利用现成靶向NGS(下一代测序)Panel纵向分析晚期子宫内膜癌(EC)患者循环肿瘤DNA(ctDNA)图谱:监测肿瘤演进与评估治疗反应的临床价值

《Molecular Oncology》:Longitudinal circulating tumor DNA profiling in patients with advanced endometrial cancer using an off-the-shelf targeted NGS panel

【字体: 时间:2026年04月29日 来源:Molecular Oncology 4.5

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  为应对子宫内膜癌肿瘤内异质性及传统监测局限,研究者利用现成靶向NGS panel纵向分析18例晚期患者ctDNA。结果显示ctDNA检出率超60%,能追踪克隆演化并反映疾病进展,虽存在克隆性造血等挑战,但为无创动态监测提供了可行策略。

  
在妇科恶性肿瘤中,子宫内膜癌(Endometrial Cancer, EC)是常见的类型之一。尽管许多早期患者在诊断后预后良好,但仍有20%至30%的患者会被诊断为晚期疾病,其5年生存率急剧下降至仅约20%。更为棘手的是,子宫内膜癌常表现出显著的肿瘤内异质性(Intratumor heterogeneity),这意味着同一肿瘤内的不同区域可能存在不同的基因突变。这种异质性直接导致了患者在治疗反应上的差异,并且常常引发对靶向治疗的耐药性,使得精准肿瘤学在子宫内膜癌中的应用面临巨大挑战。
传统的诊疗与监测手段,主要依赖肿瘤组织学、分期以及侵入性的组织活检,辅以CT、MRI等影像学检查。然而,组织活检只能反映取样时刻、特定位置的肿瘤特征,难以捕捉肿瘤在全病程中动态的基因组演变,且频繁活检对患者来说身体和心理负担都较重。液体活检(Liquid Biopsy)尤其是循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)的分析,应运而生。ctDNA是肿瘤细胞释放到血液中的微量DNA片段,它像一把“分子探针”,能以微创的方式动态表征疾病状态,捕捉肿瘤异质性,并监测治疗反应与耐药机制。
目前在ctDNA检测策略上,主要有两大流派:一是“肿瘤知情(tumor-informed)”策略,即先对肿瘤组织进行测序,找出特定突变位点,再用ddPCR(微滴式数字PCR)等高灵敏度方法在血液中专门追踪这几个位点;二是“肿瘤不可知(tumor-agnostic)”或“现成(off-the-shelf)”策略,直接使用涵盖数十至数百个基因的商业化Panel(如基于NGS的Panel)对血浆游离DNA(cell-free DNA, cfDNA)进行广谱测序,无需事先知道肿瘤的突变信息。前者灵敏度极高但覆盖面窄,且依赖组织样本;后者灵活、可重复、能发现新克隆,但灵敏度相对较低,且易受克隆性造血(Clonal Hematopoiesis, CH)等背景噪音干扰。
正是在这种背景下,发表在《Molecular Oncology》的这项研究,由 Carlos Casas-Arozamena等人开展。他们聚焦于晚期子宫内膜癌患者,评估了一种现成的靶向NGS Panel在纵向ctDNA检测中的表现。研究人员不仅探讨了该方法检测ctDNA突变谱、追踪疾病演进的能力,还将其与传统的肿瘤知情ddPCR方法进行了头对头的比较。这项研究旨在明确:在无先验肿瘤突变信息的情况下,直接使用的靶向NGS Panel是否能成为临床监测子宫内膜癌的有效工具?其检测结果与疾病状态、治疗反应有何关联?又面临哪些技术与生物学层面的局限?
为开展此项研究,作者主要采用了以下关键技术方法与队列:回顾性纳入了来自西班牙三家医院(Vall d'Hebron University Hospital, MD Anderson Cancer Center Madrid, University Clinical Hospital of Santiago de Compostela)的18例子宫内膜癌患者,共收集32份外周血血浆样本(涵盖基线、首次复发及连续进展节点)及同期手术获取的子宫吸取物(Uterine Aspirates, UAs)。核心技术包括:使用QIAamp DNA Circulating Nucleic Acid Kit提取血浆cfDNA;采用Oncomine Pan-Cancer Cell-Free Assay(覆盖52个基因)进行靶向NGS(下一代测序)文库构建与Ion GeneStudio S5系统测序,并利用Ion Reporter软件分析;使用Oncomine Comprehensive Panel v3对UA组织DNA/RNA进行测序;同时,利用定制化ddPCR(微滴式数字PCR)对UA中发现的突变进行追踪,以作为对比基准。
3.1 Cohort characteristics(队列特征)
本研究队列包含子宫内膜样癌(EEC)和非子宫内膜样癌(NEEC,主要为浆液性癌),涵盖了不同分化程度及FIGO I至IV期,且72%(13/18)的患者经历了复发,属于高危人群。对肿瘤组织(UA)的测序显示,最常见的突变基因是PIK3CA(72.22%)、TP53(33.33%)、ARID1A(33.33%)、PTEN(33.33%)和FGFR2(22.22%)。
3.2 ctDNA mutational profile(ctDNA突变谱)
使用NGS Panel对32份血浆样本进行分析,以高于检测限(Limit of detection, LoD)的致病性突变为ctDNA阳性标准。结果显示,总体ctDNA检出率为62.5%(20/32),复发时的检出率(65%)略高于基线(58.33%)。研究指出cfDNA输入量与LoD呈指数依赖关系,建议输入30–40 ng cfDNA以达到约0.05%–0.1%的低LoD。检出的突变主要涉及TP53(40.62%)、PIK3CA(18.75%)、GNAS(12.50%)等,多为错义突变,且有3例患者在TP53基因上呈现多打击突变,提示肿瘤内异质性。
3.3 Identification of variants associated with clonal hematopoiesis(识别与克隆性造血相关的变异)
由于研究使用的是肿瘤不可知Panel,无法区分突变是来自肿瘤还是年龄相关的造血干细胞克隆性扩增(CH)。在该队列中,56.25%的样本至少包含一个CH相关基因(TP53, GNAS, KRAS)的变异。考虑到GNAS在子宫内膜癌中突变率极低(<1%),仅含GNAS突变的样本被视为CH相关并判定为ctDNA无信息。最终,仅3份样本(9.37%)因高度疑似CH而被排除。这凸显了在无配对白细胞对照时,CH是肿瘤不可知ctDNA分析的一大挑战。
3.4 Concordance between the uterine aspirate and the cfDNA by NGS(子宫吸取物与cfDNA NGS结果的一致性)
将血浆cfDNA NGS结果与同期手术获取的UA组织NGS结果比对(限于两Panel共同覆盖的基因),发现58.8%的患者(10/17)至少有一致突变,总体样本一致率为43.3%(13/30),且复发时的一致性(55.6%)高于基线(27.3%)。这表明ctDNA的可检测性受肿瘤活性影响,在晚期/复发阶段更稳健,但也说明基于血液的快照未必总能完全匹配初次手术时的组织突变谱,反映了肿瘤的空间与时间异质性。
3.5 Concordance between NGS and tailored ddPCR-based approaches to detect ctDNA in EC patients(NGS与定制ddPCR方法检测子宫内膜癌ctDNA的一致性)
在同一份样本上比较肿瘤不可知NGS与肿瘤知情ddPCR,ddPCR阳性率(71.9%)高于NGS(62.5%),总体一致率为65.7%,Cohen's kappa值为0.23,仅为中等偏低的一致性。部分案例NGS未能检出ddPCR明确的突变(可能因低频或测序深度限制),而另一些案例ddPCR未能检出NGS检出的PIK3CA或FGFR2突变(尽管其VAF高于ddPCR的LoD,提示可能与突变片段分布或探针设计有关)。这证明两种方法有互补性,也受各自技术原理与生物学因素(如ctDNA片段组学)影响。
3.6 Assessment of ctDNA dynamics for disease monitoring(评估ctDNA动力学用于疾病监测)
在12例收集了复发血浆的患者中,8例(66.67%)能检测到ctDNA;在10例死于疾病的患者中,7例(70%)曾至少一次ctDNA阳性。通过几例代表性高险病例可见:ctDNA动力学能反映治疗反应(如化疗后清除)、疾病进展(如复发时新TP53突变出现、MYC扩增),但也存在局限,例如患者#ID07发生脑转移时,ctDNA在第二复发节点未能检出,提示脑转移等解剖部位可能因血脑屏障限制ctDNA释放入血,导致假阴性。
在结论与讨论中,作者指出,利用现成的靶向NGS Panel进行ctDNA液体活检,是监测晚期子宫内膜癌颇有前景的工具。它能以相对简便的流程(无需先测组织定制度尾探针)检测出临床相关的突变,追踪疾病演进与克隆性变化,且周转时间较短,适合需要重复采样的纵向监测。相较于组织活检,它能更动态地反映肿瘤实时负荷与基因组漂移。
然而,研究也明确点出了当前的局限:首先,克隆性造血(CH)是肿瘤不可知分析的重要干扰源,最佳应对方案是同步测序配对白细胞(如buff y coat或PBMC)以过滤CH来源突变;其次,该52基因Panel虽涵盖部分关键癌基因,却缺少ARID1A及完整覆盖PTEN等子宫内膜癌高频突变基因,可能导致假阴性,未来需更贴合子宫内膜癌的分子Panel;第三,ctDNA输入量需求较大(中位数20.23 ng,常需10–20 mL全血),且检测限与输入量强相关;第四,某些解剖部位(如脑转移)可能因ctDNA释放受限而出现检测盲区;最后,与ddPCR相比,NGS在低频变异检测上灵敏度稍逊,而ddPCR又无法发现新克隆,二者在临床上或许更应互补而非互相替代——ddPCR适于已知位点的高精度纵向追踪,NGS适于广域基因组扫描与耐药克隆发现。
总体而言,这项研究系统性地评估了“现成靶向NGS Panel”在晚期子宫内膜癌ctDNA动态监测中的表现,明确了其可行性与价值,也坦率揭示了CH干扰、基因覆盖度、脑转移检测盲区等现实问题。这为后续优化子宫内膜癌液体活检流程、推动无创动态监测落地临床,提供了重要的实证依据与改进方向。
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