质谱法检测2-HG，快速诊断IDH突变（微信文章未删减版）

传统PCR测序和免疫组化法均需要1天以上的时间得到检测结果，不适合快速诊断。因此，作者在既往发现的基础上，提出应用GC-MS法对2-HG进行快速检测。

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【Ref: Xu H, et al. Lab Invest. 2019 Apr;99(4):588-598. doi: 10.1038/s41374-018-0163-z. Epub 2018 Dec 20.】

研究背景

异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变的实体肿瘤，包括胶质瘤均特异性地累积2-羟基戊二酸（2-HG）；因此，可以检测2-HG来判断IDH突变。目前，通过气相或液相色谱-质谱联用仪（GC-或LC-MS）或生化等方法进行2-HG检测，但是耗时较长。复旦大学附属华山医院神经外科的Hao Xu等报道华山医院毛颖教授团队依据基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF），提出一种快速检测胶质瘤中2-HG的方法，以准确判定IDH突变，结果发表在2018年12月的《Laboratory Investigation》在线。

研究方法

研究者首先在220例胶质瘤样本中检测IDH1突变状况。虽然，所采用PCR测序和免疫组化法具有较高的敏感性和特异性，但需要耗费1-2天的时间，无法快速诊断（图1）。

图1. IDH突变检测结果。

随后，作者对测序鉴定过的58例IDH1突变胶质瘤进行GC-MS检测，发现其中49例（84.5%）的2-HG含量低于2mM/g。2-HG的含量在GBM中显著高于低级别的胶质瘤。与野生型IDH1肿瘤相比，2-HG水平高于2mM/g时，6例IDH1突变肿瘤中H3K79二甲基化显著升高（P＜0.0001）；9例5-甲基胞嘧啶（5hmC）的平均相对强度在高于2-HGIDH1突变组、10例低于2-HG的IDH1突变组与6例IDH1野生型组之间没有明显差异（图2）。

图2. 定量检测IDH1突变肿瘤中的2-HG。

传统PCR测序和免疫组化法均需要1天以上的时间得到检测结果，不适合快速诊断。因此，作者在既往发现的基础上，提出应用GC-MS法对2-HG进行快速检测。标准GC-MS法最快要3个小时，通过调整样品制备流程后只需要1小时（图3）。

图3. 快速检测2-HG的方法。

研究结果

87例胶质瘤样本中，PCR测序鉴定得58例IDH1突变。在58例IDH1突变样品中采用精简质谱法均检测到2-HG。29例IDH1野生型样品中，均未检测到2-HG（图4）。

图4. 精简GC-MS法可以准确判断IDH1突变情况。

为进一步节省时间，作者将GC仪器中的毛细柱从截断到5米的迷你柱。这样，色谱运行时间从32分钟缩短到4.2分钟。虽然，此时2-HG的结果受到一定程度影响，但2-HG/Glutamate acid仍然十分稳定，可准确判断IDH突变。从而，可以应用迷你柱法将手术中取得的胶质瘤样本，进行快速、可靠的2-HG测定，识别IDH1突变状态（图5）。