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目的:通过提取胃癌、结直肠癌患者手术患者血浆ctDNA样本及肿瘤组织样本,利用Ⅰllumina HiSeq 4000高通量测序平台进行全景基因检测,分析基因检测结果的临床价值。方法:选取本院胃肠结直肠肛门外科2018年9月至2019年3月收治的确诊为胃癌或结直肠癌且行根治性手术切除治疗的患者为研究对象。利用Ⅰllumina HiSeq 4000高通量测序平台对血浆样本及肿瘤组织样本进行全景基因检测,检测每个患者特异性的基因突变及突变丰度。结果:1.采用目标捕获结合下一代测序的方案成功对30份血液样本、24份组织样本进行425基因外显子高通量测序。经过生物信息学分析,24份组织样本中均检测出肿瘤特有突变(100%),30份血液样本中20份样本中检测出肿瘤特有突变(66.6%)。2.共检测出肿瘤特有突变基因115个,突变型124个,平均突变丰度17.7%。3.其中突变频率较高的几个基因为TP53(21/24,87.5%)、KRAS(10/24,41.7%)、APC(13/24,54.2%)、PⅠK3CA(5/24,20.8%)、PTEN(4/24,16.7%)。KRAS突变基因位点中G12D 4例(40.0%),G12A 2例(20.0%),G12S 2例(20.0%),G12V 1例(10.0%)A146T 1例(10.0%)。4.TP53基因在Ⅰ期、Ⅱ期及Ⅲ期患者中的检出率分别为Ⅰ期(2/2,100.0%)、Ⅱ期(6/7,85.7%)、Ⅲ期(13/15,86.7%)。胃癌检出率(4/4,100.0%)、右半结肠癌检出率(2/4,50.0%)、左半结肠癌(3/3,100.0%)、乙状结肠癌检出率(3/4,75.0%)、直肠癌检出率(9/9,100.0%)。中分化癌检出率(12/14,85.7%),中-低分化癌检出率(9/10,90.0%)。临床分期(P=0.269>0.05)、肿瘤位置(P=0.083>0.05)、肿瘤分化程度(P=1.000>0.05)不同TP53基因突变丰度均无统计学差异。临床分期(P=0.854>0.05)、肿瘤位置(P=0.092>0.05)、肿瘤分化程度(P=0.754>0.05)不同TP53基因突变率无统计学差异。TP53在胃癌、左半结肠癌及直肠癌中检出率高。5.KRAS基因在Ⅰ期、Ⅱ期及Ⅲ期患者中的检出率分别为Ⅰ期(0/2,0%)、Ⅱ期(4/7,57.1%)、Ⅲ期(6/15,40%)。胃癌检出率(1/4,25.0%)、右半结肠癌检出率(3/4,75.0%)、左半结肠癌(0/3,0%)、乙状结肠癌检出率(2/4,50.0%)、直肠癌检出率(4/9,44.4%)。中分化癌检出率(5/14,35.7%),中-低分化癌检出率(5/10,50.0%)。临床分期(P=0.477>0.05)、肿瘤位置(P=0.520>0.05)、肿瘤分化程度(P=0.578>0.05)不同KRAS基因突变丰度无统计学差异。临床分期(P=0.344>0.05)、肿瘤位置(P=0.334>0.05)、肿瘤分化程度(P=0.484>0.05)不同KRAS基因突变率无统计学差异。6.APC基因在Ⅰ期、Ⅱ期及Ⅲ期患者中的检出率分别为Ⅰ期(0/2,0%)、Ⅱ期(3/7,42.9%)、Ⅲ期(10/15,66.7%)。胃癌检出率(0/4,0%)、右半结肠癌检出率(3/4,75.0%)、左半结肠癌(0/3,0%)、乙状结肠癌检出率(4/4,100%)、直肠癌检出率(6/9,66.7%)。肠癌中总体检出率为65%。中分化癌检出率(8/14,57.1%),中-低分化癌检出率(5/10,50.0%)。2例具有结直肠癌家族史的患者中APC的突变丰度均较高(34.4%和23.0%)。临床分期(P=0.472>0.05)、肿瘤位置(P=0.121>0.05)、肿瘤分化程度(P=0.099>0.05)不同APC基因突变丰度无统计学差异。临床分期(P=0.160>0.05)、肿瘤分化程度(P=0.729>0.05)不同APC基因突变率与无统计学差异。不同位置的肿瘤APC突变率存在明显差异(P=0.012<0.05)。7.所有患者中共7名患者为高TMB,其中6名患者同时存在KRAS突变。一例患者无KRAS、TP53及APC突变,但为微卫星高度不稳定(MSⅠ-H)。KRAS基因及TP53基因突变与肿瘤突变负荷高低相关。8.所有24名患者中3名患者分别与术前、术中、术后采集血液样本检测ctDNA突变,其中1例术前、术中、术后均未检测到ctDNA突变,该患者分期较早。另外两名患者均于术前及术中血浆样本中检测到ctDNA突变,其中个别基因型术中突变丰度较术前突变丰度有所提高,多数血浆中检测出的突变于术后第七天的血浆样本中检测不到相应突变,但有一例患者术后血浆样本中检测出术前、术中及组织样本中未检测到的突变基因——ABCB1。结论:1.利用全景基因检测ctDNA及肿瘤组织的突变情况,可了解每个患者的特异性突变基因及突变位点,这些信息有利于化疗药物、靶向药物的选择以及预后、耐药性等方面的评估,有利于精准医疗的开展,可使患者受益。2.对ctDNA进行分阶段的基因检测,有利于癌症治疗过程的动态随访,可以提示手术操作是否会引起癌症播散。3.肿瘤位置与APC基因突变率有关。4.KRAS基因及TP53基因突变与肿瘤突变负荷高低相关。