復旦大學胡潔教授團隊與世和基因合作，證明基于胸水上清的液體活檢在晚期肺癌檢測中具有重要臨床價值

發(fā)布時間：2019-09-16 本文來源：腫瘤學實驗室

復旦大學胡潔教授團隊與世和基因合作，證明基于胸水上清的液體活檢在晚期肺癌檢測中具有重要臨床價值

瘤患者較為常見的并發(fā)癥之一。臨床上所見的大量胸腔積液大約40%是由惡性腫瘤引起，最常見的有肺癌、乳腺癌和淋巴瘤等。隨著基因組學研究的快速發(fā)展及NGS檢測技術的突破，科學家們已經(jīng)可以使用液體活檢技術針對多種樣本進行基因組信息的探索和研究，胸腔積液是一種重要的液體活檢媒介。

復旦大學附屬中山醫(yī)院呼吸科胡潔教授團隊與世和基因合作，運用世和基因大panel，對比分析了63例肺癌患者的胸水上清、細胞沉渣、組織及外周血4種樣本的基因圖譜。該研究成果發(fā)表于Theranostics（IF=8.063）雜志。

研究結果證明：（1）胸水上清突變圖譜特征與組織具有高度一致性；（2）胸水上清的敏感性及突變檢出率均優(yōu)于胸水細胞沉渣；（3）胸水上清檢測不受胸水中腫瘤細胞數(shù)量及血細胞污染的影響。

正文

該研究前瞻性地納入63例伴有胸腔積液的IV期肺癌患者，其中肺腺癌58例，腺鱗癌2例，小細胞肺癌3例；無遠端轉移M1a期患者35例，單病灶遠端轉移M1b期患者7例，多處遠端轉移M1c期患者21例。分別收集每位患者的胸腔積液及外周血樣本，隊列1為30例同時收集匹配的腫瘤組織樣本的患者，隊列2為33例無腫瘤組織樣本的患者。研究中采用世和基因大panel檢測兩個隊列中所有樣本的腫瘤基因組變異情況。

胸水上清突變圖譜特征與組織具有高度一致性

胸水上清PE-cfDNA濃度遠高于血漿cfDNA（中位278.1 vs 20.4ng/ml，圖1A）。其次，胸水上清中基因突變豐度與匹配組織樣本相當，顯著高于胸水細胞沉渣sDNA和外周血cfDNA（圖1B）。錯義突變、截短突變、融合、缺失/插入等各種突變類型均可在胸水上清、細胞沉渣、腫瘤組織及外周血中檢測到，且分布比例相當（圖1C）。根據(jù)胸水上清檢測結果計算所得腫瘤突變負荷（TMB）與腫瘤組織相近（中位數(shù)：6.4 vs 5.6 mut/Mb），顯著高于胸水細胞沉渣（圖1D）。以上研究結果提示胸水上清與組織樣本在突變類型占比、突變豐度范圍、突變檢出數(shù)量等方面均具有高度的一致性。

圖1. 不同樣本cfDNA濃度、基因突變豐度、突變類型分布以及TMB比較

胸水上清的敏感性及突變檢出率均優(yōu)于胸水細胞沉渣

對于組織中檢出的突變，無遠端轉移M1a期患者的胸水上清PE-cfDNA檢測敏感性高于細胞沉渣sDNA，而M1b/M1c期患者胸水上清與細胞沉渣的檢測敏感性相差不大（圖2A和2B）。液體活檢樣本中還檢測到組織中未檢出的突變，尤其是存在遠處轉移的M1b/M1c期患者（圖2A）。無論患者是否發(fā)生遠端轉移，胸水上清PE-cfDNA都能檢出更多腫瘤特有突變，更好展現(xiàn)肺癌患者的腫瘤異質性（圖2C）。隊列1的30例樣本中，有26例組織樣本共檢測出29個驅動突變（圖3A），胸水上清對于鑒定這些驅動突變均具有較高的敏感性（圖3A），且胸水上清中驅動突變豐度與組織中突變豐度正相關（圖3B）。隊列2中31例患者的胸水上清中共檢出43個驅動突變，其中有10例患者根據(jù)胸水上清的檢測結果接受了靶向治療，治療結果均為PR或SD（圖3C）。總體而言，根據(jù)腫瘤組織和胸水上清的分子檢測結果進行靶向治療的患者，兩者間PFS無明顯差異（圖3D，p＝0.98）。

圖2. 不同液體活檢媒介中組織檢出/未檢出突變靈敏度比較

圖3. 不同液體活檢媒介中驅動基因突變檢測靈敏度比較

胸水上清檢測不受胸水中腫瘤細胞數(shù)量及血細胞污染的影響

在6例僅含間皮或炎癥相關細胞而無腫瘤細胞的胸水樣本中，細胞沉渣僅檢測到2例患者的3個突變，占腫瘤組織檢出突變的9%，而胸水上清中則檢測到組織樣本突變中86%的突變（圖4B和圖4C），這表明即使是細胞學陰性的胸水上清PE-cfDNA仍可能檢出突變。血性胸水含有核細胞，導致腫瘤細胞被稀釋而降低胸水細胞沉渣的突變檢測敏感性，但胸水上清的檢出率不受影響（圖4D）。在血性和非血性胸水中，PE-cfDNA的突變檢測靈敏度相當（72% vs 81%），而細胞沉渣在血性胸水中的敏感性明顯低于非血性胸水(34% vs 64%, p<0.001)。<>

圖4. 血性及細胞學陰性胸水樣本中不同液體媒介檢測靈敏度比較

單Case研究顯示胸水上清cfDNA動態(tài)監(jiān)測對肺癌局部疾病進展具有提示作用

其中一例患者腫瘤位于左肺上葉及胸膜腔兩側形成胸水，在后續(xù)隨訪中，CT掃描顯示腫瘤侵襲到左胸壁（圖5A）。第1次隨訪，從左胸膜腔收集胸水樣本，第2次隨訪從兩側胸膜腔分別收集胸水樣本。結果顯示左右胸膜腔中PE-cfDNA濃度接近（圖5B），但左側PE-cfDNA突變豐度較右側更高，且左側胸腔來源的PE-cfDNA中第2次樣本的基因突變豐度較第1次明顯升高（圖5C）。這表明對于局部病灶進展的患者，胸水上清PE-cfDNA中基因突變豐度的變化較為明顯，PE-cfDNA動態(tài)監(jiān)測能更好地反映局部病灶的變化。

圖5. 單case報道顯示胸水上清cfDNA動態(tài)監(jiān)測可以反映局部病灶的進展

結語

該研究發(fā)現(xiàn)胸水上清作為一種無創(chuàng)易獲取的腫瘤樣本，其檢測結果與組織高度一致，能很好地體現(xiàn)腫瘤的異質性，且檢測敏感性不受胸水中腫瘤細胞數(shù)量及血細胞污染的影響。采用胸水上清進行動態(tài)監(jiān)測，對肺癌局部疾病進展也具有提示作用。因此，在無法獲得腫瘤組織的情況下，胸水上清作為液體活檢新媒介，可以提供具有代表性的腫瘤基因組信息，為臨床診斷和治療發(fā)揮更多潛在的臨床應用價值。

轉載自“測序中國”http://www.seqchina.cn/10382.html