脑脊液高分文章填补脑干胶质瘤液体活检领域空白

发布时间:2018-12-17

脑干胶质瘤——一种从诊断到治疗都极具挑战的癌种,曾被视为外科手术的禁区。在临床上,传统的组织活检方法遇上脑干胶质瘤,常常也束手无策,且操作中充满风险。是否能有一种更安全、易操作的方法呢?


日前,泛生子首席科学家阎海教授携手首都医科大学附属北京天坛医院张力伟教授的一项研究,发表于《Acta Neuropathologica》(影响因子15.872),提出脑脊液循环肿瘤DNA(CSF-ctDNA)检测法相对组织活检,在脑干胶质瘤的检测上更便捷、可靠、安全。该成果填补了国际脑干胶质瘤液体活检领域空白,成为近年来脑干胶质瘤诊疗最重要的突破之一。


脑脊液高分文章填补脑干胶质瘤液体活检领域空白

脑干胶质瘤精准诊疗方案的确定依赖于精准的分子病理信息,而获取这些信息的常规技术手段是立体定向活检,但由于脑干解剖位置特殊,组织活检风险极大,稍有闪失,就会给患者带来难以预测的后果。


当组织活检遇到困境,大家都会尝试液体活检进行循环肿瘤DNA的检测,试图从血液等体液中寻找病理诊断的突破口。


因血脑屏障的存在,脑肿瘤患者的血液中很难检出相应的循环肿瘤DNA,但是大脑有独特的液体回路——脑脊液。于是科学家们应用了一种独特的液体活检手段,即CSF-ctDNA检测。该方法作为一种微创手段,比外周血在循环肿瘤DNA突变检出更敏感(分别为100%和37.5%)。


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▲与血浆ctDNA相比,CSF-ctDNA为脑干肿瘤提供了更好的肿瘤突变检测


实验对脑肿瘤常见的68个基因进行深度测序,同时对照组织活检进行结果分析。研究结果显示,97.3%的脑干胶质瘤患者的脑脊液中可以检出肿瘤的突变信息。超过83%的患者脑脊液中可覆盖组织活检完全一致的肿瘤突变信息。同时实验发现部分患者(30%)脑脊液中可检测到组织活检不能检测到的基因突变。


研究中还提到,根据不同的分子变异组,可为患者后续的治疗方案提供一定的参考,如预后较差的类型(组蛋白突变组),尽早的放疗以及靶向治疗是有必要的;对于相对预后较好的类型(IDH1突变),同步放化疗和辅助化疗可能会给患者带来获益;而对于双阴性组,这类患者一般为较低级别,可能更适合通过手术来进行治疗。


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▲不同突变总生存期对比


研究结果证实CSF-ctDNA检测对比单一部位取材的组织活检可以更好更全面地反映肿瘤的分子变化,并且效果要远远优于血液循环肿瘤DNA检测。其检测的基因突变频率会随着治疗进行而改变,并且其变化趋势与MRI反应的肿瘤负荷变化趋势一致,可进行脑肿瘤治疗疗效全病程动态监测,同时可提示预后。便捷、全面、低风险的脑脊液检测在脑干肿瘤的检测中可作为立体定向活检的替代方法。而除脑干胶质瘤外,其他与脑脊液“亲密接触”的原发性脑肿瘤,CSF-ctDNA检测也有很好的适用性。


在脑部肿瘤中,还有一种是从其他部位转移到脑中的转移瘤。这种转移瘤十分”鸡贼“地入侵脑部,但由于血脑屏障,外周血中很难发现原发转移瘤的信息,同时由于转移微环境的选择和适应,加之新的随机突变的发生和累积,使得脑转移灶与原发灶产生了了不同的分子背景。仅用外周血或者原发灶组织检测,极大可能导致用药偏差。而脑脊液循环肿瘤DNA检测则可以有效反映脑部转移瘤的突变特征,消除检测偏差,精准指导转移瘤临床诊疗。


脑脊液循环肿瘤DNA检测,将成为脑干胶质瘤为代表的原发脑肿瘤以及转移瘤诊断的新利器。使其精准诊断更便捷有效,检测不再是悬崖边上的舞蹈,让医生面对脑肿瘤时有更好的“武器”,让患者的生存期和预后能够得到真正提升。


在液体活检技术探索上,泛生子深耕数年。得益于样品提取处理和信息分析等方面的特有技术优势以及多年来积累的大量ctDNA检测数据,泛生子率先研发出两款分别用于原发性脑肿瘤和脑转移瘤的脑脊液液体活检产品——脑脊液68基因检测和脑脊液63基因检测,可为原发脑肿瘤及脑转移瘤患者提供精准的分子诊疗信息。该脑干肿瘤研究所用基因检测即为泛生子脑脊液68基因检测。泛生子研发团队取经国际权威研究成果,自主研发了超高深度数字测序技术(Ultra-deep Digital Sequencing, UDD-Seq),通过独特身份标记街头(双Barcode),在20000×测序深度下,灵敏度可达0.1%,同时使用专有生物信息去重算法,超高保真还原样本的原始片段,杜绝假阳性的检出,保证脑脊液液态活检产品的特异性。


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