Bionano白血病融合基因精准诊断

白血病简介

白血病 (leukemia) 是一类起源于造血系统如骨髓、淋巴等的恶性肿瘤疾病，该疾病会导致血细胞增殖分化异常，在造血组织中大量积累异常细胞，同时抑制正常造血功能。依据发病部位以及进程，白血病可以分为四种主要类型：急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia， ALL）；急性髓细胞白血病（acute myelocytic leukemia，AML）；慢性淋巴细胞白血病（chronic lymphocytic leukemia，CLL) 和慢性髓细胞白血病chronic myeloid leukemia，CML）。此外，还存在一些罕见的白血病类型，如T幼淋巴细胞白血病(T cell prolymphocytic leukemia, T-PLL)、多毛细胞白血病(hairy cell leukemia, HCL)等。

白血病多发于55岁以上老年人群和15岁以下儿童人群，根据美国国家癌症研究所（National Cancer Institute）的SEER数据库统计，2019年癌症发病数和死亡数中，白血病分别占比为3.5%和3.8%，因此，迫切需要解析白血病发病相关基因及机制，推进治愈和攻克白血病。

结构变异(structural variants, SV)与肿瘤的发生、发展有着密切的联系。在血液肿瘤中，倒位、易位以及大片段缺失等结构变异介导的融合基因 (Fusion genes) ，往往会转录形成嵌合转录本，或者对原基因的启动子或增强子区域进行修饰，影响基因产物的活性（图1）。融合基因的发生与癌症尤其是恶性血液病密切相关。

图1  融合基因的形成机制

研究策略

 Bionano平台检测数据通量高（300×/cell），读长长 (N50>250 Kb)，变异检测准确、费用低，适用于白血病及其他染色体相关疾病的临床诊断。 采用Bionano光学图谱技术对患者外周血或骨髓样本进行全基因组测序，测序深度300x，利用测序数据，检测患者样本中的结构变异和罕见结构变异，对变异进行过滤和注释之后，根据注释结果，在COSMIC数据库中挑选候选融合基因和癌症相关基因。