图1. 儿童实体瘤患者液体活检中的CNA检测。来源： Npj Precision Oncology

cfDNA可揭示复发风险

研究团队分析了儿童实体瘤患者的cfDNA是否可以检测到复发。一名转移性骨肉瘤患者（病例1）在诊断时显示其cfDNA中染色体1q、5p、6p、10p、19p和21的增益（图2a），但在治疗完成一个月后不再存在（图2b）。研究团队在 该患者治疗后3-12个月之间的三个随访样本中，检测到了相同的ctDNA异常模式，以及7号和8号染色体的增益（图2c-e）。 在治疗后第12个月，该患者在远处骨部位出现症状复发，这在先前的常规影像学监测中并不明显。挽救性化疗开始后6周时，该患者的血浆中未检测到异常克隆（图2f）。上述结果表明，在通过传统影像技术进行临床检测前9个月， 血浆cfDNA分析即可提示患者 复发风险。

图2. LP-WGS在临床复发前，通过ctDNA揭示复发风险。来源： Npj Precision Oncology

cfDNA检测有助于诊断和监测儿童实体瘤患者的治疗反应

该研究中，69号患者出现纵隔肿块大、胸腔积液量大等症状并最终死亡，研究团队怀疑其是生殖细胞肿瘤伴体细胞恶性转化。 该患者化疗开始前血浆样本的LP-WGS显示出高度复杂的全染色体和节段性增益和缺失模式，包括12p的增益和12q中KRAS区域的扩增，这是生殖细胞肿瘤的特征性改变。

经两个周期化疗后，该患者胸腔积液样本的染色体微阵列分析（CMA）和血浆cfDNA的LP-WGS检测显示 检测到相同的复杂遗传异常，这两种方法检测到的CNA具有高度的一致性。在治疗3个月和该患者死亡前四天的cfDNA样本以及尸检时的肿瘤CMA分析分别显示， 除了诊断时在cfDNA中检测到的CNA外，还发现了新的CNA。

图3. 在生殖细胞肿瘤病例中使用液体活检监测治疗反应。来源： Npj Precision Oncology

cfDNA突变检测

为评估该检测方法检测儿童实体瘤患者ctDNA的灵敏度，研究团队分析了LP-WGS数据的体细胞突变（图4）。通过临床靶向NGS panel OncoKids ®，研究团队分析了58个原发性或转移性肿瘤的靶向测序结果，并在26例患者中检测到具有重大临床意义的癌症基因突变。 利用LP-WGS数据，研究团队在14名患者中发现了16个由OncoKids ®鉴定的致病或可能致病突变 。

接下来，研究团队使用OncoKids ®对一个生殖细胞肿瘤（来自69号患者）进行了分析，确认了KRAS突变。 通过LP-WGS，研究团队在血浆LB中同样检测到 KRAS突变，并发现其变异等位基因频率（VAF）与OncoKids ®报告的相似 。此外，在疾病进展过程中，cfDNA中的VAF从12%增加到73%。上述结果表明， 液体活检LP-WGS为监测疾病的克隆扩展和进化提供了一种新方法。

图4. 对液体活检中的LP-WGS测序数据进行突变检测。来源： Npj Precision Oncology

结 语

综上所述，该研究整合了LP-WGS和血浆中cfDNA靶向测序，以检测儿童实体瘤中的全基因组CNA和基因融合，并提示cfDNA的LP-WGS与高甲胎蛋白（AFP）等其他临床生物标志物结合使用，可能提供了一种非侵入性的分子诊断方法。研究表明，基于血浆的LB和LP-WGS可用于指导儿童实体瘤患者的临床诊断和预后，监测患者的治疗反应，并提供肿瘤复发的早期证据。

参考文献：

Christodoulou, E., Yellapantula, V., O’Halloran, K., et al. (2023). Combined low-pass whole genome and targeted sequencing in liquid biopsies for pediatric solid tumors. NPJ Precision Oncology, 7(1), 21.

https://www.nature.com/articles/s41698-023-00357-0#Sec10

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