宝藤生物联合长江大学附属第一医院和承德医学院附属医院，对2017年2月至2019年11月期间来自非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）患者的221例肿瘤组织样本和174例血浆样本进行了95个肺癌相关基因的靶向捕获测序分析，并分别绘制了NSCLC患者肿瘤组织DNA和ctDNA的基因突变图谱。此外，本研究也对137例首次接受靶向药物治疗的III和IV期NSCLC患者进行了肿瘤反应评估，探究了TP53伴随突变与NSCLC靶向治疗的关系。

该研究成果以《The Landscape of Actionable Genomic Alterations by Next-Generation Sequencing in Tumor Tissue Versus Circulating Tumor DNA in Chinese Patients With Non-Small Cell Lung Cancer》于2022年发表于Frontiers in Oncology杂志。

研究背景

循环肿瘤DNA（Circulating tumor DNA, ctDNA）是肿瘤细胞主动分泌或肿瘤细胞在凋亡或坏死过程中释放入循环系统的DNA片段。ctDNA携带来源于肿瘤细胞相关的遗传学特征，如基因突变、甲基化、扩增或重排，可作为肿瘤筛查、伴随诊断、疗效评估及预后风险分层的重要指标。特别地，ctDNA检测对于难以获取肿瘤组织的晚期肿瘤患者的临床管理尤为重要。

本研究通过对395例NSCLC患者的肿瘤组织DNA和血浆ctDNA进行靶向捕获测序分析，分别绘制并比较了肺腺癌（lung adenocarcinoma, LUAD）和鳞状细胞癌（lung squamous cell carcinoma, LUSC）的体细胞突变图谱，以期进一步评估其潜在的临床价值。

研究方法

本研究共纳入395例病理确诊的NSCLC患者，通过对221例肿瘤组织样本和174例血浆样本进行95个肺癌相关基因的靶向捕获测序分析，分别绘制了NSCLC、LUAD和LUSC的基因突变图谱。同时，我们也对137例首次接受靶向药物治疗的III和IV期NSCLC患者进行肿瘤反应评估，并获得了TP53伴随突变对NSCLC患者接受靶向治疗疗效的影响。

研究结果

1入组患者临床特征

在395例NSCLC患中，LUAD、LUSC和大细胞癌患者数量分别为340例、54例和1例。I-IV期患者的数量分别为27例、14例、47例和255例。其中，137例III和IV期NSCLC患者在接受其他治疗前接受了靶向治疗。其他临床指标详见表1。

表1 根据TP53状态纳入本研究患者的临床特征

2基因突变图谱

在199/221例（90.05%）肿瘤组织DNA中共检测到分布在46个基因中的455个体细胞突变（图1A），在125/174例 (71.84%) 血浆来源的ctDNA样本中共鉴定出分布在33个基因中的236个体细胞突变（图1B）。在肿瘤组织DNA中，高频突变基因依次为：TP53 (54.30%), EGFR (48.87%), RB1 (14.48%), KRAS (8.60%), PIK3CA (8.60%), CD3EAP (7.24%), CTNNB1 (5.43%), ERBB2 (5.43%), APC (4.07%), 和BRAF (2.26%)。

整体来看，ctDNA特异性突变基因和肿瘤组织DNA特异性突变基因的百分比分别为6.12%（3/49）和32.65%（16/49），而两种活检方式均检测到突变基因的百分比为61.22%（30/49）（图1C）。

图1 基于肿瘤组织DNA (n = 213) (A)和ctDNA (n = 139) (B)绘制的NSCLC基因突变图谱，组织-ctDNA基因突变一致性比较(C)

3与LUSC相比，ctDNA测序分析在LUAD中具有更高的肿瘤组织可替代性

在LUAD患者中，ctDNA特异性突变基因和肿瘤组织DNA特异性突变基因的百分比分别为6.38%（3/47）和29.79%（14/47），而组织-ctDNA测序分析共同检测到的突变基因所占百分比为63.83%（30/47）（图2A和C）。在LUSC患者中，ctDNA特异性突变基因、肿瘤组织DNA特异性突变基因和两种活检方式均检测到突变基因的百分比分别为13.33%（2/15）、40%（6/15）和46.67%（7/15）（图2B和D）。通过对组织-ctDNA测序一致性的比较，ctDNA测序分析在LUAD具有更高的肿瘤组织可替代性，也进一步暗示LUSC具有更高的遗传异质性。

图2 基于LUAD肿瘤组织DNA（n=197）（A）、LUSC肿瘤组织DNA（n=23）（B）、LUAD ctDNA（n=143）（C）和LUSC ctDNA（n=31）（D）绘制的基因突变图谱

4患者靶向治疗的临床可行性

在NSCLC队列中，48.35%（191/395）的患者至少拥有一种可靶向用药的基因突变（表2）。此外，我们也发现LUAD患者的可靶向用药基因突变百分比高于LUSC患者，分别为52.06%（177/340）和25.93%（14/54），提示LUAD患者可能从靶向治疗中受益更多。

表2 NSCLC中可靶向用药突变基因的分布（n=191）

5肿瘤靶向治疗反应与基因组亚型有关

随后，我们探究了TP53突变与否对III和IV期NSCLC患者临床预后的影响。结合EGFR突变情况，患者分为EGFR组（n=46，TP53为野生型）和EGFR&TP53组（n=68, EGFR和TP53共同发生改变）。如图3所示，疾病控制率（DCR=CR+PR+SD）在EGFR组和EGFR&TP53组分别为100%（9/9）和68.75%（11/16）（p=0.0608），客观缓解率（ORR=CR+PR）在EGFR组和EGFR&TP53组分别为44.44%（4/9）和12.5%（2/16）（p=0.0726）。此外，我们也探究了EGFR耐药突变的分布情况，PR、SD和PD患者中T790M突变的百分比分别为16.67%（1/6）、14.29%（2/14）和20%（1/5）（表3）。

图3 NSCLC对吉非替尼的肿瘤反应与基因组亚型有关（A）；EGFR和TP53共突变患者接受不同靶向药物肿瘤响应性比较分析（B） 

表3 肿瘤对靶向药物的反应与NSCLC的基因组亚型有关

结论

本研究表明在晚期或转移性NSCLC患者中，ctDNA是一种极具潜力的肿瘤基因突变分析方法，且其在LUAD中比在LUSC中具有更广阔的应用前景。携带EGFR和TP53共突变的NSCLC患者对吉非替尼和埃克替尼具有相似的肿瘤响应性，且TP53伴随突变很可能是患者接受吉非替尼治疗的不良预后因素之一。

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参考文献：

The Landscape of Actionable Genomic Alterations by Next-Generation Sequencing in Tumor Tissue Versus Circulating Tumor DNA in Chinese Patients With Non-Small Cell Lung Cancer. Front Oncol . 2022 Feb 22;11:751106. doi: 10.3389/fonc.2021.751106.