针对儿童肿瘤的靶向基因组测序技术的临床应用：在东南亚患者队列中的研究结果与观察成效

《Pathology》：Clinical implementation of targeted panel sequencing for paediatric tumours: findings and outcomes in a Southeast Asian cohort

　　

英婷·莫克（Yingting Mok）|建元·高（Jian Yuan Goh）|奇克·洪·奎克（Chik Hong Kuick）|诺埃尔·伊达·贾（Noel Yida Chia）|莎拉·布恩·希·吴（Sarah Boon Hsi Ng）|戈克切·奥古兹（Gokce Oguz）|热尔曼妮·希敏·刘（Germaine Shimin Liew）|谢杰特·阿（Sze Jet Aw）|库尔希德·曼彻斯特（Khurshid Merchant）|普拉萨德·艾耶尔（Prasad Iyer）|马克·让·阿恩·科（Mark Jean Aan Koh）|莎伦·尹·叶·洛（Sharon Yin Yee Low）|恩里卡·伊·卡·坦（Enrica Ee Kar Tan）|水燕·索（Shui Yen Soh）|阿莫斯·洪·彭·洛（Amos Hong Pheng Loh）|索·纽·米娅（Soe New Mya）|肯尼斯·陶·恩·张（Kenneth Tou En Chang）

新加坡共和国KK妇女儿童医院病理学和实验室医学系

摘要

对儿童肿瘤的全面基因组分析在指导精准肿瘤学方法方面显示出潜力。然而，靶向测序面板在常规实践中的临床应用效果仍不明确。在东南亚地区，此类检测的结果尚未有相关报告。我们使用了AmpliSeq儿童癌症面板对130名患有各种实体瘤的儿童患者进行了前瞻性分子分析。该面板能够检测单核苷酸变异、基因融合和扩增现象。通过分子肿瘤委员会评估了其临床影响。在52.8%的患者中发现了具有临床意义的变异，其中52%的变异具有诊断价值，30%具有治疗价值，18%的变异具有预后预测价值。中枢神经系统（CNS）肿瘤的检测效果最佳（70%）。根据测序结果，有7名患者（5.7%）接受了靶向治疗。该面板对于CNS肿瘤、融合驱动的肉瘤和与DICER1相关的肿瘤特别有用。局限性包括某些情况下需要额外检测，以及无法区分种系变异和体细胞变异。总之，靶向测序面板在儿童肿瘤分析中是可行且具有临床价值的，尤其在CNS肿瘤中效果最为显著。尽管接受靶向治疗的患者比例相对较低，但获得的遗传信息对于生物标志物导向的试验和推进儿童癌症的精准肿瘤学发展具有重要意义。

引言

与成人癌症相比，儿童癌症较为罕见。当前的临床挑战包括提高分子分析的可及性，因为这对于准确的肿瘤分类、可操作靶点的识别以及预后评估至关重要。¹精准肿瘤学的潜力促使发达国家迅速采用了儿童癌症的分子分析技术。在研究中，发现有临床意义的结果的比例范围为15–87%。^{2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21}然而，关于这些突变识别后的临床益处的研究较少，且已发表的研究结果存在矛盾。一些研究表明，某些患者亚群在接受靶向治疗后确实获得了客观的临床益处^{19, 21}，而另一些研究则显示没有这种益处，或者靶向治疗与传统细胞毒性治疗的总体生存期中位数相当^{7, 22}。由于不同研究中的患者群体、肿瘤亚型和研究方法存在差异，因此难以得出普遍结论或推断出肿瘤分析在每个医疗环境中的预期益处。

几项关于基于下一代测序（NGS）的儿童肿瘤全面基因组分析的报告来自大型学术中心或多机构合作项目，这些项目使用了全基因组测序、全外显子测序或大规模测序方法^{15, 23, 24}。大多数独立实验室难以获得同等规模的资源，因此必须权衡成本效益与临床实用性。在实际应用中，需要考虑样本量、实验室和生物信息学专业知识、数据基础设施要求以及现有的互补检测方法，同时评估基因组分析在资源有限的临床环境中的预期临床效益。

在这项研究中，我们描述了在新加坡一家三级儿童医院中实施的一种针对203个基因的NGS面板，该面板能够检测单核苷酸变异（SNVs）、小插入/缺失（indels）、拷贝数变异（CNVs）和基因融合，作为常规临床护理的一部分。我们选择了Illumina公司的AmpliSeq儿童癌症面板，因为它专注于与儿童癌症相关的基因，覆盖了相关的SNVs、indels、CNVs和基因融合，并且对核酸输入的需求较低。我们的目标是：（1）通过评估分子检测结果对诊断、治疗方式和风险分层的影响，确定从该面板中获益最大的高产临床场景和肿瘤类型（在前瞻性收集的临床参考儿童肿瘤队列中）；（2）评估基于识别出的可操作变异接受靶向治疗患者的临床结果；（3）评估这种靶向面板方法的局限性，并确定需要补充检测的情景；（4）识别在常规儿童实践中遇到的非恶性但可能具有局部侵袭性的情况，这些情况也可能从面板检测中受益。

章节摘录

患者招募

本研究于2018年4月至2023年2月在新加坡KK妇女儿童医院进行，获得了SingHealth机构审查委员会的批准[2018/2329]。18岁及以下的参与者及其父母/法定监护人签署了知情同意书。纳入标准包括：患有预后较差的癌症（预期生存率<70%）的儿童或青少年；诊断不明确或可能携带可操作靶点的肿瘤。

工作流程实施

为了建立使用我们的靶向面板的肿瘤分子分析工作流程，我们开发了一个端到端的过程，包括：病例转诊、样本处理、文库制备和测序、变异鉴定、基因组结果最终报告以及分子肿瘤委员会讨论（见补充图2）。整个过程大约需要7天的时间。该检测每2至4周进行一次，周转时间根据具体情况为2至6周。

讨论

儿童肿瘤在生物学上与成人癌症不同，其体细胞突变负担较低，结构改变更为常见，种系癌症易感变异的贡献也较大^{32, 33}。这些特点推动了全球儿童精准肿瘤学的发展，主要集中在使用全基因组、全外显子或大规模测序方法进行全面的基因组分析^{34, 35}。尽管这些努力已经取得了一定的成果

结论

总之，在东南亚队列中实施儿童癌症靶向面板测序后，识别出了几种儿童肿瘤类型的可操作变异，其中CNS肿瘤的临床效果最为显著。虽然基于肿瘤分析结果接受靶向治疗的患者比例较低，但获得的遗传信息对于生物标志物导向的试验和推进儿童癌症的精准肿瘤学发展仍然具有价值。

利益冲突和资金来源

作者声明没有需要披露的利益冲突。本研究得到了位于新加坡的VIVA儿童癌症基金会资助的VIVA-KKH儿童脑和实体瘤项目（VivaKKH-PBST）的支持。