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JAMA Oncology | 意义不明克隆性造血可显著干扰癌症患者的血浆cfDNA检测,影响临床治疗指导

血浆游离DNA (cfDNA)变异分析由于其非侵入性、采集方便等特点已被用于临床指导癌症患者的治疗决策。在实际临床应用过程中,一些癌症患者却无法从cfDNA检测推荐的靶向治疗中获益。除去肿瘤异质性、信号通路复杂和未知、假阴性等原因,一个重要的原因还可能是因为CHIP的干扰。

CHIP(Clonal hematopoiesis of indeterminate potential),即意义不明克隆性造血,指由一个造血干细胞或者其他早期的起始血细胞为了更好的适应环境而发展成一个带有一些非肿瘤驱动性基因变异的亚型。在cfDNA检测过程中,如果抽提血浆cfDNA时,没有将白细胞完全清除干净,那么带有白细胞的cfDNA检测结果可能会因CHIP的存在而出现非肿瘤驱动性基因变异,造成假阳性结果,从而错误的指导癌症患者的治疗选择。

近日,来自华盛顿大学的研究团队开发出一种新的方法(UW-OncoPlexCT),可同时分析血浆和配对全血对照样本。结果显示,利用这种配对检测方法,可以确定CHIP干扰转移性前列腺癌患者cfDNA检测结果的程度,进而帮助排除CHIP的干扰。该研究结果已发表在JAMA Oncology上。

文章发表在JAMA Oncology

研究背景

目前,PARP抑制剂(PARPi)已被FDA批准用于DNA修复基因发生致病突变的转移性前列腺癌(mPC)的治疗。例如,卢卡帕尼(rucaparib)可用于BRCA1BRCA2变异的mPC患者,奥拉帕尼(olaparib)可用于ATM, BRCA1, BRCA2, BARD1, BRIP1, CDK12, CHEK1, CHEK2, FANCL,PALB2, RAD51B, RAD51C RAD51D或RAD51L等变异的mPC患者。随着上述DNA修复基因生物标志物的获批,未来预计cfDNA检测在mPC患者中的应用将大幅增加。因此,我们迫切需要了解cfDNA的检测性能和检测干扰的来源。

大量研究显示,CHIP是cfDNA检测的一个干扰因素。血浆和全血中都能检测到意义未明的变异,其中前列腺癌驱动基因变异只能在血浆中检测到。但目前大多数实验室仅使用血浆进行cfDNA检测,尚不能可靠地区分前列腺癌驱动基因变异和由CHIP引起的变异。

为了提高cfDNA检测的性能,该研究团队开发了一种可同时分析血浆和配对全血对照样本的方法(UW-OncoPlexCT)。试图利用这种配对检测方法,确定CHIP干扰mPC患者cfDNA检测结果的程度。

实验内容和结果

该研究回顾了69名mPC患者的cfDNA分析结果,研究在CLIA和CAP认证的实验室进行。每例患者均对血浆cfDNA和配对的全血基因组对照进行检测。

该团队将CHIP干扰变异定义为:在全血和血浆中的等位基因变异分数(VAFs)频率均大于2%的致病性变异。通过肿瘤测序将胚系变异与CHIP克隆区分开。测序数据和变异由专业病理学专家进行分析和解释。所有数据都在整合基因组学查看器(IGV)中手动检查,以排除测序噪音。由华盛顿大学NGS实验室和分析组进行数据生成和预处理。

研究结果显示,在13例(19%)患者中检测到CHIP干扰克隆。其中,7例在DNA修复基因中发生突变,包括5例ATM突变,1例BRCA2突变,1例CHEK2突变。剩余6例的CHIP干扰克隆包括ASXL1DNMT3APTENTET2TP53

同时,研究还发现,CHIP干扰与年龄增长呈指数相关。其中CHIP干扰率在各年龄段的分布情况为:40~50岁为0%(0/6)、51~60岁为12.5%(2/16)、61~70岁为6.3%(1/16)、71~80岁为20.8%(5/24)、81~90岁为71%(5/7)。

图1. 前列腺癌cfDNA研究中检测到的变异来源。来源:JAMA Oncology

在20名mPC患者中,研究人员发现了23个DNA修复基因致病性变异。其中,CHIP干扰体细胞变异8个,非CHIP体细胞变异9个,胚系变异6个。研究团队分析认为,胚系变异和非CHIP体细胞变异为真阳性(n=15),CHIP干扰变异则为假阳性(n=8)。当仅用血浆cfDNA检测时,检测到的DNA修复基因变异只有65%为真阳性(15/23)。当纳入配对的全血对照以排除CHIP干扰时,所有DNA修复基因变异均为阳性(15/15,100%)。

值得注意的是,一名携带BRCA2基因CHIP干扰突变的患者,在进行此项研究前,已在商业实验室进行了血浆cfDNA检测,并接受了对应的PARPi疗法。

图2. 在69名mPC患者血浆cfDNA中检测到的所有变异。来源:JAMA Oncology

总结与讨论

该最新研究显示,CHIP对mPC患者血浆cfDNA检测有显著干扰,mPC患者血浆中高比例的DNA修复基因变异可归因于CHIP。此外,CHIP变异与年龄增长密切相关,较高的CHIP率也可能受到先前化疗的影响。基于此结果,研究团队认为CHIP干扰会导致cfDNA生物标志物的假阳性评估,从而导致不恰当的治疗,甚至延误提供有效的替代治疗方案时机。

如果不进行全血NGS检测对照,该研究分析的69名患者中,有7名(10%)可能被错误指导治疗。如上文描述,已有1例携带BRCA2基因CHIP克隆的患者被错误地建议使用PARPi治疗。因此,研究团队建议mPC患者的cfDNA检测应包括全血对照来区分CHIP和前列腺癌变异。对应的,在对其它肿瘤进行NGS检测时,也应添加全血对照,以排除CHIP干扰造成的假阳性结果。

参考文献:

[1] Jensen K, Konnick EQ, Schweizer MT, et al. Association of Clonal Hematopoiesis in DNA Repair Genes With Prostate Cancer Plasma Cell-free DNA Testing Interference [published online ahead of print, 2020 Nov 5]. JAMA Oncol. 2020;10.1001/jamaoncol.2020.5161.

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本文由 测序中国 作者:陈初夏 发表,转载请注明来源!

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