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2017.10
Noninvasive identification of hepatocellular carcinoma mutations in plasma circulating cell-free DNA by targeted deep sequencing.

研究背景和目的:循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)携带了与肿瘤细胞一致的遗传学信息,在肿瘤分子诊断中有潜在应用价值。本研究中,我们靶向肿瘤相关基因热点突变,分析HCC患者血浆cfDNA和肿瘤组织DNA中的基因突变,探讨血浆cfDNA作为肿瘤标志物在HCC分子诊断中的临床应用价值。


材料和方法:收集29例原发性肝癌患者的标本,包括术前1天外周血及手术切除的肿瘤组织和癌旁组织。利用扩增子测序技术分析50个常见肿瘤相关基因在血浆cfDNA及肿瘤组织中的突变,将等位基因突变频率(mutant allele frequency,MAF)水平高于1%的基因位点纳入分析,PBMC来源的基因组DNA用于排除正常体细胞的单核苷酸多态性位点。同时分析血浆cfDNA中基因突变状态与患者肿瘤负荷的相关性。


结果:29例患者血浆样本及配对组织样本DNA进行了深度测序,其中1例患者肿瘤组织DNA不足,因此28例患者肿瘤组织DNA得到有效测序数据,共检测到35个突变基因,以TP53、ATM、ALK的突变频率最高,分别是50% (14/28)、39% (11/28)和39% (11/28),其中27例(96%)肿瘤组织中检测到至少2个突变基因,1例肿瘤组织中未测到突变基因;全部29例(100%)血浆cfDNA中均检测到突变基因。分析28例患者中配对术前血浆cfDNA和肿瘤组织DNA的突变,发现21例患者血浆cfDNA与肿瘤组织DNA中有一致的突变基因(ctDNA阳性),血浆cfDNA突变检测的敏感性为75%(21/28),其中以TP53、PDGFRA、KIT及NPM1突变频率最高,分别是33%(7/21)、23.8%(5/21)、19%(4/21)及19%(4/21);另有7例(7/28,25%)患者配对血浆cfDNA中检测到与肿瘤组织DNA中不完全一致的突变基因(ctDNA阴性)。此外,28例配对组织样本和血浆cfDNA样本的患者中,17例(17/28,61%)患者癌旁组织DNA与肿瘤组织DNA中检测到一致的基因突变,其中14例(14/17,82%)患者血浆cfDNA中检测到与组织一致的突变基因,其中高频突变基因包括PDGFRA、KIT及NPM1等。分析血浆cfDNA中突变基因与患者临床病理特征的相关性显示,肿瘤直径>5cm组患者中TP53、CTNNB1、PIK3CA及CDKN2A基因的MAF水平较肿瘤直径<5cm组患者中有升高趋势,肿瘤多发或伴随转移组患者中TP53、RET、FGFR3及APC基因的MAF水平较肿瘤单发组患者中显著升高。


结论:扩增子测序技术用于肝癌患者血浆cfDNA中突变基因检测的敏感性较高,血浆ctDNA可能成为肝癌分子诊断的有效分子标志物。