血液肿瘤 NGS 检测全攻略!从应用到原料解决方案一文读懂!
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2026-01-23
血液肿瘤是一类具有高度异质性的疾病,其诊疗需要结合形态学、免疫学、遗传学和分子生物学进行综合分析。二代测序(Next-generation sequencing, NGS)作为新的分子生物学技术,具有通量高、灵敏度高、成本低等优势,是探索血液肿瘤的分子发病机制并指导临床诊疗的重要手段。
NGS在血液肿瘤诊疗中的应用价值
诊断分型
基因突变的检测在急性髓系白血病(AML)伴重现性遗传学异常、遗传易感性髓系肿瘤、骨髓增殖性肿瘤(MPN)、骨髓增生异常综合征伴环形铁粒幼红细胞(MDS-RS)、毛细胞白血病(HCL)和淋巴浆细胞淋巴瘤/华氏巨球蛋白血症(LPL/WM)的诊断中具有关键性的作用,对于其他血液肿瘤则起到辅助诊断的作用。
预后判定
基因突变是各类血液肿瘤预后判断的重要依据,目前NCCN指南已提出了基于基因突变的AML预后分层体系。此外,MDS、MPN、MDS/MPN、急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性淋巴细胞白血病/小淋巴细胞淋巴瘤(CLL/SLL)、LPL/WM、大颗粒淋巴细胞白血病(LGLL)中,已经证实了一些具有明确预后意义的突变基因。其他血液肿瘤中突变基因的预后意义尚有待于进一步研究。
指导治疗
一方面,基因突变检测可提供分子治疗靶点,对应靶向药物进行治疗,目前已有基于突变基因的靶向药物应用于临床或处于临床试验阶段,其中FLT3、IDH1/2、BRAF及JAK-STAT信号通路相关的突变基因已有靶向药物上市;
另一方面,基因突变可以导致对某些药物的敏感或者耐受,及时检测有助于治疗方案的调整。例如,TP53突变的CLL/SLL患者对常规化疗反应差,MYD88和CXCR4基因突变可影响伊布替尼在LPL/WM中的治疗效果,ABL1激酶区突变是慢性髓性白血病(CML)和Ph+ ALL酪氨酸激酶抑制剂(TKI)耐受的主要机制之一。
微小残留病(MRD)监测
基因突变是MRD监测的分子标志物之一。虽然实时定量PCR方法和流式细胞学是目前主流的MRD监测方法,但是由于NGS灵敏度随测序深度加深可进一步提高,在MRD监测方面具有更大的优势。
克隆演变
血液肿瘤在发展过程中会伴随动态的克隆演变,或是基因突变负荷的改变,或是新的突变基因的出现,及时监测基因改变,有助于了解疾病进展并调整治疗方案。
NGS在血液肿瘤诊疗中的实验流程
样本采集
骨髓采集量以1~3 ml为宜,外周血采集量3~5 ml为宜,若白细胞计数偏高或偏低,应适当调整采集量,使单个核细胞总数达到1×107以上。抗凝剂首选EDTA抗凝剂或枸橼酸钠抗凝剂,禁止使用肝素抗凝,推荐24 h内4 ℃冷藏运送。福尔马林固定后的组织标本需选择肿瘤成分,切片厚度8~10 µm,5~8片为宜,常温运输。已染色标本不推荐进行NGS检测。条件允许的病例,可从同一患者采取正常组织作为胚系突变对照。
DNA提取
DNA质量是NGS检测成功的关键因素,同一患者的不同病灶组织、不同组织切片应分别单独进行DNA提取,并对DNA质量进行评估,包括浓度、纯度和完整性分析。
文库制备
文库制备用于目标区域的富集,主要有杂交捕获法和扩增子建库法。文库浓度过高会导致多克隆数据的产生,降低有效测序数据量;过低会导致整体测序数据的减少,因此在测序之前推荐使用实时定量PCR或其他方法对文库进行定量,将文库浓度调整至合适的水平。每个检测项目应设定其文库质量的要求,并设立明确的合格文库标准。
上机检测
可以根据实际应用选择Illumina 平台或者MGI平台测序。
NGS在血液肿瘤诊疗中的生物信息学分析流程
质控分析
在对测序结果进行具体的生物信息学分析之前,要先对下机数据进行质量评估,制定有效的质量控制标准,包括碱基的质量Q20、目标区域平均测序深度、均一性等评价参数。血液肿瘤的基因突变检测,测序深度应≥500×,平均测序覆盖度、均一性以及在靶率均≥90%。
数据过滤
数据过滤所针对的读段主要有四种:测序质量低的读段(low quality reads),重复读段(duplicate reads),含有核苷酸的插入、删除和替换等错误的读段(insertion/deletion/mismatch)和带有人工污染的读段(adaptor等)。常用的数据过滤软件有Trimmomatic、Fastx_toolkit、NGS QC Toolkit等。
序列比对
当读段经过质控与过滤等步骤达到一定的质量标准之后,需要将其比对到参考基因组上。目前普遍参考的人类基因组参考序列为Human hg19。不同的比对方法根据不同的比对策略设计了不同的算法,常用的比对程序软件有MAQ、BWA、Bowtie/Bowtie2、SOAP/SOAP2、mrFAST和Stampy等。
突变位点注释
突变位点识别常借助于Samtools、GATK等识别工具。对突变位点的注释内容包括功能信息、频率信息、软件预测结果信息以及疾病数据库信息,常用的包括Ensembl、RefSeq、GENCODE、dbSNP、1000genomes、ESP、ExAC、COSMIC、HGMD、Clinvar、polyphen和SIFT等。
突变位点筛选
筛选与鉴别疾病相关突变位点需要经过严格的筛选流程,至少需要排除低质量变异、未有明确意义的非编码区变异、同义单核苷酸变异(SNV)及已知健康人群中的基因多态性位点。
血液肿瘤NGS原料整体解决方案
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产品应用 |
产品名称 |
产品编号 |
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核酸提取 |
全血/骨髓血DNA提取 |
磁珠法血液DNA提取试剂盒 |
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全血/骨髓血RNA提取 |
血液RNA提取试剂盒 |
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FFPE DNA提取 |
磁珠法石蜡包埋组织DNA提取试剂盒(瓶装)V2 |
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杂交捕获建库法 |
机械法建库 |
Hieff NGS® DNA Library Prep Kit 2.0全能型DNA建库试剂盒2.0 |
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酶切法建库 |
Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit V3一步法DNA建库试剂盒V3 |
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illumina文库捕获杂交清洗试剂盒 |
Hieff NGS® Hyb & Wash Kit for Illumina Illumina平台捕获杂交清洗试剂盒 |
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MGI文库捕获杂交清洗试剂盒 |
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捕获磁珠 |
Hieff NGS® Cap Beads |
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扩增子建库法 |
长片段多重PCR建库 |
Hieff NGS® Multiplex Long PCR Master Mix |
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短片段多重PCR建库 |
2×Hieff® C2P4 Blood Direct Multiplex PCR Master Mix |
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长片段多重RT-PCR建库 |
Hieff NGS® Multiplex Long RT-PCR Enzyme Mix |
13315ES |
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RNA建库 |
RNA建库 |
Hieff NGS® Ultima Dual-mode RNA Library Prep Kit(预混版) |
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rRNA去除 |
Hieff NGS® MaxUp Human rRNA Depletion Kit(rRNA&ITS/ETS)人/小鼠/大鼠核糖体RNA去除试剂盒 |
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配套试剂 |
环化 |
Hieff NGS® Fast-Pace DNA Cyclization Kit DNA环化试剂盒 |
13339ES |
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illumina UDI接头 |
Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®Set1/Set2/Set3/Set4(板式) |
12327-12330ES |
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MGI UDB接头 |
Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI® Set1/Set2/Set3/Set4(板式) |
13350-13353ES |
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双链DNA(dsDNA)定量 |
1×dsDNA HSAssay Kit/dsDNA HS Assay Kit |
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单链 DNA(ssDNA)定量 |
ssDNA Assay Kit |
12645ES/12646ES |
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DNA的纯化 |
Hieff NGS® DNA Selection Beads DNA分选磁珠 |





