术中快速肿瘤分类:纳米孔测序的ROBIN系统
2026-04-14 来源:中国微侵袭神经外科杂志

作者:黄薪瑜,福建中医药大学

 

胶质瘤是最常见原发颅内恶性肿瘤,具有多种分型。不同分型胶质瘤预后显著不同,手术策略选择也有所差异。其中胶质母细胞瘤手术切除程度与预后有明显相关性,最大限度切除病灶能显著延长患者生存期。

 

既往常通过术前MRI 成像特征及术中冰冻切片结果预先判断胶质瘤分型,遗憾的是两者准确性均不高。由于胶质瘤的高度异质性,术前MRI 成像在胶质瘤分级诊断的准确性中存在一定局限性。因此探寻其他术中精准分类肿瘤的技术尤为关键。2021 版《WHO中枢神经系统肿瘤分类标准》把分子诊断纳入胶质瘤的整合诊断。参考肿瘤组织的甲基化图谱特征归类肿瘤是目前新型技术,该技术可提高胶质瘤分类的准确性,特别是罕见类型。

 

全球最常用甲基化分类技术是lllumina 公司的EPIC芯片,其能够检测850k 个CpG位点;但其成本高且仅在特定医疗中心开展。Oxford Nanopore Technologies 公司曾经推出MinION 和GridION 纳米孔测序设备,可实时读取DNA分子;但由于其检测时CpG位点覆盖率较低,亦未能满足当前需求。在一项单中心临床试验中,DEACON 等团队通过改进测序分析流程提高胶质瘤分类的准确性。

 

团队采用一种经过改良的基于转座酶的文库建立方法,可在收到组织后90 min 内快速制备样本,合成长DNA片段。在术中队列,获得的平均文库N50 为11 739 bp 的测序读长,显著高于传统连接酶建库方案的9 195 bp(P<0.0001)。这有利于后续自适应采样以及分析融合变异等特殊变异。将自适应采样技术与PromethION流动池相结合,能够在更短时间内获得更高测序覆盖度。该项技术实现术中提供可视化界面,并在24 h 内完成拷贝数变异、点突变和融合基因检测,获得精准肿瘤分类结果。

 

在这项临床试验中,研究者使用RF classifier、CrossNN 和Sturgeon 三种分类器。此三种分类器均公开可获取,并基于早期芯片测序分类系统开发过程中生成的开放获取数据进行训练。DEACON等团队从中枢神经系统原发肿瘤中筛选出30 例具有充足冰冻组织样本的病例,使用MinION 流式细胞进行回顾性测序。

 

以验证ROBIN系统分析流程在已知诊断结果样本中是否能分类准确。将ROBIN系统甲基化分类结果与标准甲基化芯片和最终综合诊断的分类结果进行对比验证,准确率可达80%(24/30)。随后,研究者使用PromethION流式细胞对50 个肿瘤组织进行术中前瞻性测序。在90%(45/50)前瞻性病例中,分类器表现与标准甲基化芯片和最终综合诊断结果一致。

 

此外,研究者发现当出现纳米孔分类器未发现的新类型和样本中肿瘤DNA含量低的情况时,可能造成错误分类。综上所述:分子诊断在胶质瘤综合治疗管理中发挥着举足轻重的作用,精准肿瘤分类有利于提供更加个性化的诊疗方案,以提高诊疗效果。甲基化聚类分析作为一种新兴技术,有利于细化胶质瘤分型。

 

而基于纳米孔测序的ROBIN系统,实现术中快速精确胶质瘤分类和术后24 h整合诊断,能够帮助外科医生在术中调整手术策略,在术后及时为患者制定个体化治疗方案。此外,全球临床医生和研究者共同努力构建公开共享的甲基化图谱数据库亦能帮助该技术更好服务于临床工作。

 

来源:黄薪瑜.术中快速肿瘤分类:纳米孔测序的ROBIN系统[J].中国微侵袭神经外科杂志,2025,29(07):440.


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