肿瘤负荷监测｜naica®微滴芯片数字PCR系统定量ctDNA中特异性SV监测肿瘤治疗反应和复发

荷兰乌得勒支大学，荷兰鹿特丹伊拉斯谟癌症研究院，荷兰癌症研究院等科学家团队在《Genome Medicine》（2021年影响因子11.117）杂志上发表文章“Optimizing Nanopore sequencing-based detection of structural variants enables individualized circulating tumor DNA-based disease monitoring in cancer patients”，提供了一种即时的、高灵敏的个体化疾病监测解决方案，基于癌症基因组三代测序技术实现潜在SV标志物筛选，随后通过naica^®微滴芯片数字PCR系统绝对定量检测转移性前列腺癌患者血浆中ctDNA（循环肿瘤DNA）的SV标志物，并实现持续监测。通过实时监控SV的变化，来评价肿瘤治疗的动态反应。

通过四个病例的特异性SV的数字PCR监测，表明SV动态变化与已有的肿瘤治疗反应标志物如PSA具相关性并能更早发现复发。

应用亮点

1.naica^®微滴芯片数字PCR系统能够用于血浆ctDNA中的特异性SV生物标志物的检测。

2. naica^®微滴芯片数字PCR系统三色荧光通道同时检测SV结构变异，上游野生型和下游野生型三个靶标位点。

3.naica^®微滴芯片数字PCR绝对定量患者SV标志物，适用于肿瘤治疗反应监测，更早提示复发。

三通道数字PCR绝对定量检测血浆cfDNA中肿瘤特异性SV实验设计

A、血浆cfDNA中肿瘤特异性SV的数字PCR绝对定量检测路线。

B、三通道数字PCR的引物和探针设计检测。野生型上游和野生型下游等位基因与变异等位基因。设计了三个标记不同荧光染料的探针，特异性检测变异等位基因或野生型上游和下游等位基因。

循环肿瘤DNA

循环肿瘤DNA（ctDNA）：肿瘤细胞释放入血的游离DNA（cfDNA），大小约为160-180 bp。与正常的游离DNA（cfDNA）相比，ctDNA的不同之处在于携带肿瘤特异性的遗传学改变（SNV,CNV,Indel,SV），约占0.1-1%，ctDNA已被证明与肿瘤负荷呈正线性相关性。有多例病例报道，ctDNA在临床症状出现前几个月发现癌症复发，通过ctDNA的液体活检，有望监控肿瘤负荷，确定疗效和耐药性，检测微小残留病，并了解肿瘤异质性和克隆进化。

结果与结论

利用naica^®微滴芯片数字PCR系统进行4例前列腺癌患者两个时间点，即基线期和进展期时，血浆cfDNA中两个肿瘤特异性结构变异位点SV-A和SV-B的检测，VAF变异等位基因频率如图C，每mL血浆中变异等位基因拷贝数如图D。

C、显示四例前列腺癌患者血浆ctDNA中SV-A和SV-B的VAF变异等位基因频率。

D、显示四例前列腺癌患者每毫升血浆中SV-A和SV-B变异等位基因拷贝数。

监测4名前列腺癌患者的血浆ctDNA中特异性SV变异水平，每个患者有两个SV，并与PSA和ALP等临床生物标志物进行比较。患者Pros1和Pros5的SV-A和SV-B的VAF监测结果显示与肿瘤负荷相关，患者Pros1和Pros4比PSA更早地提示疾病的进展。下图为患者Pros1血浆ctDNA中的SV持续监测结果。

E、患者Pros1两种SV的VAF、治疗、实验室指标（前列腺特异性膜抗原（PSA）、碱性磷酸酶（ALP））和临床疾病进展（PD）。

* Cabazitaxel：卡巴他赛，是一种紫杉烷类化疗药物，主要用于治疗激素难治性转移性前列腺癌。

展望

作者在文中表明：临床医生非常清楚癌症治疗方案动态监测的重要性，但缺乏即时监测肿瘤治疗反应的有效工具，因此尽管医生能够及时发现了病情变化并做出反应，但却为时已晚。本文提出了一种克服这些限制因素的新方法，并为即时个性化疾病监测提供解决方案。每个患者持续监测了两个SV，结果表明使用SV量化ctDNA以监测治疗反应具备潜在临床效用。这种方法可以提高疾病监测的敏感性，使其满足更智能治疗方法的要求。

更多详情查看原文：DOI:10.1186/s13073-021-00899-7

法国Stilla Technologies公司naica®微滴芯片数字PCR系统，六色荧光通道，少量样本中获得更多生物信息，了解详情请点击：

https://mp.weixin.qq.com/s/rVt1F50ILi3wFY9FdndyBw

Genome Medicine影响因子：

影响因子查询网址：https://www.iikx.com/sci/biology/18358.html