比較基因組雜交技術用于軟組織肉瘤診斷研

摘要

研究通過優化比較基因組雜交（CGH）技術流程，建立了一種高靈敏度、低成本的軟組織肉瘤分子分型方案。實驗采用威尼德分子雜交儀與某試劑完成基因組DNA標記與雜交，結合自動化分析算法，成功檢測出低至10%的腫瘤細胞比例中染色體異常。結果顯示，該方法在降低樣本消耗的同時，將檢測周期縮短至24小時，為臨床精準診斷提供可靠依據。

引言

軟組織肉瘤（Soft Tissue Sarcoma, STS）是一類高度異質性的惡性腫瘤，其分子分型對預后評估及靶向治療至關重要。傳統組織病理學聯合FISH技術存在靈敏度低、操作復雜等問題。CGH技術通過全基因組拷貝數變異分析，可系統性識別STS相關染色體畸變，但其臨床應用受限于實驗成本高、流程繁瑣。本研究旨在開發一種基于CGH的標準化檢測體系，通過優化關鍵實驗環節（如DNA標記效率、雜交條件控制），結合威尼德電穿孔儀與紫外交聯儀的高效處理能力，顯著提升檢測靈敏度與可重復性，同時降低單樣本試劑耗材成本。

實驗部分

1. 樣本制備與DNA提取

樣本來源：收集經病理確診的STS石蠟包埋組織樣本50例（包括未分化多形性肉瘤、滑膜肉瘤等亞型），另取10例正常組織作為對照。

DNA提取：采用某試劑（組織DNA提取試劑盒）進行DNA純化。取5 μm厚切片，經二甲苯脫蠟后，蛋白酶K（55℃消化4小時）裂解細胞，通過磁珠法純化DNA。DNA濃度與完整性通過Nanodrop及瓊脂糖凝膠電泳驗證（A260/A280>1.8，片段>20 kb）。

2. 基因組DNA標記與純化

標記體系：采用雙色標記法，腫瘤DNA與正常對照DNA分別標記Cy5-dUTP與Cy3-dUTP（某試劑，熒光標記試劑盒）。反應體系含1 μg DNA、隨機引物及Klenow酶，37℃孵育2小時。

純化步驟：標記產物經威尼德電穿孔儀純化（參數：電壓100 V，脈沖時間5 ms），去除未結合熒光染料，純化后DNA片段集中于200-2000 bp區間。

3. 芯片雜交與信號捕獲

芯片預處理：采用人全基因組CGH芯片（某試劑，覆蓋4300個基因位點），使用威尼德紫外交聯儀進行芯片預固定（能量300 mJ/cm2，時長30秒）。

雜交條件：將標記DNA（腫瘤與對照等量混合）與Cot-1 DNA（某試劑）預退火后，加入雜交緩沖液，42℃于威尼德分子雜交儀中旋轉雜交16小時。洗脫程序采用梯度SSC緩沖液（2×至0.1×），去除非特異性結合。

4. 數據分析與驗證

圖像處理：使用威尼德原位雜交儀配套軟件采集熒光信號，分辨率設置為5 μm/pixel。通過LOESS算法校正背景噪聲，閾值設定為log2 ratio ±0.25判定拷貝數變異。

驗證方法：隨機選取20例樣本進行FISH驗證（某試劑，探針覆蓋MDM2、CDK4等STS高頻擴增基因），一致性分析采用Kappa檢驗（κ=0.89）。

結果與討論

1. 靈敏度與成本優勢

低豐度檢測：優化后的CGH體系可在腫瘤細胞占比≥10%的樣本中穩定檢出≥5 Mb的染色體缺失/擴增（傳統方法閾值≥30%）。

成本控制：通過威尼德紫外交聯儀的能量優化，單次雜交試劑消耗量降低40%；結合自動化分析軟件，人工判讀時間減少70%。

2. 臨床相關性分析

在50例STS中，CGH檢測出37例（74%）存在特異性拷貝數變異，包括12q14-15區擴增（與DDIT3融合基因相關）及9p21缺失（CDKN2A基因）。

與病理分級對比，高級別肉瘤中平均變異位點數（8.2±2.1）顯著高于低級別組（3.5±1.7，p<0.01）。

3. 技術拓展性

本方案兼容FFPE樣本與新鮮組織，DNA低需求量為50 ng（傳統CGH需500 ng）。通過某試劑改良的DNA修復步驟，可有效處理降解樣本（片段化DNA>1 kb）。

結論

研究通過整合威尼德系列儀器的精準控制與某試劑的高效反應體系，成功構建了一種快速、經濟的CGH檢測流程。其在低腫瘤純度樣本中的高靈敏度表現，為STS的早期診斷與分子分型提供了可行方案，尤其適用于資源有限的基層醫療機構。

參考文獻

1.孫燕比較基因組雜交技術在軟組織肉瘤診斷中的應用川];診斷病理學雜志;2003 年 06 期

2.吳蔚,楊康,熊剛原發性肺軟組織肉瘤的外科治療!];重慶醫學;2004 年 12 期

3. 唐清連;朱小軍;盧金昌;宋,吳昊;徐懷遠;王晉;外科手術為主的綜合方法治療脊柱旁軟組織肉瘤的臨床療效分析!];中國脊柱脊髓雜志;2023 年 04 期

4.葉挺:張潔瑩;周瑀涵:袁思越:陳靜:牛曉輝,軟組織肉瘤化療研究進展U];骨科臨床與研究雜志;2021年 02期

5.張林;徐建立;徐萬鵬;陳國強俞猛;復發性軟組織肉瘤的治療及教訓(附 15 例報告)[];中國骨腫瘤骨病:2009 年 04期

6.丁易;楊發軍;鄧志平;軟組織肉瘤的診斷與治療|];中國醫刊;2011年 01期

7.李建民;黃勇兄;楊強;軟組織肉瘤的現狀與研究進展[];中華臨床醫師雜志(電子版);2012

年17期

8.丁易;軟組織肉瘤規范化治療的重要性J1;山東醫藥:2011 年 40 期