史上最大规模晚期非小细胞肺癌基因检测基于Ion Torrent平台完成
德国海德堡的研究人员和临床医生正在参与一项正在进行的大型研究,其对3000名晚期非小细胞肺癌患者的组织样本进行了DNA和RNA测序,并对获得的临床数据进行了评估。

本文转载自“赛默飞生命科学服务平台”。


德国海德堡的研究人员和临床医生正在参与一项正在进行的大型研究,其对3000名晚期非小细胞肺癌患者的组织样本进行了DNA和RNA测序,并对获得的临床数据进行了评估。这项研究强调了在常规临床环境中使用NGS平台获得全面的基因图谱的效用。

作为精准医学的两大基石,癌症基因组学与分子靶向治疗的不断进步,使得今天的我们,在面对包括非小细胞肺癌(NSCLC)等在内的许多肿瘤时,能够基于病人的分子基因图谱,来选择合适的靶向药物,进而最大化地取得良好的临床治疗效果。但越来越多的分子标志物与分子靶向药物,也给临床实践带来了许多挑战。例如,根据最新的2019版NCCN非小细胞肺癌指南,肺癌靶向用药基因已经增加到了9个,包括EGFR、KRAS、HER2、BRAF等基因突变及ALK、ROS1、MET、RET和NTRK等基因融合。如果依次逐个检测这些分子靶标,不仅在时间上会影响临床决策的时效性,而且也对临床上可获得的样本量提出了更多的挑战。因此,一种对样本量需求低、且一次能够检测多种生物标志物类型—同时检测突变和基因融合的技术,就成为了精准医学背景下的“刚需”。

日前,来自德国海德堡的一个多学科、多机构的团队在《International Journal of Cancer》上发表了一项研究,对3000名晚期非小细胞肺癌患者的组织样本进行了DNA和RNA测序。这是迄今为止最大的在常规临床环境下基于NGS进行分子检测的晚期NSCLC队列分析研究。该团队利用赛默飞世尔科技公司的 Ion Torrent二代测序技术(NGS)平台,通过同时靶向RNA和DNA,检测基因突变和基因融合,并对其临床数据进行了评估。在肿瘤活检中检测到特定的生物标志物后,这些患者被确定接受新的治疗。该项目实现了较低的样本流失率(<4%)和较低的周转时间(6个工作日)。这些结果证明了在常规临床环境下,使用DNA与RNA靶向NGS技术获取全面的分子基因图谱的可行性和显著优势。通过促进更好的患者分层,这种从样本到分析结果的一站式检测流程可以改善肿瘤管理,并促进转化研究。


图 | 该研究采用的样本处理、文库构建、半导体测序流程。数据分析则基于测序系统配套的IonTorrent软件包,包括TorrentSuite软件和IonReporter软件,可方便快捷地检测基因突变和融合等。图片来源:Volckmar AL et al., IntJ Cancer. 2019.

该研究始于2014年,目前仍在继续,每年在现有的队列中增加1000个样本。海德堡的研究小组此前分别在《Journal of Molecular Diagnostics》和《Genes, Chromosomes & Cancer》杂志上描述了他们研究方法的进展。特别是,他们首先验证了在临床常规环境下赛默飞的Ion Torrent NGS测序系统的可行性、可靠性和经济效益。该系统用于检测来自福尔马林固定、石蜡包埋(FFPE)肺癌标本的DNA突变,而这些样本以前是通过Sanger测序检测到的。

随后,基于其定制的肺癌基因检测panel,并结合赛默飞已有的专为检测ALK、ROS1、RET和NTRK等基因融合的AmpliSeq RNA Lung Cancer Fusion Panel,该团队实现了常规诊断流程下,从单个样本的 DNA/RNA中,进行基因突变与基因融合检测的一站式方法,并证明了其良好的表现。

在当前的研究中,该小组收到了总共3109名患者的分子检测请求,但最终只有其中3000份样本进行了测序。样本流失的原因主要跟可用的肿瘤材料数量不足,或者DNA或RNA的质量有关,技术上的流失没有发生。样本测序流程所需时间中位数为6个工作日(2-19天)。分析结果发现3000名患者中有807名符合目前批准的EGFR-/BRAF-/ALK-和ROS1靶向治疗的条件,另外218名MET、ERBB2 (HER2)或RET改变的患者可能会从标签外治疗中获益。

海德堡大学医院病理研究所(Institute of Pathology at Heidelberg University Hospital) 同时也是本次研究的通讯作者Albrecht Stenzinger教授表示,他们将3000多名患者的样本流失率控制在4%以下,这有助于临床医生实现为尽可能多的患者获取合适诊断信息的目标。

他进一步强调,与单基因测序相比,研究人员使用了尽可能少的组织进行了全面的分析,实现了更快的周转时间和更低的成本。这些优点突出了在常规临床环境下,对于患者护理和临床及转化研究,应用该方法支持医生临床决策的实用性。

赛默飞临床NGS与肿瘤部总裁 Joydeep Goswami表示:“Stenzinger教授及其临床研究团队的分析强烈支持已有的许多证据,即在Ion Torrent平台上的DNA和RNA靶向检测组合方法可以提供显著的优势,无论是在准确性上,还是在可靠的测定肿瘤分子图谱上。更快的周转时间、最小的样本流失率和更小的样本量,来挖掘更有意义的基因组数据,创造了一个完美的三连体模型。”

Stenzinger教授补充说道,目前的方法可以扩大规模,并适用于临床要求,如评估肿瘤突变负荷,“肿瘤突变负荷检测,需要一个足够大的基因panel,因此我们正在增加我们的基因检测panel大小”。海德堡小组开展的这项工作说明了通过常规诊断获得的数据可以实现什么,这与美国纪念斯隆•凯特琳癌症中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)等其他机构使用此类诊断数据集的做法类似。MSKCC的研究人员1月在《Nature Genetics》杂志上发表报告称,接受免疫治疗的肿瘤突变负荷高的癌症患者往往比突变较少的患者活得更长。而对于该需求,赛默飞亦发布了成熟的Oncomine Tumor Mutation Load Assay产品,用于肿瘤突变负荷检测。

参考来源:

1. VolckmarAL et al., Combined targeted DNA and RNA sequencing of advanced NSCLC in routinemolecular diagnostics: Analysis of the first 3,000 Heidelberg cases. Int J Cancer. 2019.

2. EndrisV et al., Molecular diagnostic profiling oflung cancer specimens with a semiconductor-based massive parallel sequencingapproach: feasibility, costs, and performance compared with conventionalsequencing. J Mol Diagn. 2013.

3. PfarrN et al., High-throughput diagnostic profilingof clinically actionable gene fusions in lung cancer. Genes Chromosomes Cancer. 2016.

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