ctDNA用于早期肿瘤的直接检测

Direct detection of early-stage cancers using circulating

tumor DNA

SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE

IF: 16.8

背景

●癌症的早期诊断和干预可以有效降低患病率和死亡率；

●尚没有临床证实可用于癌症早期诊断和指导健康管理的有效标记物；

●现有血清学标记物特异性较差、粪便分子检测或结肠镜仅适用于个别癌种；

●无创的液体活检技术，可以对多数癌种的基因突变检测，并进行分子分型，但是多数是应用于晚期肿瘤；

●研究报道了一种可用于早期肿瘤ctDNA突变检测的高敏感方法，提示常见癌种ctDNA用于早期诊断的潜在可能性。

方法

TEC-Seq （targeted error correction sequencing）

●ctDNA芯片捕获测序

●分子纠错

●错误率降低至<3.3 × 10-7

●检测人群：

健康人

肺癌、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌不同分期的患者样本

该芯片可以覆盖>3/4 COSMIC数据库记载样本

更大的芯片可以进一步提高覆盖

捕获区间大小~81k

涉及58基因，其中多数为肺癌、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌相关的CDS或热点区域；其中6个基因为造血细胞增殖相关

结果

错误率<3 × 10-7

44例健康人cfDNA检测

~4 mL 血浆

测序深度~30000X

检出结果

未检出cancer driver 突变

检出造血细胞增殖相关基因DNMT3A突变，突变频率V AF，0.16-5.3%

ctDNA含量：4种癌症患者，乳腺癌最高；不同分期，IV期最高

热点基因突变Hotspot检出：

●128例检测阳性样本中，80例检出热点；

●平均2.1个突变（0.9个hotspot）/患者检出；

●肺癌和结直肠癌检出热点突变较多；

●如果仅限于hotspot，仅有56%的检出率；

●这些结果提示大panel可以增加突变检出的可能性

组织血浆一致性：

100 患者有配对的组织、血浆、血细胞；共计216个突变，一致性为72%（155/216）；

III-IV 一致性77%;

I-II 一致性68%

结直肠癌患者，术前血ctDNA的预后价值：

31例患者；

I-IV期，术前ctDNA，Median V AF为0.21%，高水平ctDNA的患者的PFS 和OS较短；

偏早期患者亚群（I-III期）中，体现出了同样地趋势；

而CEA浓度和预后没有相关性。

讨论

●提出了一种早期肿瘤检测方法，适用于多种常见肿瘤；

●ctDNA检测具有高度的特异性，是潜在的早筛biomarker；

●健康人群体，体细胞突变数目可能与年龄存在一定相关性；

●异质性导致的取样偏差是组织活检较难克服的缺陷，而ctDNA液体活检则可以克服肿瘤异质性影响；

●造血细胞增殖相关基因突变需要大人群研究进行频谱绘制，是否具有临床价值有待研究；

●肿瘤组织测序结合ctDNA特征分析可以用来鉴定隐藏转移灶；

●更大的panel会增加ctDNA测序敏感性；

●ctDNA和预后的关系需要大型试验验证。