RNA融合基因简介、研究方法和应用

基因融合（Gene fusion）是指两个原本独立存在的基因通过染色体易位、缺失或倒位等基因组重排事件发生连接，形成嵌合的融合基因（融合转录本）。这一异常事件最早在慢性髓性白血病中被发现，BCR-ABL融合基因的鉴定不仅揭示了肿瘤发生的分子机制，更开启了靶向治疗的先河。此后，EML4-ALK（非小细胞肺癌）、TMPRSS2-ERG（前列腺癌）、PML-RARA（急性早幼粒细胞白血病）等一大批具有临床意义的融合基因相继被发现，融合基因检测已成为肿瘤分子病理诊断和靶向治疗决策的核心环节之一。

图1 融合基因的形成机制——从DNA断裂、连接到融合转录本产生的过程（图源网络 侵删）

然而，融合基因的精准检测并非易事。在DNA层面，融合断点多位于大片段的内含子区域，这些区域结构复杂、GC含量高、重复序列丰富，给基于DNA的NGS检测带来了覆盖率不足、探针设计困难、比对不准等挑战。相比之下，融合基因在RNA层面主要表现为两个基因外显子之间的连接，断点相对固定，这使得基于RNA的检测在技术上更为可行和可靠。

近年来，越来越多的证据表明RNA-based NGS在融合基因检测中具有不可替代的优势。一项2026年发布的真实世界研究显示，在DNA NGS检测阴性的非小细胞肺癌人群中，RNA NGS仍可额外检出约10%~14%的融合变异。另一项关于NRG1融合的研究也发现，联合DNA和RNA测序可将NRG1融合的检出率从历史估计的0.2%~0.3%提升至0.8%。在血液肿瘤领域，RNA NGS能够检测到传统中期染色体核型分析无法识别的隐匿性融合，为精准分型和预后评估提供了关键信息。在Nature Reviews Clinical Oncology近期发表的评述中，研究者系统阐述了将RNA-seq整合入分子肿瘤检测panel的框架，认为RNA-seq在提升临床可操作生物标志物检测能力方面具有综合成本效益优势。此外，在临床实践中，部分仅在DNA层面检测到融合、但未在RNA层面得到验证的患者，接受靶向治疗的获益有限，凸显了RNA水平验证的重要性。

融合基因作为肿瘤驱动基因，在多个癌种中发挥着核心致病作用，同时也提供了精准靶向的机会。在非小细胞肺癌中，ALK、RET、ROS1、NTRK、NRG1等融合基因已有对应的靶向药物获批或在研，融合基因阳性患者接受相应靶向治疗可获得显著的生存获益。2026年最新发布的《基于RNA的NGS检测非小细胞肺癌融合基因临床实践的中国专家共识》明确推荐RNA NGS作为NSCLC融合基因检测的关键手段，尤其强调其适用于所有NSCLC患者，在腺癌、女性、从不吸烟者及肿瘤进展迅速人群中应提高应用优先级。在血液肿瘤领域，2022年ICC和WHO-HAEM5新分类标准已将融合基因纳入众多血液肿瘤的诊断和分型标准中，RNA NGS可同时检测融合基因及致病性剪接变异，为患者提供额外的诊断和预后信息。

融合基因不仅可用于初诊时的靶点鉴定，还可作为个体化的分子标志物用于微小残留病监测。在多发性骨髓瘤中，一项2026年发表的研究通过RNA-seq结合RT-qPCR的方法，从22例初诊患者中鉴定出190个非免疫球蛋白融合事件，其中23个融合转录本通过RT-PCR和Sanger测序验证为MM特异性标志物。纵向监测显示，融合转录本水平的定量评估可比流式细胞术更早地预测复发，即使在缺乏可测量血清学标志物的非分泌型MM中同样有效。

RNA融合基因检测的实验方案可根据研究目的和样本条件灵活选择，常见的技术路线包括：

全转录组RNA-seq是发现新型融合基因的首选方法，适用于探索性研究和生物标志物发现。实验流程主要包括：总RNA提取 → mRNA富集或rRNA去除 → 逆转录合成cDNA → cDNA第二链合成 → 末端修复/加A → 接头连接 → 文库扩增 → 上机测序 → 生物信息学分析（使用STAR-Fusion、Arriba、FusionCatcher等专用软件进行融合基因识别）→ RT-PCR及Sanger测序验证。该方法无需预知融合对象，能够全面绘制融合基因谱，但对测序深度要求较高，数据分析较为复杂。

靶向RNA-seq通过探针捕获或多重PCR富集目标基因区域，适用于已知融合基因的检测和临床样本筛查。与全转录组RNA-seq相比，靶向RNA-seq可显著提高目标区域的测序深度，对低丰度融合转录本的检测灵敏度更高，成本效益更好。该方法尤其适合大规模临床样本中ALK、RET、ROS1、NTRK等常见融合基因的并行检测。实验流程中需注意选用高活性的逆转录酶以保证低丰度转录本的cDNA合成效率，以及选择适合低起始量样本的建库方案。

图2 靶向RNA测序诊断融合基因的技术流程：探针设计→捕获→测序→分析（图源网络 侵删）

RT-qPCR是融合基因检测中最为经典和简便的验证与监测方法。以BCR-ABL、EML4-ALK等已知融合为例，可设计跨越融合断点的特异性引物和探针，实现高灵敏度和高特异性的检测。该方法适用于已知融合基因的快速筛查、靶向治疗伴随诊断以及MRD的定量监测。实验要点包括：选用高效的逆转录酶将RNA逆转录为cDNA；设计跨融合断点的引物以避免基因组DNA污染干扰；采用TaqMan探针法提高特异性。在MRD监测场景中，RT-qPCR因其定量准确、操作简便、通量灵活而成为主流选择。

样本质量的关键考量

无论采用何种检测方案，样本RNA质量始终是融合基因检测成败的关键。尤其对于临床FFPE样本，其RNA普遍存在降解和交联损伤，需要特别关注DV200指标和RNA完整性数值，并通过严格的质量控制确保检测结果的可靠性。建议在实验流程中纳入内参基因（如GAPDH、ACTB等）作为样本质控，评估RNA质量和cDNA合成效率。

RNA融合基因作为肿瘤发生发展的重要驱动因素和极具价值的治疗靶点，正日益成为精准肿瘤学的核心检测内容。从BCR-ABL到EML4-ALK，从NTRK融合到NRG1融合，融合基因检测已从单一癌种的伴随诊断走向泛癌种的生物标志物筛查。随着RNA NGS技术的不断成熟和成本的持续下降，基于RNA的融合基因检测正从“补充验证工具”提升为与DNA检测并行的关键检测手段。

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