規避瘤內異質性揭示潛在肝癌治療靶點
本研究通過對肝癌進行多點取樣，進行外顯子測序，從中挑選1200多個高質量的突變位點設計目標區域測序晶元，然後對肝癌組織和ctDNA進行全外顯子和目標區域捕獲測序 。通過ctDNA測序可以檢測到多位點取樣外顯子測序的64.7%的突變位點，和組織目標區域捕獲測序83.9%的突變位點。最終在70例肝癌病人中發現了38.6%的突變位點具有潛在治療價值，這表明通過ctDNA測序可以克服肝癌瘤內異質性對突變檢測結果的影響，成功地檢測到肝癌潛在治療位點。
文章題目：Circumvent ingintratumoral heterogeneity to identify potential therapeutic targets in hepatocellular carcinoma
研究人員：來自復旦大學附屬中山醫院肝癌研究所，復旦大學癌變與癌症侵襲重點實驗室，BGI-深圳等多個研究團隊
發表時間：2017.03.07
期刊名稱：Journal of Hepatology
影響因子：12.486
研究背景
腫瘤在靶向治療方向的研究通常會受到瘤內不同組織取樣的異質性的影響，而cfDNA能夠綜合性的反應某種腫瘤的全部突變信息。
HCC只有一部分早期患者能夠得到有效的治療，對於晚期HCC患者來說，索拉非尼的治療效果很差。所以，本文探索能否通過基因測序辨別出索拉非尼敏感的HCC患者以及篩選出對其他藥物敏感的突變位點。
組織活檢具有局限性，首先組織活檢由於腫瘤內部存在異質性，不同位點的組織取樣樣本的突變信息會有很大差異，不能均一全面的反應腫瘤的突變信息。其次在腫瘤的發生髮展過程中，會不斷的有新的突變產生，通過組織多次取樣實現起來比較困難。總的說得來，液體活檢能夠多次重複取樣，實時監控評測治療效率，所以在腫瘤的治療過程中cfDNA越來越被廣泛接受與使用。
鑒於目前基於NGS測序探索HCC腫瘤異質性及如何避開腫瘤異質性去發現治療靶點的研究很少，本文通過WES和TDS測序分析HCC多位點組織樣本的DNA突變數據來研究HCC的異質性。並同時提取cfDNA樣本測序，將組織樣本和液體活檢樣本的數據進行比較。文章的研究成果有望在以後轉化為臨床實踐用於篩選HCC患者潛在治療靶點。
研究方法
樣本選擇：
研究手段：
研究成果
圖1 研究概覽
不同測序策略下瘤內異質性情況
WES突變數據
1.基本統計結果
2.mutation signature
3.突變分類
圖2 五個HCC樣品，多位點取樣，突變基因及功能原件展示
查看瘤內異質性是否會隨著測序策略的不同發生改變
1.TDS基本統計
總結
瘤內異質性的水平與樣本和測序策略有關。TDS對HCC組織樣本測序，能捕獲大約70%的基因組突變信息。
因為癌旁組織可能包含一些低頻突變，相比於血液單核細胞做對照，HCC特有的變異結果在相對高深度TDS中少於WES中的結果。也進一步揭示了癌旁組織並不能作為嚴格意義上的對照。相比於腫瘤組織特有的SNVs，非特有的在HCC呈現高突變頻率的突變可能是後續出現的致癌突變。
CNV和進化分析展示瘤內異質性
CNV（如圖3A，3B）
1.方法
分析cnv，並用低深度WGS數據進行驗證。
2.結果
圖3 五個HCC樣品 CNV分布情況
進化
腫瘤進化樹用於構建瘤內異質性可視化及展示腫瘤發生髮展進程。每個樣品的進化樹詳見圖4A.
Driver 突變篩選條件：高頻突變，出現在TCGA和ICGC資料庫中，符合高可信度標準的非同義突變。最終得到34個潛在的driver 基因。詳見圖4B。
圖4 五個樣品的進化樹及driver gene突變情況展示
HCC中cfDNA基因組效率情況分析
WES
TDS
說明cfDNA TDS測序比單位點組織取樣TDS測序更具潛力。
圖5 cfDNA突變及組織活檢突變結果分別在WES和TDS兩種測序策略下的一致性展示
發現潛在的治療靶點
樣品
策略
TDS（508個gene的panel）
結果
討論
基於cfDNA在耐藥性，預後預測和臨床用藥等方面有著廣泛的應用，本文探討cfDNA是否能夠克服腫瘤異質性更好更全面的揭示HCC的基因組信息。
HCC不同位點存在瘤內異質性，可以通過更高深度的測序降低異質性。在足夠的深度下測序，每個組織位點取樣平均可以發現70%的突變信息。這70%的突變信息基本包括了全部的已知靶向突變和driver genes，揭示在治療早期TDS對單位點的組織測序能獲得足夠的HCC突變信息應用於靶向治療。
雖然cfDNA比單位點組織取樣測序檢測到突變的效率低，但是其檢測靶向突變gene突變的效果與組織取樣測序相當或者表現的更好。
單位點組織取樣測序研究HCC突變情況成為避免瘤內異質性的首選，cfDNA在不能進行手術治療的患者中成為最優備選方式，並能起到實時動態監測的作用。
進一步比較組織和cfDNA檢測突變的一致性需要在擴大樣本量的基礎上，綜合考慮更多的因素，例如測序深度，基因panel的大小，樣品分類和cfDNA提取等等。
參考文獻：
[1]Ao Huang,Xin Zhao,et al.Circumvent ingintratumoral heterogeneity to identify potential therapeutic targets in hepatocellular carcinoma[J]. Journalof Hepatology,2017,67(2):293–301.
TAG:肝癌 |