第二代测序技术在晚期非小细胞肺癌基因检测中的应用研究

发布时间：2020-09-11 14:52

　　第一部分第二代测序技术在晚期非小细胞肺癌转移淋巴结小标本基因检测中的应用背景:支气管内超声引导下经支气管针吸活检术(endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration,EBUS-TBNA)是一种常用的对肺癌转移淋巴结诊断的微创技术,但其获得的组织相对较少。本研究旨在明确靶向捕获第二代测序技术(next-generation sequencing,NGS)对EBUS-TBNA标本的检测效能,从而指导晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的诊疗。方法:本研究前瞻性入组高度怀疑NSCLC非鳞癌的IIIA-IV期初诊患者进行EBUS-TBNA操作,获取转移淋巴结组织标本,并对标本进行福尔马林固定、石蜡包埋处理。对组织标本明确诊断为NSCLC非鳞癌的患者,分别采用突变扩增系统聚合酶链反应、免疫组化和逆转录实时荧光定量聚合酶链反应对石蜡标本进行EGFR、ALK和ROS1传统方法基因检测,对剩余标本进行56基因靶向捕获NGS检测。结果:77例明确诊断为NSCLC非鳞癌的患者最终成功进行了传统方法和NGS检测。传统方法在EGFR、ALK和ROS1三个基因中共检测出41个突变,均被NGS检测出来。以传统方法作为参考,NGS与传统方法检测一致率达到100%。此外,NGS检测出4个额外的EGFR基因突变,因传统方法中EGFR基因检测试剂盒缺乏这些突变位点而未被检测出来。NGS亦检测出很多其他的经典驱动突变,包括6个KRAS突变,1个BRAF突变,1个RET融合,1个MET扩增和EGFR L858R双突变,1个KRAS扩增和EGFR 19del双突变,1个ERBB2扩增。成功进行传统方法和NGS检测的淋巴结平均穿刺次数为5.2次。结论:NGS可以在不增加EBUS-TBNA标本的情况下表现出较好效能,并能反映肿瘤基因变异全貌,对晚期肺癌的治疗决策具有重要意义。第二部分晚期非小细胞肺癌原发灶、转移淋巴结和血液中基因突变一致性研究背景:肺癌原发灶和转移灶基因突变状态一致性情况已有很多报道,但两者是否可以相互替代以指导治疗仍存在争议;液体活检作为一种无创基因检测手段,与组织活检具有高度一致性,可以克服组织活检产生的偏倚,但其是否可以反映肿瘤原发灶和转移灶基因突变状态的差异尚不太清楚。方法:本研究前瞻性入组高度怀疑(non-small cell lung cancer,NSCLC)非鳞癌的IIIA-IV期初诊患者,收集同一患者的原发灶、转移淋巴结和外周血标本,最终入组原发灶和转移淋巴结均明确诊断为NSCLC非鳞癌的患者。组织标本进行石蜡包埋处理,血液标本经离心分离出血浆及白细胞,对三种标本同时进行56基因的靶向捕获第二代测序(next-generation sequencing,NGS),从而探索三种标本中基因突变状态的一致性和异质性。结果:晚期NSCLC原发灶、转移淋巴结和外周血基因突变按变异类型计算一致率为62.0%(67/108),原发灶和转移淋巴结、原发灶和外周血、转移淋巴结和外周血中基因突变一致率分别为76.4%(81/106)、68.4%(67/98)、73.2%(71/97)。原发灶和转移淋巴结基因突变完全一致与部分一致患者经靶向治疗后无进展生存期并无明显差异。晚期NSCLC血液中循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ct DNA)浓度和最大突变丰度均与M1b期有显著相关性(P=0.007和0.028)。结论:晚期NSCLC原发灶和转移淋巴结中基因突变状态相似,血液ctDNA基因突变可以反映原发灶和转移淋巴结中部分基因突变差异。晚期NSCLC原发灶、转移淋巴结和血液ctDNA的任一基因检测结果都可用来指导靶向治疗。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R734.2
【部分图文】：

患者,鳞癌,针吸活检,测序技术

图 1 NGS 在转移淋巴结小标本基因检测中的应用研究流程图ig. 1 Flow chart of NGS for genotyping of small biopsy of lymph node metastNA, endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration, 支气气管针吸活检; NGS, next-generation sequencing, 第二代测序技术2 结果资料究共入组 115 例高度怀疑 NSCLC 非鳞癌的患者，85 例明非鳞癌的患者纳入分析，研究入选流程见图 1-1。在 85 例患者中本无法满足传统基因检测，在剩余 80 例进行传统基因检测的患后，2 个标本由于肿瘤细胞较少而无法满足 NGS。在剩余 78 因 DNA 量提取较少未能进行 NGS，最终 77(90.6%)例患者成功测和 NGS。其中，64(83.1%)例患者为肺腺癌，13(16.9%)例患者为3(16.9%)例患者为 IIIA 期, 8(10.4%)例患者为 IIIB 期, 56(72.7%

流程图,人群,流程图,淋巴结穿刺

上海交通大学硕士学位论文IV 期。77 例患者的人口统计学特征见表 1-1。77 例患者成功进行了传统基因检测和 NGS，其淋巴结特征见表 1-2。淋巴结短径和长径平均大小分别 14.9 mm 和 22.2 mm，每个淋巴结平均穿刺次数为 5.2（3~8）次，35(45.5%)个淋巴结穿刺次数多于 5 次，42(54.5%)个淋巴结穿刺次数少于或等于 5 次。71 (93.4%)个标本进行了 IHC 分型，包括 CK、TTF-1、P40 和CD56；平均 DNA 提取量为 1.48 1.67μg。

传统方法,EGFR基因,突变检测,一致性

上海交通大学硕士学位论文2.2 NGS 和传统方法基因检测一致性我们通过将 NGS 对三个代表性基因 EGFR、ALK 和 ROS1 基因突变检测结果与传统方法检测结果比较，从而评价 NGS 的检测效能。在 77 个标本中共检测出基因突变 41 个，包括 32 个 EGFR 基因突变、8 个 ALK 基因融合和 1 个 ROS1基因融合，这些突变均被传统方法和 NGS 检测出来（图 1-2）。此外，NGS 检测出 4 个额外的 EGFR 基因突变（图 1-2 和图 1-3A），由于传统方法中基于 ARMS-PCR 技术的 EGFR 基因检测试剂盒不包含这 4 个基因突变位点，从而未被检测出来；其中 2 个患者接受了靶向药物厄洛替尼治疗，均达到了疾病稳定状态，截止随访日期分别获得了 5 个月和 3 个月的 PFS，证明了 NGS 能够提供基因突变的全貌从而最大程度地使患者接受合适的治疗。总之，以传统方法基因检测为参考，NGS 与传统方法一致性达到 100%。

【参考文献】