研究背景:世界范围内食管癌的发病率依然在升高,在我国等发展中国家中,近十年来食管癌的发病率依然居高不下,并且在亚洲地区食管癌组织类型以鳞状细胞癌为主要类型。手术切除、化疗和放疗依然是目前食管癌的主要治疗手段,尽管近几十年食管癌治疗手段取得了长足的进步,但是治疗效果依然欠佳,这主要归因于早期食管癌缺乏特异性的临床症状和体征,同时缺乏准确的生物学标志物,这导致食管癌发现伊始便是中晚期。对于中晚期的食管癌患者,单纯的手术治疗无法达到生物学意义上的根治,多学科综合治疗成为中晚期肿瘤患者主要治疗方式。新辅助化疗及靶向治疗作为近年来一种广受关注的治疗手段,尤其在进展期食管癌中,其临床价值已经逐渐获得广泛认可,但是对其疗效评估和患者群体选择依然存在很多争议。当前在食管癌诊断和监测中仍然缺乏有效的生物学标志物。在第二代测序技术的发展下,使用日益完善的各类新型技术手段,探寻新的化疗疗效评估标志物,无创、精确、高效的对食管癌患者进行预测与分类,是精准医学指导下食管癌多学科综合治疗的热点方向,具有重要的临床意义。目前,多项研究结果提示游离DNA(cell free DNA,cf DNA)在肺癌、结直肠癌、肝癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤患者的外周血中存在,并且与肿瘤负荷及预后相关,但在食管癌中应用价值的研究较少。近年已有研究报道食管癌患者的外周血中可以检测到肿瘤相关的cf DNA,并且血浆cf DNA检测可以作为评价食管癌手术效果的非侵袭性的生物标志物,而基于第二代测序技术的cf DNA检测用于预测食管癌患者的化疗疗效和预后的研究还未见报道。本研究拟通过监测食管癌患者初治时外周血中cf DNA的含量及食管癌相关突变基因的检测,研究cf DNA与食管鳞癌患者临床特征及病理学特征之间的关系,同时根据食管鳞癌外周血cf DNA中肿瘤相关基因变化情况作为食管癌患者化疗疗效和预后评估的伴随诊断指标的潜在可能。第一部分食管鳞癌患者血浆游离DNA含量与患者临床及病理学特征相关性的研究目的:初步探讨食管鳞癌患者血浆cf DNA含量与患者临床病理特征的相关性。方法:收集2015年1月-2015年3月河南省肿瘤医院胸外科一区收治的食管鳞癌患者初治时血浆样本共30例。采用磁珠两步法提取患者血浆cf DNA,分析血浆cfDNA含量和患者临床及病理学特征的相关性。结果:纳入本研究的30例食管癌患者中,所有患者cf DNA以Nanodrop法定量分析,检测成功率为100%,测得30例食管癌患者血浆cf DNA浓度为0.182±0.107ng/ul(0.09-0.51ng/ul),其中≥60岁、<60岁两组食管癌患者血浆游离DNA浓度分别为0.188±0.104ng/ul、0.174±0.116ng/ul(p=0.764);男性患者、女性患者血浆cf DNA浓度分别为0.178±0.094ng/ul、0.210±0.188ng/ml(p=0.058);有和没有吸烟史的食管鳞癌患者血浆cf DNA浓度分别为0.184±0.1040ng/ul和0.180±0.115ng/ul(p=0.823);有和没有饮酒史的食管鳞癌患者血浆cf DNA浓度分别为0.184±0.108ng/ul和0.181±0.109ng/ul(p=0.830);有和没有恶性肿瘤家族病史的食管癌患者血浆cf DNA浓度分别为0.208±0.155ng/ul和0.176±0.095ng/ul(p=0.097);食管胸上、中、下段癌患者血浆cf DNA浓度分别为:0.231±0.045ng/ul、0.161±0.067ng/ul和0.130±0.018ng/ul(p=0.559);IIa、IIb、IIIa、IIIb期食管鳞癌患者血浆cf DNA浓度分别为0.184±0.108ng/ul、0.178±0.094ng/ul、0.181±0.109ng/ul、0.161±0.067ng/ul(p=0.102);高、中、低分化的三组患者血浆cf DNA浓度分别为0.157±0.078ng/ul、0.185±0.110ng/ul、0.199±0.131ng/ul(p=0.449);按T1-2和T2-4分组,两组患者的血浆游离DNA浓度分别为0.175±0.122ng/ul和0.186±0.186ng/ul(p=0.964)有无淋巴结转移的患者血浆cf DNA浓度为0.168±0.063ng/ul、0.193±0.132ng/ul(p=0.058);以肿瘤体积中位数将患者分为大肿瘤组和小肿瘤组,两组患者的血浆cf DNA浓度分别为0.220±0.132ng/ul和0.145±0.056ng/ul(p=0.006)。通过相关性分析cf DNA水平与肿瘤TNM综合分期无相关性,与肿瘤体积大小呈正相关(r=0.381,P=0.038)。结论:食管鳞癌血浆cf DNA水平与其肿瘤负荷呈正相关,与患者性别、年龄、吸烟饮酒史、恶性肿瘤家族史、肿瘤部位、肿瘤侵润深度、淋巴结转移情况以及肿瘤分期无显著性相关性。第二部分化疗敏感基因SNP联合外周血ct DNA检测对食管鳞癌患者新辅助化疗优势人群筛选的价值目的:筛选食管鳞癌新辅助化疗敏感基因SNP,初步探讨联合多基因SNP和ct DNA对患者化疗敏感性进行预测的可行性,从而进行药物的合理选择,为实现食管癌患者个体化新辅助化疗提供重要的理论依据。方法:回顾性分析2016年3月至2016年5月期间在河南省肿瘤医院胸外科一区进行新辅助化疗的患者的临床资料,纳入新辅助化疗疗效评价为CR/PR和PD/SD的患者各7例,收集两组患者的相关临床资料和病理学资料,从河南省肿瘤医院胸外科生物标本库内调取纳入本研究的14例患者的血标本。提取血浆中游离DNA,分析化疗敏感组和耐药组患者的血浆cf DNA基因变异谱的差异。化疗敏感患者和化疗不敏感患者血浆cf DNA中基因变异存在显著性差异,且两组患者的肿瘤基因突变负荷结果有显著性差异(p=0.0062),化疗不敏感组具有较高的基因突变负荷。信号通路分析提示p53信号通路是化疗敏感组及耐药组肿瘤负荷差异基因富集最多的信号通路。化疗敏感组和不敏感组患者外周血cf DNA基因拷贝数变化、差异性分析结果显示63个基因的基因拷贝数变化在两组之间存在显著性差异,化疗不敏感组这些基因的突变个数和突变频率比化疗敏感组显著性增多。结果:结论:化疗敏感组与化疗不敏感组存在单核苷酸变异和基因拷贝数变异的不同,发现食管鳞癌新辅助化疗患者化疗敏感组与化疗不敏感组存在单核苷酸变异和基因拷贝数变异的差异,可建立早期预测化疗敏感性的模型,对新辅助化疗优势人群的筛选有重要意义。