項目文章|血液ctDNA功能新發現
2019.07.03

近日,福建醫科大學孟超肝膽醫院的科研團隊以患者血漿中的ctDNA為研究對象,結合臨床信息,構建出一種新的可用于早期預測腫瘤復發的方法,發表于Clinical Cancer Research(IF:10.199)其中測序部分由安諾基因完成。


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肝細胞癌(HCC)是中國癌癥相關死亡的第三大主要原因。根據HCC治療指南,手術是HCC患者治療的首選,但由于缺乏早期癥狀,大多數患者在臨床晚期被診斷,因此腫瘤復發的風險較高。當前評估復發風險的方法包括影像(CT/MRI)、血清蛋白生物標志物(AFP,AFP-L3,DCP)等。這些方法敏感性和特異性有限,很難準確評估實時的腫瘤負荷。針對這些現象,福建醫科大學孟超肝膽醫院的科研團隊構建出一種新的可用于早期預測腫瘤復發的方法,小編帶大家詳細解析這篇文章~


研究思路


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樣本選擇


該研究對34例長期隨訪HCC患者的癌癥組織—癌旁組織進行外顯子測序(152×),34例患者的168份血漿cfDNA進行目標區域測序(7204×)和低深度全基因組重測序(5×)。


研究結果


1. ctDNA與肝癌匹配組織間SNV和CNV的一致性分析

本研究首先對34個原發性HCC的癌癥組織和癌旁組織樣本進行全外顯子組測序,識別腫瘤特異性SNV和CNV,根據患者的SNV設計panel對血漿cfDNA樣本進行目標區域測序,同時利用低深度全基因組測序鑒定CNV,發現術前血漿樣本和相應腫瘤組織樣本的體細胞突變具有良好的一致性。


當cfDNA中ctDNA含量相對較低時,SNV表現出比CNV更好的性能。臨床應用中更可靠的方法是將SNVCNV檢測結合,提供一種靈敏、通用的腫瘤負荷監測策略生存分析顯示,與低SNV/CNV相比,高SNV/CNV的患者組RFS和OS明顯較低(圖1),揭示ctDNA與腫瘤組織測序結果具有較好的一致性


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圖1 在HCC和匹配的術前血漿中檢測到的體細胞SNV和CNV的相關性


2. HCC進展過程中ctDNA的動態變化與腫瘤負荷相關

為進一步探索ctDNA是否會隨著患者的臨床情況發生動態變化,研究者對34例HCC患者在臨床治療過程中連續采集的血漿樣本進行分析,結果顯示ctDNA動態變化與腫瘤負荷一致。手術前血漿樣本可清晰檢測到大量的體細胞SNV及CNV,術后觀察到的腫瘤SNV、CNV均明顯下降,這些結果與相應的MRI圖像吻合(圖2),揭示ctDNA可以為檢測腫瘤殘留和預測腫瘤復發提供一種敏感的方法


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圖2 HCC進展過程中血漿中體細胞SNV和CNV的動態變化


3. 利用整合的ctDNA信息進行腫瘤復發的早期預測

在ctDNA比例相對較低時,SNV比CNV更敏感。根據SNV信息建立模型對所有的血漿樣本進行分析發現,大部分樣本用CT/MRI成像觀察到腫瘤時結果顯示為“陽性”,而在整個隨訪期間無復發患者的樣本結果顯示為“陰性”。在一些情況下,MRI成像發現腫瘤復發的4-6個月前,血漿樣本已經變為ctDNA“陽性”(圖3)。這些結果表明,該模型可作為一個更新、更敏感的方法來鑒別患者的疾病狀態。

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圖3 ctDNA狀態、臨床治療和臨床結果的時間軸


4.  ctDNA和蛋白生物標志物用于監測HCC復發的同步評估

根據影像學結果對每個患者在特定時間點的狀態進行分類,同時進行ctDNA和血清蛋白標志物的檢測。術前所有血漿均檢測到ctDNA,與影像學診斷一致,但僅有部分血清樣本AFP、AFP-L3或DCP等蛋白標志物異常。在術后及隨訪期間,與蛋白標志物相比,ctDNA檢測到的腫瘤復發與陽性影像學結果有更好的一致性(圖4)。這些結果表明,與傳統的蛋白標志物相比,ctDNA在HCC診斷中可能是一種更可靠的生物標志物。


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圖4 HCC監測中ctDNA與蛋白生物標志物的比較


5.  術后血漿微小殘留病(MRD)的檢測可預測早期復發

隨后該研究以首次手術后90天作為觀察時間點,進行多變量分析,結果顯示術后ctDNA仍然是復發生存期(RFS)和總生存期(OS)的獨立預后因子,而術后DCP僅作為OS的獨立預后因子(圖5A和5B)。Kaplan-Meier分析表明術后ctDNA陽性或DCP陽性患者RFS和OS時間均短于ctDNA陰性或DCP陰性患者(圖5C和5D)。聯合ctDNA和DCP對RFS和OS的預后評估優于單獨使用ctDNA或DCP(圖5E)。這些數據表明,ctDNA和DCP聯合使用可以更好地檢測術后肝癌患者可能的MRD,用于臨床評估。


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圖5 術后血漿MRD的檢測預測早期復發


本研究揭示了HCC患者的血漿CNV和SNV水平都具有動態反映腫瘤負荷的能力。ctDNA結合蛋白標志物(如DCP)可以顯著提高MRD評估的敏感性,這可能會更好地為臨床術后治療提供決策依據。



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參考文獻:

Zhixiong Cai, et al. Comprehensive liquid profiling of circulating tumor DNA and protein biomarkers in long-term follow-up patients with hepatocellular carcinoma[J]. Clinical Cancer Research, 2019.


文案:人DNA產品經理 蔡可

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