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基于NGS的BRCA基因检测流程中国专家共识

作者: 发布时间:2019-01-24 浏览次数:631
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        乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,BRCA)是重要的抑癌基因,包括BRCA1和BRCA2。BRCA1/2基因是评估乳腺癌、卵巢癌和其他相关癌症发病风险的重要生物标志物,也是影响患者个体化治疗方案选择的生物标志物,所以BRCA检测具有重要的临床意义。BRCA基因检测难度较大,没有热点变异,变异遍布于2个基因的全长。

  国内对于BRCA基因检测一般采用下一代测序(next generation sequencing,NGS)的方法,但目前尚无统一的检测流程与标准。为建立基于NGS技术的BRCA基因检测的方法学标准以及规范临床检测操作,中华医学会病理学分会特组织国内分子病理学领域的相关专家,对BRCA基因检测流程进行讨论并达成共识。

  BRCA基因检测的意义

  一,乳腺癌,卵巢癌遗传易感性:BRCA1/2通过同源重组修复(homologous recombination repair)途径对DNA双链断裂进行修复,若BRCA基因突变导致BRCA蛋白功能缺陷,会影响基因组的稳定性,并引起多种癌症的发生。约5%~10%的乳腺癌和15%~22%的卵巢癌是由BRCA1/2基因突变导致的。BRCA1/2基因致病性突变,使女性发生乳腺癌风险提高5倍,发生卵巢癌风险提高10~30倍。携带BRCA基因致病突变不仅增加了女性罹患乳腺癌和卵巢癌的风险,也极大地提高了女性死于乳腺癌和卵巢癌比例。

  二,治疗选择与预后:携带BRCA基因致病性突变的卵巢癌患者在接受铂类治疗后获益更显著,具有更好的总生存率(OS)和无进展生存率(PFS) ;也有研究表明,三阴性乳腺癌患者若携带BRCA基因致病性突变,对铂类化疗有着更好的响应。

  携带BRCA基因致病突变的乳腺癌患者接受PARP抑制剂类药物治疗相比传统化疗,中位无进展生存期延长2.8个月,疾病或进展风险降低42%;对于铂敏感的卵巢癌复发患者,虽然无论是否携带BRCA基因致病性突变都获益于PARP抑制剂类药物的治疗方案,但是携带BRCA基因致病性突变的患者获益更大。

  携带BRCA基因致病性突变的卵巢癌患者相对于BRCA基因野生型的患者有着更好的预后 。而对于乳腺癌患者,从目前的研究中尚不能得到一致的结论 ,因此对于BRCA基因状态是否与乳腺癌患者预后直接相关仍需要更多的研究证据。

  BRCA基因检测适用人群

  本共识建议HER2阴性晚期乳腺癌患者和所有新确诊以及复发的卵巢癌患者进行BRCA基因检测;对于铂敏感复发的卵巢癌患者,无论是否携带BRCA致病突变都可获益于PARP抑制剂治疗,若需评估遗传风险,可行胚系 BRCA基因检测,但在检测前需要***人士进行遗传咨询工作;肿瘤BRCA基因检测无需遗传咨询。

  NGS检测BRCA基因流程

  基于NGS检测BRCA基因突变的流程可以概括为以下六个环节,即样本获取及处理、核酸抽提、文库构建、上机测序、下机数据分析以及变异解读,每个环节都应包括相应的质控步骤。

       一、样本获取及处理目

  前针对BRCA基因检测分为胚系BRCA基因检测和肿瘤BRCA基因检测,需根据患者的具体情况确定进行何种检测。 建议对于可获取肿瘤组织的癌症患者,可进行肿瘤组织样本检测,一般使用手术或穿刺获得的肿瘤样本;对于肿瘤组织不可获取的癌症患者和癌症高风险人群,可进行胚系BRCA基因检测,一般使用血液、唾液、口腔拭子等样本,目前

  以血液为主。对样本的要求如下:

  1. 新鲜肿瘤组织:恶性肿瘤细胞占比≥20%;手术样本(大样本):≥50mg(黄豆大小);穿刺样本(小样本):至少 1 针。

  2. 甲醛固定石蜡包埋组织(FFPE): 恶性肿瘤细胞占比 ≥20%。 为保证FFPE标本DNA提取的成功率,请尽可能送检1年以内的蜡块或6周以内的石蜡切片,切片厚度4~5μm(防脱玻片);手术样本(大样本):≥5 张;穿刺样本(小样本):≥10张。

  3. 血液样本:采集5ml全血,保存于EDTA抗凝管中,常温(15~35℃)运输至检测实验室,建议2h内处理,全过程注意防溶血。

  4. 唾液样本:收集2ml唾液样本,注意避免产生过多气泡,收集后与保存液混合均匀,常温保存和运输,及时提取DNA。

  5. 口腔拭子:检测对象温开水漱口后,用无菌棉签在颊黏膜清擦10次,直接用于DNA提取或者干燥后常温暂时保存1个月,常温运输。

  二、核酸抽提及质控

  DNA的质量和浓度对检测结果的准确性有重要影响,所以对DNA的质量控制环节不容忽视。 需要从DNA纯度、浓度以及片段化程度进行充分评估,在进行浓度和纯度测定时,可采用Nanodrop和Qubit仪器。采用琼脂糖凝胶电泳等方法对片段化程度进行评估。 剩余DNA建议***归档或至少保留至产生报告时。

  三、文库制备及质控

  目前,国内对于BRCA基因检测一般采用NGS方法,测序前需要对DNA样品进行文库制备。 选择合适的文库制备试剂盒,需考虑适用样本、DNA起始量、基因板(gene panel)数据量等因素。 另外,检测区域需至少包括BRCA整个外显子编码区及外显子与内含子交界区(+/- 20个碱基对)。

  基于扩增子方法的文库构建流程:该方法通过严格的引物设计和优化的PCR反应条件,使得PCR反应可以在多重环境下得以进行而不互相干扰。目标区域经过扩增后,富集产物通过连接法加上接头变成可以测序的文库。

  基于杂交捕获方法的文库构建流程:该方法在全基因组的建库基础上再通过探针捕获富集目标文库。对于全基因组文库的建立基本上包括了2大类方法,接头连接酶法和转座酶接头导入法。通过这2类方法获得的全基因组文库再与生物素标记的基因组目标区域探针进行杂交,杂交产物通过亲和素磁珠富集含有目标区域片段的文库用于上机测序。

  文库质控:为使测序质量和产量达到***优,需要从DNA浓度及片段大小等方面对文库制备过程进行质控,文库定量一般采用Qubit,也可采用qPCR方法,对片段大小进行分析可采用Bioanalyzer 2100。确定文库可用后即可进行后续的上机测序。

  四、NGS测序及质控

  测序参数:胚系BRCA基因检测和肿瘤BRCA基因检测对NGS检测的测序深度和质量要求不同。胚系BRCA基因检测只需检测杂合突变或纯合突变,理论突变频率分别为50%或100%,而肿瘤组织BRCA突变频率可能很低。 此外,使用不同的测序平台、选用不同的文库构建方法,对测序深度也有不同的要求,推荐测序深度请见下表:

  测序数据质控:测序完成后,需对原始测序数据进行质控,一般参考 Q30值。

  ***段重排的检测:完整的BRCA基因检测,除了包括对点突变和小片段插入缺失的检测,还应包括对***段重排的检测,据已有报道,***段重排占致病突变的比例在不同人群中会有所不同,约为0~40% 。 多重连接探针扩增技术(MLPA)是目前应用***广泛的***段重排检测方法,在未检测到致病点突变或小片段插入缺失时,一般需要检测是否存在***段基因重排。 此外,部分经过特殊设计并严格验证的NGS方法在检测突变的同时也可以检测***段基因重排。

  五、数据分析

  流程及相关软件:在获得原始测序数据并进行质控后,常规的分析流程主要包括数据比对、变异识别、变异注释等,数据分析流程中常用软件可参考下表:

       常用软件推荐

  生信分析质控:在测序原始数据完成比对之后,需再次进行质控,质控内容包括检查测序深度是否达到***低或平均测序深度要求,此外,还需参考测序片段比对率和覆盖率等参数,目前对这2项没有统一的***低值,但建议利用IGV等软件对变异位点进行可视化查看和确认。

  六、变异解读

  变异解读是BRCA基因检测结果分析中的关键步骤,为临床报告提供重要参考依据。 变异分类建议参考国际癌症研究机构(IARC)分类,根据变异的致病性可分为五类:5类-致病性、4类-可能致病性、3类-意义未明、2类-可能良性以及 1-类良性 。

  数据解读的标准和规范以及数据解读和注释流程中常用数据库可参考《 ACMG和美国分子病理学会(AMP)序列变异解读标准和指南(2015版)》《美国分子病理学会(AMP)/ 美国临床肿瘤学会(ASCO)/ 美国病理学家协会(CAP)癌症序列变异解读和报告的标准和指南(2017版)》 以及《BRCA 数据解读中国专家共识》。 BRCA基因检测报告可参考《 BRCA 数据解读中国专家共识》。

  七、验 证

  为了保证检测结果的准确性,需要对检测平台、检测方法以及生信分析三个流程进行验证,主要包括制定性能规范和质控程序、评估NGS与其他检测方法检测结果的一致性以及使用数量和类型合适的样本进行验证等。

  基于BRCA基因检测流程

  对BRCA检测适用人群进行肿瘤组织样本、血液或其他样本的BRCA基因检测,当检测结果(点突变、小片段插入缺失)阴性时,推荐进行***段重排检测;肿瘤组织检测阳性时,应进一步验证是否为胚系BRCA基因突变,以便于制定相应的遗传管理措施;另外,建议在胚系BRCA基因检测前由***人员对受检者提供遗传咨询。

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