研究揭示腫瘤基因突變檢測的複雜性

8月28日，國際學術期刊Molecular Cancer在線發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所陳劍峰研究組與上海市胸科醫院婁加陶團隊合作的研究論文「Heterogeneous mutation pattern in tumor tissue and circulating tumor DNA warrants parallel NGS panel testing」。該工作系統地研究比較了肺癌病人外周血ctDNA與腫瘤組織的突變，揭示了腫瘤基因突變檢測的複雜性。

傳統的腫瘤組織活檢需要通過手術獲取患者的腫瘤組織，然而在臨床實踐中組織活檢也經常面臨一些困境，如晚期惡性腫瘤患者的組織難以獲取。尤其對於高異質性惡性腫瘤來說，組織活檢可能只能反映腫瘤的局部突變，而不能了解患者的整體突變情況。而以循環腫瘤DNA (ctDNA) 突變檢測為代表的液態活檢的發展為腫瘤基因突變組檢測提供了非侵入性方法，並且可以隨時跟蹤腫瘤治療狀況。然而，最近幾項臨床證據表明，不僅配對的腫瘤組織和血液ctDNA樣本之間的基因突變存在著顯著不一致，甚至同一血樣在不同測試平台上的突變檢出情況也顯著不同。這種不一致性是源於腫瘤自身的生物學特性、樣品準備條件還是測序分析技術的不同目前還不清楚。因此，有必要通過使用基於相同技術的下一代測序 (NGS) 系統對同時搜集的配對腫瘤組織和外周血ctDNA進行突變分析來研究腫瘤組織和ctDNA突變差異的根本原因。

上海市胸科醫院郭巧梅和生化與細胞所陳劍峰研究組博士研究生王軍磊等人通過使用基於相同技術原理的NGS平台評估了56名非小細胞肺癌（NSCLC）患者腫瘤組織基因突變和ctDNA的基因突變情況，並比較了不同的樣品製備條件對ctDNA突變檢出的影響。發現早期NSCLC患者和晚期NSCLC患者中ctDNA的突變檢出率分別是63.6％和60％。配對的FFPE腫瘤組織樣本的突變和ctDNA樣本的突變的總體一致率在早期NSCLC患者中為54.6％，在晚期NSCLC患者中為80％。同時研究發現使用配對的新鮮冷凍腫瘤樣本並未改善腫瘤組織和ctDNA之間檢出突變的一致性。值得注意的是血樣的處理時間對腫瘤組織和ctDNA突變檢出的一致性影響很大，抽血4小時後處理血樣會顯著降低ctDNA中突變檢出率。綜上所述，基於腫瘤組織和基於ctDNA的基因突變檢測結果之間的一致率會受多種因素的影響，如腫瘤的生物學特性、樣本處理條件、不同的NGS平台等。單純提高突變檢出靈敏度並不能解決腫瘤組織和ctDNA突變檢出結果不一致的問題。因此，單獨檢測外周血ctDNA在很多情況下不能準確反應腫瘤組織中的突變情況，對患者的腫瘤組織和ctDNA同時進行突變檢測是很有必要的。

該項研究使用了上海真固生物科技有限公司的多重PCR靶向NGS文庫製備技術。該項研究獲得中科院先導專項、國家自然科學基金、國家基礎研究計劃、中科院/國家外國專家局國際合作項目等的經費資助。

非小細胞肺癌患者配對樣品的肺癌熱點突變基因的突變圖譜

來源：中國科學院生物化學與細胞生物學研究所

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