关于融合基因定量标准化的问题
(2011-01-16 18:12:44)
标签:
健康 |
分类: 分子诊断 |
融合基因定量目前已是很多血液病患者微小残留病检测的主要指标,因此很多患者对其定量的准确性和报告结果及数据的标准化问题非常关注。在此应网友“格莱德_费希”的提问写此文,说说自己的认识和一些观点。
目前以融合基因作为分类指标的白血病中,BCR-ABL1阳性的慢性粒细胞性白血病(CML)是患者最多,也是研究最充分的一类疾病。对于CML和BCR-ABL1的研究导致了血液病乃至医学分子生物学研究领域的几个里程碑的事件:1.
费城染色体是人类第一个被确定和肿瘤有关的染色体异常;2.
讨论BCR-ABL1定量标准化的意义主要有两个:1. 增强实验室内部检测的稳定性;2. 使不同实验室的检测结果具有可比性,这样方便患者在不同医院的就诊,也方便医学研究数据的分析。
2005年在美国国立卫生研究院(NIH)召开了第一次讨论BCR-ABL1融合基因定量的标准化的会议,这次会议的直接背景是伊马替尼临床研究的多中心协作(IRIS)。也就是说全球很多家医院参与了格列卫临床疗效的长期的研究,BCR-ABL1的定量检测是一个重要的监测指标,这个协作就直接需要各个医院对于BCR-ABL1定量的结果具有可比性。在2008年悉尼召开的国际实验血液学会议上又再次就这个议题进行讨论,甚至到2009年以世界卫生组织(WHO)的名义发布了一份正式的指导性意见。
这几次系列的会议最终并未最终确定一个统一的实验方法,这也是永远难以做到的。因为不管从方法学和认识上都很难统一,也可见其复杂性。但从2005年开始的第一次会议就达成了一些很有意义的指导性意见,包括:1. 内参基因的使用推荐用ABL1、BCR或GUSB,而不推荐使用G6PD,beta2M等基因;2.归一化的初治BCR-ABL1定量水平为100%(许多人的平均值应在这个水平),这个对应于国际标准化数据(IS);3. 很重要的是,确定了主要分子生物学缓解的指标为融合基因较初治水平降低1000倍,这个数值不是随便就能人为制定的,是根据大量的临床资料来的。
但应该说,基因定量的标准化探讨在2005年以前就已经开始做了。包括很多方法学上的探讨,内参基因的选择等。在2005年以前已经有比较充足的文章认为ABL1作为内参基因在血液系统疾病中是比较合适的,现在这个观点也基本上被大多数实验室认可,目前国内血液病实验室也大多用ABL1。但即使如此,一直到2009年WHO的指导中也还是推荐使用ABL1、BCR或GUSB,而没有仅仅指定用ABL1。
这中间有很多因素:其一是大家往往对很多事情要形成一致的意见需要一个过程,有时甚至是永远无法完全一致的。比如光的性质,20世纪初的时候关于它本质上是一种波还是粒子讨论了很久,最终折衷为说“波粒二相性”,而如今最新的理论物理则认为世界(当然包括光)的本质是宇宙弦的波动。学术界如此,其它研究甚至我们生活中的很多事情也是如此,大家对这种现象只有接受和理解;其二是有一些方面,过一段时间你会有新的研究发现它可以改的更好一些。其三是习惯问题,一个已经很长时间习惯于用GUSB做内参的实验室,要改为用ABL1做内参有时实现起来会有些困难的,非要强制的话甚至会对实验的稳定性造成不良的影响。再举个例子,人类基因组命名委员会(HGNC)早已将以前惯称为ABL的基因正式名称改为ABL1,但现在很多实验室仍习惯于使用ABL。2010年12月份时参观MD Anderson的分子生物学实验室,他们的报告上仍写的是ABL,他们也给我解释为习惯问题。在WHO2008血液肿瘤分类里面已经改为了ABL1,但同样是WHO的2009年关于BCR-ABL1定量的文件里仍旧使用ABL。可见习惯是多么的难以改变,这也是人类的一种本性。
但到目前为止,这些会议的讨论还是形成了一些有益的指导性意见,包括从标本的采集和送检到报告的出具等。如果大家都遵从这些意见,并能将实验各个环节做的好,不同实验室之间的数据还是有一些可比性的。但这些指导意见的真正实施也是个问题,不仅遇到习惯的障碍,还有许多现实的问题(比如经济条件、培训等)。另外还有一个很重要的因素,这些实验的很多方面还会有进展,可能会导致对这些指导意见的修改等等。
从内参基因使用上来说,现在被大多数实验室认可的ABL1基因的表达量和大多数常见的融合基因(包括BCR-ABL1)的表达量相近。目前国际和国内多数实验室也是采用的欧洲抗癌协作组2003年制定的一套检测方案(EAC2003)。如果用EAC2003方案并且实验流程控制的好的话,在初诊CML患者中,检测得到的BCR-ABL1/ABL1的比值一般应为110~140%之间。目前我们实验室也是用的这套方案,检测结果也在这个区间。因为IS的主要作用是归一化采用不同内参时的数据,而采用ABL1为内参时的结果已经接近100%(IS的换算方法),兼考虑到我们发现此方案还有其它问题等因素,我们没有特别设定IS的换算值。
实际上从方法学上来讲,荧光定量PCR做的准确了,不管用什么方案,谁设计的探针,对于同一份标本,检测到的BCR-ABL1和ABL1的比值应该都是一样的。因为理论上是将标本里面检测到的BCR-ABL1的基因个数和ABL1拷基因个数的数值进行的比较。就像你要知道一张桌子长和宽的比值,不管是用公尺、市尺或英尺去量,这个比值应该是一样的。如果不一样,这个误差应该是出在测量的人员或过程中,而不是出在尺子身上。也就是说,如果实验流程控制的好了并且都选用ABL1做内参的话,理论上讲不管是否用同样设计的方案,每个实验室的BCR-ABL1/ABL1的值都应该具有可比性的。但实际情况不完全如此,关键还是在于实验室操作过程的质控的问题,质控不良对数据的影响是不确定的,这时候的IS换算实际上不会有帮助。
写了这么多,如果您不是一位专业人士,可能会看得晕头转向甚至觉得罗嗦。没有办法,如果能一下讲的很清楚,就不会是开好几次国际会议也没有完全一致的意见了。希望看后会有一些了解和认识就好了。简言之,你也可以只看以下几点:
1.
2.
3.