(xì)胞EGFR基因突變是對EGFR-TKI靶向治療是否有效的主要依據(jù)。高分辨率熔解曲線(high resolution melting,HRM)是2003年出現(xiàn)的一種基因序列分析技術(shù),具有閉管操作不易污染,檢測快速、準(zhǔn)確、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)[3]。我們采用HRM法對NSCLC患者胸水中EGFR基因突變進(jìn)行檢測研究,探討該方法臨床應(yīng)用價(jià)值。
1.1標(biāo)本收集
收集2015年1月至2016年11月,江蘇大學(xué)附屬宜興市人民醫(yī)院經(jīng)細(xì)胞學(xué)檢查確診為NSCLC的30例患者胸水作為研究對象,其中男13例,女17例,年齡38~72歲,中位年齡62歲。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1DNA制備取30 ml胸水,3 000 r/min離心5 min,棄上清,收集細(xì)胞沉淀,保存于-80 ℃?zhèn)溆?。選用Omega Blood DNA Kit D3392血液DNA提取試劑盒(美國Omega Biotek公司)提取細(xì)胞沉淀DNA,并進(jìn)行DNA純度及濃度檢測。
1.2.2高分辨率熔解曲線法引物設(shè)計(jì)及反應(yīng)體系與反應(yīng)條件HRM法引物設(shè)計(jì)見表1。HRM法檢測儀器采用Roche LightCycler 480 system(瑞士羅氏公司)。總反應(yīng)體積為20 μl,其中包括Light Cycler HRM Master Reaction Mix(瑞士羅氏公司), 200 nmol/L引物,3 mmol/L MgCl2和樣品DNA模板。HRM法反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性10 min,然后95 ℃變性10 s,65 ℃退火10 s,72 ℃延伸20 s,45個循環(huán)(采用touch down技術(shù),前10個循環(huán)退火溫度從65 ℃降到55 ℃,每個循環(huán)降1 ℃)。擴(kuò)增結(jié)束后直接進(jìn)行HRM分析,反應(yīng)條件為95 ℃1 min,40 ℃1 min,熔解曲線數(shù)據(jù)收集從70 ℃到95 ℃,溫度上升速率為1 ℃/s,40 ℃冷卻[4-5]。
表1 HRM法引物
1.3檢測方法
所有檢測標(biāo)本均同時用HRM法與Sanger測序法進(jìn)行檢測,對兩種方法檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析。分析敏感性和特異性。
2.1EGFR基因突變檢測結(jié)果
HRM法檢測EGFR基因18至21外顯子突變總檢出率為26.67%(8/30),18至21外顯子突變檢出例數(shù)分別為1例、4例、0例、3例。Sanger測序法檢測總檢出率為23.33%(7/30),其中18外顯子檢出G719C突變1例,19外顯子檢出缺失突變3例,20外顯子未檢出突變,21外顯子檢出L858R突變3例,見表2。圖1為實(shí)驗(yàn)中選取的HRM法突變示意圖,圖2~4為測序法典型突變示意圖。
表2 HRM法和Sanger測序法檢測EGFR基因突變結(jié)果統(tǒng)計(jì)
圖1 HRM法檢測EGFR基因突變示意圖
圖2 EGFR基因18外顯子G719C突變
圖3 EGFR基因19外顯子缺失突變
圖4 EGFR基因21外顯子L858R突變
2.2HRM法特異性和敏感性
HRM法與Sanger測序法相比,敏感性為100%,特異性為95.83%。陽性預(yù)測值為88.89%,陰性預(yù)測值為100%。HRM法與“金標(biāo)準(zhǔn)”Sanger測序法相比,敏感性與特異性均符合臨床檢測要求。
表皮生長因子(epidermal growth factor receptor,EGFR)是一種跨膜糖蛋白,具有酪氨酸激酶活性。它能調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲、轉(zhuǎn)化、血管生成及轉(zhuǎn)移[4,6]。EGFR基因突變是患者是否對酪氨酸激酶抑制劑敏感的強(qiáng)預(yù)測因子[7]。EGFR基因突變主要發(fā)生在 18至21外顯子上[8]。因此,對EGFR基因18至21外顯子基因突變的檢測可為NSCLC患者靶向治療提供重要依據(jù)。
傳統(tǒng)EGFR基因檢測標(biāo)本通常來自手術(shù)組織樣本,在實(shí)際臨床檢測中,常無法獲取腫瘤組織標(biāo)本。如大部分NSCLC患者在首診時已失去手術(shù)治療的機(jī)會,無法獲取手術(shù)組織樣本,或者既往雖有手術(shù)病史,但石蠟標(biāo)本歷時太久,無法進(jìn)行基因檢測等。肺穿刺及支氣管鏡檢查等方式獲取的組織是EGFR基因檢測標(biāo)本的另一來源,通常這些標(biāo)本組織含量較少,混合大量雜質(zhì),增加了EGFR基因檢測的難度。因此,尋找組織標(biāo)本的良好替代物及檢測方法極為重要。有研究表明,胸腔積液和血液可作為基因檢測新途徑[9-10]。
目前,Sanger測序法和ARMS法是臨床檢測EGFR基因突變的主要方法。作為基因檢測“金標(biāo)準(zhǔn)”的Sanger測序法,其檢測靈敏度有限,10 ng基因組條件下突變含量要達(dá)到20%的DNA樣本才可準(zhǔn)確檢測。因此對于腫瘤組織DNA含量低,基因突變比例低的樣本,采用Sanger測序法易產(chǎn)生假陰性。同時Sanger測序法操作繁瑣,反復(fù)開蓋易污染,檢測周期需3 d。ARMS法操作簡便僅1 d即可完成,檢測靈敏度達(dá)1%,但目前使用的商用檢測試劑盒價(jià)格昂貴。HRM技術(shù)由PCR擴(kuò)增技術(shù)與熔解曲線分析技術(shù)相結(jié)合。原理是擴(kuò)增含突變位點(diǎn)基因的過程中,由于突變位點(diǎn)不匹配會導(dǎo)致雙鏈DNA在升溫過程中先解開,熒光染料從局部解鏈的DNA分子上釋放,從熒光強(qiáng)度與時間曲線上就可判斷是否存在突變位點(diǎn)[4]。HRM技術(shù)具有操作簡單,閉管操作不易污染,檢測快速僅需1 d、成本低于商用檢測試劑盒[3]。文獻(xiàn)報(bào)道,HRM技術(shù)理論檢測限為5%[3,11],靈敏度高于直接測序法。但HRM技術(shù)只能對已知突變進(jìn)行檢測,并且只能檢出有無突變而無法確定具體突變類型。對于EGFR基因,前期已有大量研究,未知突變極少,通過引物設(shè)計(jì)優(yōu)化,HRM技術(shù)的局限性對臨床檢測影響較小。
本研究顯示,HRM法突變檢出率(26.67%)略高于Sanger測序法(23.33%)。因胸水中腫瘤細(xì)胞含量的不確定性,所以臨床檢測中需要高靈敏度的檢測方法,已初步體現(xiàn)出HRM法靈敏度高的優(yōu)勢。文獻(xiàn)報(bào)道,EGFR基因突變率為36.4%~66.3%[12]。本研究突變檢出率低于文獻(xiàn)報(bào)道,推測可能是NSCLC患者胸水中腫瘤細(xì)胞含量及腫瘤細(xì)胞中EGFR基因突變的比例過低,低于HRM法的檢測下限而導(dǎo)致假陰性,或者是由于樣本量小,具體原因還需進(jìn)一步研究。本研究中EGFR基因突變集中在19外顯子和21外顯子突變,與其他學(xué)者[13-15]研究一致。由于樣本量較小,未能檢測到EGFR基因20外顯子突變??傊琀RM技術(shù)靈敏度高,快速,準(zhǔn)確,廉價(jià),閉管操作等,適用于檢測NSCLC患者胸水中EGFR基因突變。