【重温 AACR】高灵敏性液体活检平台——AVENIO ctDNA 分析试剂盒实现肿瘤动态监测

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【重温 AACR】高灵敏性液体活检平台——AVENIO ctDNA 分析试剂盒实现肿瘤动态监测
! L! j0 f! l7 r% E肿瘤资讯 / 2018-05-25: s' y& T. k7 O/ e3 d# [( R
随着精准医学时代的到来，二代测序技术（NGS）得以迅猛发展，并在临床实践中扮演着越来越重要的角色。肿瘤 NGS 技术中的液体活检——ctDNA 检测凭借其样本可及性、可持续性、可消除异质性等特点，正成为肿瘤组织 NGS 的重要补充，并有望取代组织活检所无法实现的功能，如肿瘤动态监测。不过，要实现肿瘤动态监测，必须要求 ctDNA 检测平台具有极高的可靠性、特异性及灵敏度，同时要求平台在数据分析阶段具有独到的生物信息学技术，从而才能把极其微弱的 ctDNA 信息从繁杂的背景噪音中呈现出来。AVENIO Surveillance ctDNA 检测平台自去年成功上市后，已在 ASCO、WCLC 等顶级学术舞台上展现了其特有的动态监测技术，是目前唯一得到大型临床研究数据验证的商业化产品。在今年的 AACR 大会上，AVENIO Surveillance ctDNA 平台再次将肿瘤动态监测演绎至新的高度，同时进一步降低了检测成本，让长期、连续监测成为可能，因此受到了业界的广泛关注。
  o0 E, U- K  d% S9 fPoster 4574/1：采用 AVENIO ctDNA 检测试剂盒从小于单细胞当量的液体活检标本中检测微小残留病灶
" G' m, J5 L6 [微小残留病灶（MRD）的检测是临床肿瘤实践中的技术难点。目前的研究提示，治疗后可以检测超低量 MRD 的患者预后更差。此外，研究还提示，ctDNA 的水平与肿瘤负荷相关，因此要检测治疗后的 MRD 需要高敏感性的方法，因为治疗后的 ctDNA 水平相比于治疗前低 30 倍。通常采用 10ml 的外周血进行 MRD 检测，而 10ml 的外周血仅含有少量的 cfDNA，这就对检测下限（LOD）提出了更高的要求。
! U2 X3 u) p3 |8 N对 cfDNA 中 MRD 进行超敏感性检测的关键在于联合利用多突变位点信息：如果仅对单个变异进行检测，每个肿瘤细胞仅能贡献 1 个分子；如果同时检测 10 个变异，每个细胞则可以贡献 10 个分子，理论上可以使得检测效能增加 10 倍。基于这一理论，多基因检测试剂盒的 LOD 显著低于单基因检测。
! i8 U4 f% h9 ]8 b, U' @+ H本研究采用罗氏诊断研发的 AVENIO ctDNA Surveillance Kit，该试剂盒专为肿瘤负荷监测而优化，以期改善从小于单细胞当量的液体活检标本中检测 ctDNA 的 LOD。本研究评估了 AVENIO ctDNA Surveillance Kit 在 95% 特异性下，检测不同等位基因突变频率（VAFs）的敏感性。
. P* p+ J1 {7 B8 k5 M* h敏感性评估实验设计, A% b  }3 z2 g/ l
将不同健康人群的 cfDNA 样本混合产生两个不同的检测样品，每个样品来源于不同的健康人群组合。检测样品中 DNA 量分别为 10ng、30ng 和 50ng。研究设计如下图 1。  Q+ o8 w8 Y4 y' n, k

4 Q9 Q) y( q! w% l图 1. 评估 AVENIO ctDNA Surveillance kit 检测 MRD 的敏感性
2 r/ {( u2 b1 [; w敏感性分析结果
1 H: @+ ?0 T- R% V$ C1. 常规检测效能：当上样量为 50ng，测序量为 100M Reads 时，对于 6 个突变位点的样本（Surveillance Panel 中位可检测出的突变数）可以以 95% 的敏感性检测出低至 0.01% 的突变。
$ ]: [( d- D4 G0 ^, y$ L& N9 Q5 `( R2. 低上样量的检测效能：当上样量为 10ng，测序量为 40M Reads 时，对于 15 个突变位点的样本可以以 70% 的敏感性检测出低至 0.002% 的突变。$ }5 K  ~+ b7 |- U! h
3. 最大检测效能：上样量为 50ng，测序量为 100M Reads，对于 20 个突变位点的样本可以以 90% 的敏感性检测出低至 0.002% 的突变。
' _4 o3 C2 O) x/ Q: Z如下图 2 所示。0 J; u% Z% \! t& d

9 z: Y& v* f7 `1 G, B( ]/ \图 2. AVENIO ctDNA Surveillance kit 检测 MRD 的敏感性分析1 x  k2 u4 v* ^' W! W. d& L; z. y
此次 AACR 上，有关 AVENIO ctDNA 分析试剂盒的另外一篇 poster (Abstract 3648)显示，除了所推荐的 NextSeq500 测序系统，同样的文库在 HiSeq4000 和 HiSeq2500 测序平台上也表现了卓越的检测性能，在 0.5% 的 SNV MAF 下的敏感度和阳性预测值（PPV）分别为 100% 和 >99.9%。AVENIO 在 HiSeq 平台上的可靠性，可以大幅降低测序成本，使其规模性应用于临床研究更为可及。此外，在 2017 的 ASCO 大会上，一项研究报道了采用 AVENIO ctDNA Surveillance kit 检测 145 例 II/III 期 R0 切除术后 CRC 患者的 MRD。这些患者在手术前，有 144 例患者的组织和血浆标本可以检测到基因变异，在术后 10 天抽取外周血进行检测。144 例术前检测到基因变异的患者，11 例术后同样检测到基因变异，最低的 VAF 为 0.004%，如下表 1 所示。7 S& D1 [) ^; Z- O- i
表 1. 检测到基因变异的 11 例患者
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研究者进一步分析了术后 ctDNA 与患者预后的关系。结果显示，术后检测到 ctDNA 的患者相比于术后未发现 ctDNA 的患者，无复发生存期显著更短。术后 ctDNA 阳性患者， 3 年内均出现复发，而阴性患者只有 13% 出现复发（P<0.001）。无复发生存对比如下图 3 所示。
4 i0 t; y: j( W- C0 s7 @; ^# P9 p* S8 P4 z/ T
图 3. 两组患者的无复发生存对比（P<0.001）* \9 U5 \% N8 _1 c% ]. }
临床意义+ A2 \, O9 d0 v( s
AVENIO ctDNA Surveillance kit 是一个高敏感性的检测平台，可以 90% 的敏感性检测出低至 0.002% 的突变。对术后 2 周内的 CRC 患者进行外周血检测，最低的 VAF 为 0.004%。此外，通过 AVENIO ctDNA Surveillance kit 的检测，可以预测患者的预后，这为临床决策制定提供了重要参考。对于高复发风险的患者，可考虑更为积极的辅助治疗，并增加随访，以期改善患者预后。+ R9 N5 @+ ]: }2 o
参考文献# P* y5 S* V! Z1 R
1.Performance of the AVENIO ctDNA assays across multiple high throughput next generation sequencing platforms. AACR 2018 abstract 3648.
7 n& `- c( d2 G7 ~, h2.Detection of minimal residual disease from less than one cell equivalent in liquid biopsy samples using the AVENIO ctDNA Surveillance Kit. AACR 2018 abstract 4574/1.0 q9 P' \6 s" G