NGS小组在脑肿瘤研究中具有价值
TruSight肿瘤170准确识别弥漫性胶质瘤遗传标记，支持在临床研究的肿瘤特征中使用。
NGS小组在脑肿瘤研究中具有价值
介绍
延世大学医学院附属医院成立于1885年，现已发展成为韩国最大的大学医院之一。它处于医疗实践的前沿，致力于成为东北亚的医疗中心。医院临床医生现在每年进行1200多项临床试验。其病理学团队还率先将下一代测序（NGS）用于临床研究，以识别和分层疾病。
Se-Hoon Kim，医学博士，哲学博士，Severance医院病理学系教授。他专门研究神经病理学，并评估用于可靠、快速和信息丰富的脑肿瘤（如胶质瘤）诊断的新工具。胶质瘤约占所有脑和脊髓肿瘤的30%，占所有恶性脑肿瘤的80%。1 异柠檬酸脱氢酶突变 （IDH)1 和 2 是低级别和继发性高级别胶质瘤中最常见的突变之一。2 IDH 突变检测和鉴定在胶质瘤患者的临床护理和预后中具有重要意义。患者 IDH1 和 IDH2 与野生型相比，突变型肿瘤的存活时间更长 IDH 神经胶质瘤。3 虽然 IDH1 胶质瘤的侵袭性较低，对治疗具有抵抗性。
金博士与医学博士Kiyong Na一起，在NextSeq™550系统上与现有的金标准方法和TruSight肿瘤170检测方法进行了比较研究，以检测 IDH 神经胶质瘤活检中的突变和其他癌症相关变异。当前用于检测的工具 IDH 突变包括免疫组织化学（IHC）和焦磷酸测序。TruSight肿瘤170是一个靶向面板，支持DNA和RNA分析，涵盖了与实体瘤相关的广泛基因和变体。NGS数据与这些当前方法相比是有利的。iCommunity与金博士和Na博士就他们的研究以及NGS在未来肿瘤特征和诊断中可能发挥的作用进行了交谈。
Se-Hoon Kim，医学博士，博士是病理学系的教授，Kiyong Na，医学博士是韩国首尔Severance医院的系研究员。
Q： 您评估脑肿瘤的技术评估研究的重点是什么？
金世勋（SHK）：我们正在评估新技术，以确定它们的速度和可靠性，以及它们提供的信息是否可以在临床上用于识别神经病理学标本中的已知遗传标记。我们的病理学实验室目前使用qPCR、Sanger测序和荧光 现场 杂交（FISH）评估肿瘤活检样本。世界各地的公司和研究实验室都在不断开发新的分析技术。我们进行相关性研究，以确定与我们的黄金标准程序相比，这些新方法的准确性、可靠性、成本效益和潜在周转时间。
Q： 你什么时候开始在大脑研究中使用TruSight肿瘤170和NextSeq 550系统的？
Na Kiyong（CN）： 我们在2017年开始使用NextSeq 550系统，当时韩国政府为基于NGS的检测提供了选择性报销。
SHK： 我们没有进行研究来识别新的突变，而是使用基于NGS的检测来识别或确认显示诊断或个性化治疗前景的标记物。
KN： 例如，我们使用TruSight肿瘤170重新评估了肿瘤样本的亚型 BRAF 突变数据。在另一种情况下，我们还能够使用TruSight肿瘤170数据重新评估杂合性缺失（LOH）评估。
我们还使用NextSeq 550系统检测融合变体，表皮生长因子受体(EGFR)放大，以及 突变体 突变，在胶质母细胞瘤中过表达。以前，我们使用FISH进行检测 EGFR 放大。使用TruSight肿瘤170和NextSeq 550系统，我们检测 EGFR 放大与全球报道的趋势一致。
Q： 您使用TruSight肿瘤170专家组和NextSeq 550系统进行的胶质瘤活检样本研究的参数是什么？
SHK： 我们在NextSeq 550系统上的TruSight肿瘤170和我们一直用于评估弥漫性胶质瘤特定亚群中临床相关遗传变异的其他分子诊断方法之间进行了比较研究。弥漫性胶质瘤是成人最常见的脑肿瘤，其特征是肿瘤细胞在神经毡中的弥漫浸润；神经元和神经胶质细胞过程交织的密集网络。
KN： 我们收集了去年收到的所有弥漫性胶质瘤样本。我们在NextSeq 550系统上使用TruSight Tumor 170重新分析了200多个样本，并将其变异检测性能与我们的标准方法进行了比较。
表1：弥漫性胶质瘤样本的IHC、焦磷酸测序和NGS分析的比较研究数据。
基因/变体/检测 |
对照分析 |
下一代测序 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
IDH1 IHC |
135 |
R132H |
其他突变体 |
野生型 |
一致率 |
||
R132H突变体 |
38 |
38 |
0 |
0 |
100% |
||
| R132H野生型 | 97 |
0 |
0 |
97 |
100% |
||
BRAF IHC |
17 |
V600E |
其他突变体 |
野生型 |
一致率 |
||
VE1突变体 |
5 |
5 |
0 |
0 |
100% |
||
VE1野生型 |
12 |
0 |
1 |
11 |
100% |
||
IDH 高温测序 |
48 |
IDH1 突变体 |
IDH2 突变体 |
野生型 |
一致率 |
||
| IDH1 突变体 | 0 |
0 |
0 |
0 |
100% |
||
| IDH1野生型 | 48 |
|
0 |
0 |
48 |
100% |
|
| IDH2 突变体 | 0 |
0 |
0 |
0 |
100% |
||
| IDH2 野生型 | 48 |
0 |
0 |
48 |
100% |
||
叔 高温测序 |
135 |
叔 突变体 |
其他突变体 |
无结果 |
一致率 |
||
C228T突变体 |
53 |
53 |
0 |
0 |
100% |
||
C250T突变体 |
17 |
17 |
0 |
0 |
100% |
||
野生型 |
65 |
0 |
3 |
62 |
100% |
||
Q： 这项与弥漫性胶质瘤样本的比较研究的结果是什么？
KN： 我们研究中最重要的靶基因是 IDH之前，我们使用IHC或焦磷酸测序来分析收集的弥漫性胶质瘤样本。TruSight肿瘤170成功报告存在或不存在 IDH 与之前的分析方法100%一致的变体（表1）。全部检测到 IDH R132H是已知最常见的变体 IDH 脑肿瘤中的突变。令人鼓舞的是，TruSight肿瘤170稳定地检测到最常见的 IDH 突变。此外，TruSight肿瘤170也发现了类似的 TP53 和 BRAF 突变水平与使用免疫化学方法观察到的水平相同。
我们还比较了焦磷酸测序和NGS数据 叔 启动子突变状态。C228T和C250T变体是 叔 启动子区域。TruSight肿瘤170的数据与常规焦磷酸测序有很好的相关性，还检测到焦磷酸测序数据中未包含的几个微小变异。检测 叔 启动子突变对弥漫性胶质瘤至关重要。然而，C228T的变体 叔 由于读取深度不够理想，*.vcf文件中经常观察到启动子区域被排除在外。因此，我们不得不非常仔细地研究该变体基因组区域的集成基因组查看器（IGV）。我们很想弄清楚是什么导致了该地区的次优覆盖率，并发现该地区的阅读深度较低 叔 启动子区域也与其他NGS面板一起被报道。有人认为，TERT启动子区域的GC含量很高与这个问题有关。
一个有趣的发现是1p/19q缺失。使用TruSight肿瘤170，我们观察到大多数少突胶质瘤都存在1p和19q基因的显著拷贝数丢失，包括 NRAS1, MYCL1 （1p）和 CCNE1, AKT2, ERCC1，以及 ERCC2 （19q）。这与我们在少突胶质瘤样本中的FISH数据高度相关。数据表明，这种聚集拷贝数损失可能反映了1p和19q基因的缺失。如果TruSight肿瘤170包含更多位于1p和/或19q区域内的基因，这些数据将更有意义。
“令人鼓舞的是，TruSight肿瘤170稳定地检测到最常见的 IDH 突变。。。和类似 TP53 和 BRAF 突变水平与使用免疫化学方法观察到的水平相同。"
Q： 更广泛的TruSight肿瘤学500小组将如何解决您在TruSight肿瘤170小组中发现的一些问题？
SHK： TruSight肿瘤170是一个焦点小组。因此，它在评估脑肿瘤时所需的全面基因分析方面存在一些局限性。
我们相信，随着TruSight肿瘤学500小组的最近推出，这些问题已经得到解决，该小组是一个涵盖500多个基因的泛癌症小组。它比TruSight肿瘤170更全面，能够同时分析各种类型的生物标志物，包括单核苷酸变体（SNVs）、indels、扩增、融合和剪接变体。它还测量肿瘤突变负荷（TMB）和微卫星不稳定性（MSI）状态，这是支持未来免疫肿瘤治疗的重要生物标志物。4
Q： 您是如何分析研究中的TruSight肿瘤170数据的？
KN： 我们对TruSight肿瘤170数据的分析基于*.vcf文件。我们与延世病理学的其他成员在内部建立了一些过滤标准。变体的最终选择是使用内部过滤和选择标准手动完成的。
在某些情况下，我们发现由于单核苷酸缺失和重复之间的变体调用算法的混淆，变体调用可能不符合标准命名法。这可以通过将1000韩国基因组计划的数据纳入数据过滤过程或将数据用作正常参考数据来解决。这将显著提高韩国样本中体细胞变异调用的准确性。
Q： 将NGS与甲基化阵列相结合来评估癌症样本有价值吗？
SHK： 我相信使用NGS进行体细胞突变分析将成为临床实践中的常规。我还认为，脑肿瘤的全面遗传分析将受益于甲基化阵列分析。德国癌症研究中心（DKFZ）的David Capper博士的项目就是一个例证，该项目使用Infinium™HumanMethylation450K和MethylationEPIC阵列对脑肿瘤样本进行甲基化分析。5
我们在韩国面临的问题是，甲基化阵列在这里还没有得到补偿，这限制了我们可以获得的资金来进行临床研究，调查它们在识别脑癌症突变中的用途。在必要时，为了支持国际合作，在国际上传输或共享临床/遗传数据也存在一些监管问题。
“我们对新的TruSight肿瘤学500小组充满热情，该小组更全面，能够同时分析各种类型的生物标志物。”
Q： 韩国NGS基因评估的法规和报销是如何演变的？
SHK： 根据韩国政府最初的公告，2018年底将对基于NGS的临床试验的选择性报销计划进行审查。这个问题在韩国脑瘤患者和家属中很受关注。患者权益团体正在推动个人获得高科技诊断测试，如NGS，以及新的脑瘤药物。目前，韩国政府监管的公共卫生保健支持系统尚未提供这些服务。
Q： NGS的民主化对你意味着什么？
SHK： 我认为有一个积极的方面，如果你的意思是民主化将为普通患者提供普遍和普遍的NGS服务。它将通过提供全面的NGS数据和使用NGS分析技术来缩小工作台和床边之间的差距。
然而，我对世界上高科技医疗工具的可用性有一些担忧。目前，不同经济阶层之间以及欠发达国家和富裕国家之间在NGS或其他高科技医疗工具可用性方面的差距有可能在未来扩大。同样的情况也可能发生在新的但昂贵的治疗方法和药物的可用性上。我关心的是如何限制不同社会阶层和国家在基于NGS的工具、诊断和治疗的可用性和质量方面不断扩大的差距或两极分化。
Q： 你认为NGS和肿瘤学的下一个前景是什么？
SHK： 未来，NGS技术在临床实践中的接受将是不可避免的。一个很好的例子是PCR的接受。二十年前，我不相信PCR会成为临床实践中的一项基本技术。然而，它确实如此。同样的事情也会发生在NGS技术上。我们收到的对我们医院临床研究样本进行NGS分析的请求数量已经在迅速增加。
Q： 您期待在未来使用哪些类型的NGS癌症面板？
KN： 我们对新的TruSight肿瘤学500小组充满热情，该小组更全面，能够同时分析各种类型的生物标志物。它将成为开发新疗法伴随诊断的理想基础。我们期待着很快有机会在韩国测试和验证这个面板。
我们还希望看到用必要的基因创建新的NGS面板，将实体瘤分为几个类别，如实体瘤I类或II类面板。具有临床意义的脑癌靶基因的新面板也将有助于我们的临床研究。
了解有关本文中提到的产品和系统的更多信息：
工具书类
- 古德恩伯格ML和詹金斯RB。 成人胶质瘤遗传学. 癌症基因. 2012; 205: 613–621.
- 科恩A、霍尔曼S和科尔曼H。 胶质瘤中的IDH1和IDH2突变。 Curr神经神经官能症报告. 2013; 13:345.
- Garrett M，Sperry J，Braas D等。 异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变体和IDH野生型胶质球的代谢特征揭示了细胞类型特异性的脆弱性。 癌症代谢产物. 2018.6:4 doi:10.1186/40170-018-0177-4。
- Buchhalter I、Rempel E、Endris V等。 尺寸很重要：剖析基于面板的肿瘤突变负荷（TMB）分析的关键参数。 国际癌症杂志. 2018.doi:10.1002/ijc.31878。
- Hench J、Bihl M、Bratic Hench I等人。 让你的神经肿瘤学家满意：常规分子胶质瘤诊断的快速方法. 神经肿瘤. 2018. 12: 1682–1683.