基因检测技术在肺癌精准治疗中的应用 靶向捕获测序与ddPCR比较PPT幻灯片
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13
NGS能够发现新的耐药机制
发现AZD9291获得性耐药机制---C797S突变
15例患者一代TKI进展， T790M+，应用
AZD9291后耐药，经检 测发现三种类型：
6例出现C797S 5例仍保持T790M，无 C797S T790M消失
Thress KS et al, Nat Med.2015 Jun;21 14
N. Rizvi et al, Science, vol 348, 2015 18
基于NGS的血液DNA甲基化检测能够满足肺癌 早诊的需求
Delpu et al. Int. J. Mol. Sci. (2013) PNAS19
感谢聆听
20
约3/4 ALK融合为经典的EML4-ALK融合， 但有1/4为与其他基因的融合，包括：
• STRN-ALK • CATSPERB-ALK • ACVR1-ALK • CLIP1-ALK • DPH6-AS1-ALK • KIF5B-ALK • RP11-320M2.1-ALK • UGP2-ALK
在肿瘤克隆进化的过程 中，劳拉替尼耐药相关 亚克隆L1198F重拾对克 唑替尼的敏感性
Shaw AT et al, N Engl J Med. 2016;374(1):54-61. Bordi P et al, N Engl J Med. 2016;374(18):1790.
17
全外显子测序结果有助于评估接受免疫治疗的患者预后
基于靶向捕获的NGS能够同时检测已知突变 和未知突变
ddPCR
热点1
Capture NGS
检测基因
热点2
热点3
热点4
10
NCCN指南建议初诊患者进行多靶点平行检测
11
针对非小细胞肺癌的8个基因NGS可以完全覆盖
检测基因型 EGFR突变 ALK融合 HER2突变 BRAF突变 MET扩增 MET14外显子跳读 ROS1融合 KRAS突变
NGS与ddPCR在肺癌8基因检测对比
NGS组织
NGS血液
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
可以
难
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
ddPCR组织 已知 已知 已知 已知 很好 已知 已知 已知
与EGFR不同ALK-TKI的耐药机制更加复杂
• NGS检测EGFR和ALK的 耐药位点都没有问题。
• ddPCR只能做T790M这 种比较集中出现的耐药位 点检测。
15
随着建库技术和生物信息分析策略的进步NGS液体 活检敏感性已经远超ddPCR
16
NGS检测能够帮助分析肿瘤克隆的进化
评论：相比反复活检 在临床面临的巨大挑 战，ctDNA动态随访 是对肿瘤克隆进化监 控的最佳方式
血液
5
NGS在肺癌临床领域的应用
非小细胞肺癌
遗传易感性
伴随诊断用药指导 良恶性或分子分型
NG + ddPC
S
R
复发与疾病进展监控 早期筛查
NG + ddPC
S
R
NG S
6
肿瘤的异质性对传统分子组织诊断提出了挑战
7
NGS和ddPCR都能够报告等位基因突变频率， 反映不同亚克隆的比例关系
NGS和ddPCR都是通过计算，看检测出多少带有突变的DNA（突变型），和 检测到的所有的DNA（野生型+突变型）的比值来确定等位基因突变频率 （AF）。
基因检测技术在肺癌精准治疗中的应用 靶向捕获测序与ddPCR比较
1
测序技术的发展带来靶向治疗的纵深研究
Li TH, et al. J Clin Oncol 31:1039-1049 2
PCR技术也经历了3代的进化
3
对NSCLC驱动基因的认知随着分子检测技术 的进步在不断深入
Ashley J. Vargas et al，Nature Reviews Cancer 16, 525–537 (2016)
• 1987年，KRAS基因突变在当时5ຫໍສະໝຸດ Baidu%的肺腺癌患者中被发现。 • 2004年，EGFR突变作为新的肺腺癌驱动基因被发现。 • 2014年，随着TCGA计划的完成，肺腺癌的基因突变图谱被进一步完善。
4
NGS在肿瘤临床领域的应用
组织
遗传易感性 伴随诊断用药指导
良恶性判断 复发与疾病进展监控
早期筛查
有研究发现T790M和C797S突变分子顺式/分子反式信息影响EGFR TKI治疗疗效； NGS和ddPCR都能够提供EGFR突变的in cis/in tran信息，具有重要的临床意义， 传统PCR检测则会遗漏这一信息；
K.S. Thress, et al. Nat Med, 2015. 21(6): p. 560-562. 9
• 等位基因突变频率=4/14=28.5% • 未突变的DNA来自正常组织或肿瘤中的其他亚克隆
EGFR L858
通过等位基因突变频率在结合样本病理评估中的肿瘤细胞占比，我们能够对肿瘤内 部带有不同驱动基因的肿瘤细胞亚克隆有一个大致的比例上的了解。对了解肿瘤异 质性有帮助。
8
NGS和ddPCR都可分辨分子顺式/分子反式
ddPCR血液 已知
难（已知） 已知 已知 好 已知
难（已知） 已知
12
NGS能够覆盖传统方法和ddPCR无法检测的突变种类
• MET 14 exon skipping，HER2 20 exon insertion等情况复杂的突变 • EGFR等热点基因的非热点突变位点 • ALK等热点基因的非常见融合方式 • 罕见的EGFR-19Del 可能会造成PCR方法假阴性
NGS能够发现新的耐药机制
发现AZD9291获得性耐药机制---C797S突变
15例患者一代TKI进展， T790M+，应用
AZD9291后耐药，经检 测发现三种类型：
6例出现C797S 5例仍保持T790M，无 C797S T790M消失
Thress KS et al, Nat Med.2015 Jun;21 14
N. Rizvi et al, Science, vol 348, 2015 18
基于NGS的血液DNA甲基化检测能够满足肺癌 早诊的需求
Delpu et al. Int. J. Mol. Sci. (2013) PNAS19
感谢聆听
20
约3/4 ALK融合为经典的EML4-ALK融合， 但有1/4为与其他基因的融合，包括：
• STRN-ALK • CATSPERB-ALK • ACVR1-ALK • CLIP1-ALK • DPH6-AS1-ALK • KIF5B-ALK • RP11-320M2.1-ALK • UGP2-ALK
在肿瘤克隆进化的过程 中，劳拉替尼耐药相关 亚克隆L1198F重拾对克 唑替尼的敏感性
Shaw AT et al, N Engl J Med. 2016;374(1):54-61. Bordi P et al, N Engl J Med. 2016;374(18):1790.
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全外显子测序结果有助于评估接受免疫治疗的患者预后
基于靶向捕获的NGS能够同时检测已知突变 和未知突变
ddPCR
热点1
Capture NGS
检测基因
热点2
热点3
热点4
10
NCCN指南建议初诊患者进行多靶点平行检测
11
针对非小细胞肺癌的8个基因NGS可以完全覆盖
检测基因型 EGFR突变 ALK融合 HER2突变 BRAF突变 MET扩增 MET14外显子跳读 ROS1融合 KRAS突变
NGS与ddPCR在肺癌8基因检测对比
NGS组织
NGS血液
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
可以
难
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
检测已知+未知 检测已知+未知
ddPCR组织 已知 已知 已知 已知 很好 已知 已知 已知
与EGFR不同ALK-TKI的耐药机制更加复杂
• NGS检测EGFR和ALK的 耐药位点都没有问题。
• ddPCR只能做T790M这 种比较集中出现的耐药位 点检测。
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随着建库技术和生物信息分析策略的进步NGS液体 活检敏感性已经远超ddPCR
16
NGS检测能够帮助分析肿瘤克隆的进化
评论：相比反复活检 在临床面临的巨大挑 战，ctDNA动态随访 是对肿瘤克隆进化监 控的最佳方式
血液
5
NGS在肺癌临床领域的应用
非小细胞肺癌
遗传易感性
伴随诊断用药指导 良恶性或分子分型
NG + ddPC
S
R
复发与疾病进展监控 早期筛查
NG + ddPC
S
R
NG S
6
肿瘤的异质性对传统分子组织诊断提出了挑战
7
NGS和ddPCR都能够报告等位基因突变频率， 反映不同亚克隆的比例关系
NGS和ddPCR都是通过计算，看检测出多少带有突变的DNA（突变型），和 检测到的所有的DNA（野生型+突变型）的比值来确定等位基因突变频率 （AF）。
基因检测技术在肺癌精准治疗中的应用 靶向捕获测序与ddPCR比较
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测序技术的发展带来靶向治疗的纵深研究
Li TH, et al. J Clin Oncol 31:1039-1049 2
PCR技术也经历了3代的进化
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对NSCLC驱动基因的认知随着分子检测技术 的进步在不断深入
Ashley J. Vargas et al，Nature Reviews Cancer 16, 525–537 (2016)
• 1987年，KRAS基因突变在当时5ຫໍສະໝຸດ Baidu%的肺腺癌患者中被发现。 • 2004年，EGFR突变作为新的肺腺癌驱动基因被发现。 • 2014年，随着TCGA计划的完成，肺腺癌的基因突变图谱被进一步完善。
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NGS在肿瘤临床领域的应用
组织
遗传易感性 伴随诊断用药指导
良恶性判断 复发与疾病进展监控
早期筛查
有研究发现T790M和C797S突变分子顺式/分子反式信息影响EGFR TKI治疗疗效； NGS和ddPCR都能够提供EGFR突变的in cis/in tran信息，具有重要的临床意义， 传统PCR检测则会遗漏这一信息；
K.S. Thress, et al. Nat Med, 2015. 21(6): p. 560-562. 9
• 等位基因突变频率=4/14=28.5% • 未突变的DNA来自正常组织或肿瘤中的其他亚克隆
EGFR L858
通过等位基因突变频率在结合样本病理评估中的肿瘤细胞占比，我们能够对肿瘤内 部带有不同驱动基因的肿瘤细胞亚克隆有一个大致的比例上的了解。对了解肿瘤异 质性有帮助。
8
NGS和ddPCR都可分辨分子顺式/分子反式
ddPCR血液 已知
难（已知） 已知 已知 好 已知
难（已知） 已知
12
NGS能够覆盖传统方法和ddPCR无法检测的突变种类
• MET 14 exon skipping，HER2 20 exon insertion等情况复杂的突变 • EGFR等热点基因的非热点突变位点 • ALK等热点基因的非常见融合方式 • 罕见的EGFR-19Del 可能会造成PCR方法假阴性