Cell子刊 | 新的肿瘤采样方法能准确检测其遗传学改变

2020
05/08

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这种对既有的分析肿瘤DNA的技术修改简单而巧妙,应该有助于以更具个性化的方式来治疗癌症患者。

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作者:竹子

导言:2017年,《科学转化医学》杂志上一篇研究称,研究人员开发的类似钢笔的手持式诊断装置十秒判别肿瘤采样分析准确率达96%。这项研究的方向是在治疗过程中,实时获取准确的信息进行手术来阻止癌症复发。但从另一个角度来讲,准确全面的肿瘤采样方法如果能够准确检测出肿瘤中的遗传改变,那将对患者的治疗选择和预后有着极大的帮助。

近日,克里克(Crick)、罗氏诊断公司(Roche Diagnostics)和英国皇家马斯登(Royal Marsden)国民健康保险制度(NHS)基金会信托的研究人员开发了一种全面的肿瘤采样方法,能更准确地检测肿瘤中的遗传学改变。这很关键,因为能对每位患者和每种治疗方式都进行个性化的处理。这项新的研究发表在《细胞报告》(Cell Reports)期刊上。

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现在为了帮助医生为癌症患者选择治疗方案,可以对他们的肿瘤样本进行DNA测序。这旨在发现DNA中的突变,这意味着肿瘤对某种特定疗法敏感或有抵抗力。因此,该测试的结果对治疗选择和患者预后具有重大影响。

但是,肿瘤的遗传学很复杂,因为它们通常由不同组的细胞组成,这些不同组的细胞遗传学上不同,并且位于肿瘤的不同部位。

当前的采样方法可能会错过这种遗传多样性,因为它们使用的是仅从肿瘤中一个小的位置采集的组织。在常规实践中,平均仅测试了来自肿瘤的一百万个细胞中的五个(0.0005%)。这意味着临床医生将根据可能不完整的信息来制定治疗决策,这可能导致患者错过治疗方法,从而错失最大的生存机会。

最初,在肺癌和膀胱癌中测试了改进采样的概念。其中,与当前方法相比,一项改进采样的模拟,在确定一位患者是否适合免疫治疗时,误识率可从20%降至2%,从52%降至4%。

基于这一发现,他们开发了一种称为代表性测序(representative sequencing)的技术,该技术可建立更准确的肿瘤DNA图像。这种技术将手术时切除的大部分肿瘤(目前尚未取样且通常丢弃的组织)混合在一起,实现了来自肿瘤不同区域的细胞更均匀地分布,然后从该混合物中取样以进行DNA测序。

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代表性测序方法流程

研究人员过这种新方法测试了12位患有肾癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌或皮肤癌的患者。比较了新方法和当前方法之后,他们发现代表性测序可提供更为一致的结果,因为它避免了只观察肿瘤组织一小部分的弊端。取而代之的是,新方法能够从整个肿瘤的良好混合表示中捕获信息,这意味着将收集到更多质高的数据。以此类推,新的测试具有更高的视角,更像是使用直升机进行的警察搜索,而不是仅从地面上的一个位置跟踪犯罪分子。

研究人员在皇家马斯登的500种肿瘤中进行进一步测试,以进一步证实其可行性和实用性。研究人员希望,在取得成功的结果之后,它将进一步推广。通过对一例肾癌的大量测试,代表性采样方法在95%的时间内给出了相同的遗传结果,而与当前方法的一致性只有77%。同样,在一例皮肤癌的情况下,新方法从一开始就正确识别了高度复杂且难以治疗的癌症,而当前方法却错过了重要的遗传信息。

总而言之,研究人员希望他们的方法能为临床医生提供有关肿瘤的更准确的信息,使患者和治疗方法更好地匹配。此外,通过增加每个肿瘤内的搜索空间,有机会获得重要的生物学见解。这种方法更准确,可重复性更高,并且测序成本与目前的技术相同。实际上,通过引入额外的简单纯化步骤,它可能比现有方法便宜得多。这是医院和研究中肿瘤采样的一个改变。另外,通过这项工作,研究人员已经用一个能在临床上简单实施的方法,为解决实体肿瘤诊断解决了一个主要障碍。这很好地证明了公立和私立机构之间的合作可能会对医疗保健领域的长期挑战产生影响。

不过,还有一项重大挑战,那就是对患者的选择。因为无法确定具体哪些患者将会受益于癌症疗法——一些患者获得了良好的长期肿瘤控制能力,而其他患者则可能会有副作用。这种对既有的分析肿瘤DNA的技术修改简单而巧妙,应该有助于以更具个性化的方式来治疗癌症患者。

参考:

【1】http://www.biotech.org.cn/information/149547

【2】https://medicalxpress.com/news/2020-05-tumour-sampling-method-significantly-genetic.html

【3】Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107550

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:guikequan@hmkx.cn

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