时光荏苒，距Franklin，Watson和Crick发现DNA双螺旋结构已经过去60余载，距人类基因组计划完成也已有十年之久。大规模高通量测序时代下，新一代测序技术(NGS)犹如上帝之眼，让人类重新认识和分类疾病。下面就以急性髓性白血病为例，来看看NGS是如何指导治疗和判断预后的。 

急性髓性白血病（Acute Myeloid Leukemia，AML）由未分化的粒细胞前体恶性克隆扩增而成，从而导致患者造血功能障碍和骨髓功能衰竭。白细胞生成过程中，在骨髓干细胞分化为成骨髓细胞阶段，突变基因导致细胞异常分化，从而可能发展成急性髓性白血病。由于在这个动态分化发育过程中，任何阶段的细胞恶性变化都会发展成AML，因此AML肿瘤细胞具有高度异质性。之前的研究发现相对于其他癌症，急性髓性白血病涉及的突变基因数目要少得多，这个特点增加了科研过程中的针对性。

图1 急性髓性白血病的起源

2013年癌症基因组图谱（TCGA），从队列研究中选取了200位AML成人患者为研究对象。取患者AML成母细胞为体细胞突变研究样本，以患者自身正常皮肤细胞为配对种系对照。在200组成对样本中，对其中50组进行全基因组重测序（WGS），150组进行全外显子测序（WES）。研究组同时也对RNA，microRNA和DNA甲基化进行了分析。

图2 急性髓性白血病的综合分析研究思路

研究找出了急性髓细胞白血病致病相关基因突变。基因分布如图3所示：转录因子突变相关的信号蛋白突变基因；调节DNA的甲基化以及相关的组蛋白的突变基因；调节染色质结构的复合黏连蛋白突变基因；影响mRNA剪切与其形成蛋白的突变基因。

图3 急性骨髓性白血病突变基因在表达调控中关联位点

基于TCGA对AML分子水平全面的多组学研究，包括癌症基因组计划在内的多个研究机构，招募了1540位经过强化治疗的AML患者。结合111个癌症基因的驱动突变和临床数据，研究分子水平AML亚型分类、病理机制、诊断预后和临床指导。76个基因或基因区域的5234个驱动突变，其中至少2个驱动突变广泛存在于86%患者中。11个亚型被分化出，这些亚型有各自不同的诊断，预后和疗效特征。

图4 急性骨髓性白血病驱动突变总览

表1  基因水平AML亚型分类

基于对大规模队列研究样本的高通量测序，全面的基因层面的急性骨髓性白血病知识基础已经建立。通过对这些测序数据和临床数据分析，11个AML亚型被分类出来。临床水平上各个亚型的诊断，预后和疗效具有各自特征，这更加证明了NGS在临床中的应用和前景。

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