新闻中心
【原创】
同种异基因造血干细胞移植 (allo-HSCT)是治疗恶性血液病和免疫缺陷性疾病的有效手段之一,移植成功与否与供者细胞在受者体内的植入情况,即嵌合体的形成有关。供者细胞嵌合率 (donor chimerism,DC) 指 allo-HSCT 后供者来源造血干细胞存在于受者体内的现象。移植后动态检测嵌合状态对判断植入效果 、实施临床早期干预治疗尤为重要。
嵌合检测方法简介
利用荧光标记的多重 PCR扩增短串联重复序列 (PCR-STR)结合毛细管电泳检测供者细胞嵌合率 (DC)是目前嵌合检测的金标准[1],但是其灵敏度只有1-5%,对于达到完全嵌合后患者细胞占比无法检测,目前只适用于常规嵌合(大嵌合)临床检测。
微嵌合是指患者或供者在嵌合体中占比低于1%的状态,需利用基于荧光PCR的微嵌合检测技术进行。微嵌合检测利用供受者之间的Indel(插入缺失)多态性寻找差异位点,通过荧光PCR扩增的ΔΔCt值(每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数)来计算供者(或患者)细胞占比[2]。基于荧光定量PCR反应的微嵌合检测灵敏度高(可达10-4),但是在荧光PCR反应中Ct值受扩增效率影响,故无法区分变化不大(一般小于一个数量级)标本。因而目前荧光PCR仪只能做微嵌合检测,而不适用于常规嵌合(大嵌合)的临床检测。
数字PCR的概念在20世纪90年代提出,原理是将一个PCR反应分成多个反应。将模板分子分成成千上万的水滴或者油滴,将PCR反应转化为数字信号,以绝对定量输出信号。数字PCR有高灵敏度、高准确度、高耐受性的优势,相比于荧光PCR,不依赖于Ct值和标准曲线,不受引物和酶扩增效率影响,实现绝对定量检测[3]。数字PCR目前已广泛应用于肿瘤致病位点及耐药位点变异检测、融合基因检测、基因表达、拷贝数变异及病毒定量检测等各个领域。
数字PCR嵌合检测优势
近几年数字PCR在嵌合检测中也得到了广泛应用[3-10],其检测原理与微嵌合相似,利用供受者之间的Indel(插入缺失)多态性寻找差异位点,通过对差异位点进行数字PCR绝对定量。相比PCR-STR其优势主要有灵敏度高,样本投入量少;相比荧光PCR 微嵌合其优势为不受扩增效率影响,重复性好,适用于常规嵌合(大嵌合)的临床检测(表1)。
表1:三种嵌合检测方法对比
数字PCR嵌合临床应用
微移植;脐血辅助移植[7];
器官移植[8];
样本量少需要做常规嵌合:例如分选后的Treg细胞;CD34+细胞[9] ;
常规达到完全嵌合后监测患者嵌合率,更早预测复发[10]。
参考文献:
[1] Nollet F, Billiet J, Selleslag D, et al. Standardisation of multiplex fluorescent short tandem repeat analysis for chimerism testing[J]. Bone marrow transplantation, 2001, 28(5): 511.
[2] Frankfurt O, Zitzner J R, Tambur A R. Real-time qPCR for chimerism assessment in allogeneic hematopoietic stem cell transplants from unrelated adult and double umbilical cord blood[J]. Human immunology, 2015, 76(2-3): 155-160.
[3] Goh S K, Musafer A, Witkowski T, et al. Comparison of 3 methodologies for genotyping of small deletion and insertion polymorphisms[J]. Clinical chemistry, 2016, 62(7): 1012-1019.
[4] George D, Czech J, John B, et al. Detection and quantification of chimerism by droplet digital PCR[J]. Chimerism, 2013, 4(3): 102-108.
[5] Santurtún A, Riancho J A, Arozamena J, et al. Indel analysis by droplet digital PCR: a sensitive method for DNA mixture detection and chimerism analysis[J]. International journal of legal medicine, 2017, 131(1): 67-72.
[5] Stahl T, Rothe C, Böhme M, et al. Digital PCR panel for sensitive hematopoietic chimerism quantification after allogeneic stem cell transplantation[J]. International journal of molecular sciences, 2016, 17(9): 1515.
[7] Kliman D, Castellano-Gonzalez G, Withers B, et al. Ultra-sensitive droplet digital PCR for the assessment of microchimerism in cellular therapies[J]. Biology of Blood and Marrow Transplantation, 2018, 24(5): 1069-1078.
[8] Schütz E, Fischer A, Beck J, et al. Graft-derived cell-free DNA, a noninvasive early rejection and graft damage marker in liver transplantation: a prospective, observational, multicenter cohort study[J]. PLoS medicine, 2017, 14(4): e1002286.
[9] Okano T, Tsujita Y, Kanegane H, et al. Droplet digital PCR-based chimerism analysis for primary immunodeficiency diseases[J]. Journal of clinical immunology, 2018, 38(3): 300-306.
[10] Valero-Garcia J, del Carmen Gonzalez-Espinosa M, Barrios M, et al. Earlier relapse detection after allogeneic haematopoietic stem cell transplantation by chimerism assays: Digital PCR versus quantitative real-time PCR of insertion/deletion polymorphisms[J]. PloS one, 2019, 14(2): e0212708.
(本网站所有标识“原创”的内容,均为荻硕贝肯原创,版权均归荻硕贝肯所有,未经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任,授权转载时须注明“来源:荻硕贝肯官网”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载,转载仅作观点分享,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们。)