液体活检评估转移性三阴性乳腺癌患者预后

三阴性乳腺癌只占乳腺癌总体的15%，但却导至了25%以上但乳腺癌相关死亡。过去20年，TNBC患者的总生存没有显著变化。目前，化疗是TNBC主要的治疗手段。对TNBC进行基因组学分析，可能可以发现潜在的生物标志物，指导治疗或预测预后。近日，发表在《JCO》杂志上的研究，采用创新性的方法对转移性三阴性乳腺癌中外周血标本进行检测，发现了重要的预后指标。

背景

TNBC只占所有乳腺癌患者的10-15%，但却贡献了1/3的乳腺癌相关死亡。TNBC患者没有表达任何治疗靶点，如HER2和ER/PR，治疗仍以化疗为主。近年来对原发性TNBC患者的基因检测发现，这类肿瘤中单核苷酸变异的发生率非常低，但肿瘤常伴有TP53的失活突变和染色体不稳定，表现为广泛的体细胞拷贝数变异，提示体细胞拷贝数变化在TNBC肿瘤形成过程中扮演重要作用。目前，尽管有一些研究开始探寻转移性三阴性乳腺癌（mTNBC）的基因组特征，但却很少有大样本量的患者报道。

外周血中游离DNA（cfDNA）由正常细胞或肿瘤细胞脱落形成，对cfDNA进行二代测序分析，可以实现无创基因检测。既往的研究多采用cfDNA检测特定的基因突变或一些癌症相关的基因变异。基于既往研究的结果，我们开发了一个新的计算方法，ichorCNA，通过对cfDNA进行全基因组测序，可以检测cfDNA中的体细胞拷贝数变异（somatic copy number alterations，SCNA）并定量计算肿瘤分数（tumor fraction，TFx）。本研究中，我们评估了cfDNA中TFx与mTNBC患者预后的关系，同时发现mTNBC中富集存在的重要的SCNA。

方法和结果

1. 研究队列：

2010年8月至2016年11月，研究收集了164例患者的506份血浆标本。所有患者在抽血前都接受过化疗，多数为辅助或新辅助阶段接受了蒽环和紫衫类的化疗。从患者诊断为转移阶段开始计算，中位的随访时间位17个月（0-82个月）。研究入组流程图见下图1A.

图1A. 研究队列

2. 外周血中的基因拷贝数与肿瘤转移灶高度一致

采用低覆盖范围的全基因组测序，其中478份（94.5%）血浆标本可以采用ichorCNA进行拷贝数分析和明确TFx；其中，337份（70.5%）标本中的肿瘤DNA高于检测下限（TFx3%）164例患者中，158例（96.3%）患者的TFx可以明确；其中101例（63.9%）患者有至少1份血标本TFx10%。对比TFx10%和TFx

既往的研究显示肿瘤转移灶和配对的cfDNA在拷贝数变异和突变谱上有较高的一致性。研究者再次在这一队列中进行证明，共10例患者有配对的转移灶活检标本和同一时间的血浆标本。结果显示，肿瘤活检标本中检测到的基因变异，在cfDNA中也可以检测到，检测的敏感性为86%，特异性达到90%。下图1B例举了4例患者的检测结果。

图1B. 肿瘤转移病灶和cfDNA基因变异的一致性分析

3. 相比于TNBC原发灶，转移灶中NOTCH2，AKT2和AKT3基因拷贝数增加更常见

研究者假设，相比于既往没有接受过化疗的TNBC原发灶，化疗耐药的转移灶中，一些特定的基因拷贝数变异更为常见，尤其是与化疗耐药和肿瘤转移相关的基因。研究结果印证了假设，在转移性病灶中，4个基因（NOTCH2，AKT3，GATA3和AKT2）基因拷贝数增加的发生率更高。此外，CDKN2A，PTEN，RB1和NF1这4个基因单个拷贝的缺失在转移灶中也更常见。

与METABRIC和TCGA数据库中TNBC原发灶测序结果对比，结果显示，相比于原发灶，转移灶中一系列基因的变异频率更高，其中高频（>50%的样本中检测到）扩增的基因有：MYC，AKT3，GATA3，NOTCH2，EZH2，BRAF，MET。相比于配对的原发灶标本或公开数据库中的结果，4个基因变异在TNBC转移灶中更常见，分别为GATA3扩增，NOTCH2，AKT2和AKT3突变。见下图2A-C。

图2. TNBC原发灶和转移灶测序对比

4. 染色体18q11和19p13的扩增与mTNBC预后更差相关

既往关于基因变异与mTNBC预后的关系少有研究，研究者分析了mTNBC中常见的体细胞拷贝数变异（见下图3A，扩增或缺失），采用cox比例风险模型一一分析各个基因与患者预后的关系（下图3B）。结果显示，仅一小部分基因变异可以预测mTNBC的预后，即18q11和19p13。超过一半的mTNBC患者中检测到18q11和/或19p13拷贝数的增加或扩增，在转移病灶中的发生率高于原发灶。单因素分析和多因素分析均提示，18q11和19p13基因拷贝数增加与更差的预后相关，HR=3.30，95% CI：1.30-8.38，P=0.012。

图3. 基因拷贝数的变化与患者预后的关系分析

5. mTNBC中cfDNA肿瘤分数是独立的预后标志物

在这个队列中，第一次血标本中TFx10%的患者，总生存显著更短，分别为6.4个月和15.9个月（见下图4C）。在多因素分析中，TFx仍然是独立的预后指标，HR=2.14；95%CI：1.40-3.28；P

图4. TFx是独立的预后指标

结论

本研究是最大样本量的对mTNBC患者进行基因特征分析的研究。在mTNBC在，TFx是一个可靠的，微创的指标，可以独立预测患者的预后。对比TNBC患者的肿瘤原发灶和转移灶，多数基因的拷贝数变异是非常相似的，但也发现TNBC转移灶中存在一些特异性的基因变异。

点评在晚期患者中进行ctDNA的分析，比早期患者更有意义，因为晚期患者中ctDNA水平更高。在TNBC这一类侵袭转移较快的肿瘤，ctDNA可以作为肿瘤组织的重要替代材料，进行肿瘤基因特征分析。既往，对于mTNBC患者缺乏可靠的预后标志物，本研究采用微创的方法，分析血浆标本中的TFx，这一方法可以不依靠肿瘤特异性的突变，结果显示，TFx可若作为独立的预后因子，具有重要的临床应用价值。此外，研究队列中，大多数的患者（96.3%）都可以检测到TFx，意味着TFx可以广泛应用。后续，可以进行进一步的研究，如采用ctDNA检测肿瘤的同源重组缺陷等，筛选TNBC的治疗靶点。

参考文献

Association of Cell-Free DNA Tumor Fraction and Somatic Copy Number Alterations With Survival in Metastatic Triple-Negative Breast Cancer. Published at jco.org on January 3, 2018.