意義不明克隆性造血顯著干擾患者cfDNA檢測,影響治療指導

2020-11-20 16:40:15 862 views
摘要

在實際臨床應用過程中,一些癌症患者卻無法從cfDNA檢測推薦的靶向治療中獲益。例如,盧卡帕尼可用於BRCA1或BRCA2變異的mPC患者,奧拉帕尼可用於ATM, BRCA1, BRCA2, BARD1, BRIP1, CDK12, CHEK1, CHEK2, FANCL,PALB2, RAD51B,

意義不明克隆性造血顯著干擾患者cfDNA檢測,影響治療指導

血漿遊離DNA (cfDNA)變異分析由於其非侵入性、採集方便等特點已被用於臨床指導癌症患者的治療決策。在實際臨床應用過程中,一些癌症患者卻無法從cfDNA檢測推薦的靶向治療中獲益。除去腫瘤異質性、信號通路複雜和未知、假陰性等原因,一個重要的原因還可能是因為CHIP的干擾。

CHIP(Clonal hematopoiesis of indeterminate potential),即意義不明克隆性造血,指由一個造血幹細胞或者其他早期的起始血細胞為了更好的適應環境而發展成一個帶有一些非腫瘤驅動性基因變異的亞型。在cfDNA檢測過程中,如果抽提血漿cfDNA時,沒有將白細胞完全清除乾淨,那麼帶有白細胞的cfDNA檢測結果可能會因CHIP的存在而出現非腫瘤驅動性基因變異,造成假陽性結果,從而錯誤的指導癌症患者的治療選擇。

近日,來自華盛頓大學的研究團隊開發出一種新的方法(UW-OncoPlexCT),可同時分析血漿和配對全血對照樣本。結果顯示,利用這種配對檢測方法,可以確定CHIP干擾轉移性前列腺癌患者cfDNA檢測結果的程度,進而幫助排除CHIP的干擾。該研究結果已發表在JAMA Oncology上。

意義不明克隆性造血顯著干擾患者cfDNA檢測,影響治療指導

文章發表在JAMA Oncology上

研究背景

目前,PARP抑製劑(PARPi)已被FDA批准用於DNA修復基因發生致病突變的轉移性前列腺癌(mPC)的治療。例如,盧卡帕尼(rucaparib)可用於BRCA1BRCA2變異的mPC患者,奧拉帕尼(olaparib)可用於ATM, BRCA1, BRCA2, BARD1, BRIP1, CDK12, CHEK1, CHEK2, FANCL,PALB2, RAD51B, RAD51C RAD51D或RAD51L等變異的mPC患者。隨著上述DNA修復基因生物標誌物的獲批,未來預計cfDNA檢測在mPC患者中的應用將大幅增加。因此,我們迫切需要了解cfDNA的檢測性能和檢測干擾的來源。

大量研究顯示,CHIP是cfDNA檢測的一個干擾因素。血漿和全血中都能檢測到意義未明的變異,其中前列腺癌驅動基因變異只能在血漿中檢測到。但目前大多數實驗室僅使用血漿進行cfDNA檢測,尚不能可靠地區分前列腺癌驅動基因變異和由CHIP引起的變異。

為了提高cfDNA檢測的性能,該研究團隊開發了一種可同時分析血漿和配對全血對照樣本的方法(UW-OncoPlexCT)。試圖利用這種配對檢測方法,確定CHIP干擾mPC患者cfDNA檢測結果的程度。

實驗內容和結果

該研究回顧了69名mPC患者的cfDNA分析結果,研究在CLIA和CAP認證的實驗室進行。每例患者均對血漿cfDNA和配對的全血基因組對照進行檢測。

該團隊將CHIP干擾變異定義為:在全血和血漿中的等位基因變異分數(VAFs)頻率均大於2%的致病性變異。通過腫瘤測序將胚系變異與CHIP克隆區分開。測序數據和變異由專業病理學專家進行分析和解釋。所有數據都在整合基因組學查看器(IGV)中手動檢查,以排除測序噪音。由華盛頓大學NGS實驗室和分析組進行數據生成和預處理。

研究結果顯示,在13例(19%)患者中檢測到CHIP干擾克隆。其中,7例在DNA修復基因中發生突變,包括5例ATM突變,1例BRCA2突變,1例CHEK2突變。剩餘6例的CHIP干擾克隆包括ASXL1DNMT3APTENTET2TP53

同時,研究還發現,CHIP干擾與年齡增長呈指數相關。其中CHIP干擾率在各年齡段的分布情況為:40~50歲為0%(0/6)、51~60歲為12.5%(2/16)、61~70歲為6.3%(1/16)、71~80歲為20.8%(5/24)、81~90歲為71%(5/7)。

意義不明克隆性造血顯著干擾患者cfDNA檢測,影響治療指導

圖1. 前列腺癌cfDNA研究中檢測到的變異來源。來源:JAMA Oncology

在20名mPC患者中,研究人員發現了23個DNA修復基因致病性變異。其中,CHIP干擾體細胞變異8個,非CHIP體細胞變異9個,胚系變異6個。研究團隊分析認為,胚系變異和非CHIP體細胞變異為真陽性(n=15),CHIP干擾變異則為假陽性(n=8)。當僅用血漿cfDNA檢測時,檢測到的DNA修復基因變異只有65%為真陽性(15/23)。當納入配對的全血對照以排除CHIP干擾時,所有DNA修復基因變異均為陽性(15/15,100%)。

值得注意的是,一名攜帶BRCA2基因CHIP干擾突變的患者,在進行此項研究前,已在商業實驗室進行了血漿cfDNA檢測,並接受了對應的PARPi療法。

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圖2. 在69名mPC患者血漿cfDNA中檢測到的所有變異。來源:JAMA Oncology

總結與討論

該最新研究顯示,CHIP對mPC患者血漿cfDNA檢測有顯著干擾,mPC患者血漿中高比例的DNA修復基因變異可歸因於CHIP。此外,CHIP變異與年齡增長密切相關,較高的CHIP率也可能受到先前化療的影響。基於此結果,研究團隊認為CHIP干擾會導致cfDNA生物標誌物的假陽性評估,從而導致不恰當的治療,甚至延誤提供有效的替代治療方案時機。

如果不進行全血NGS檢測對照,該研究分析的69名患者中,有7名(10%)可能被錯誤指導治療。如上文描述,已有1例攜帶BRCA2基因CHIP克隆的患者被錯誤地建議使用PARPi治療。因此,研究團隊建議mPC患者的cfDNA檢測應包括全血對照來區分CHIP和前列腺癌變異。對應的,在對其它腫瘤進行NGS檢測時,也應添加全血對照,以排除CHIP干擾造成的假陽性結果。

參考文獻:

[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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