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

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。

Poster 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

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。

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。

敏感性评估实验设计

图 1. 评估 AVENIO ctDNA Surveillance kit 检测 MRD 的敏感性

敏感性分析结果

1. 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。

2. 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。

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。

如下图 2 所示。

图 2. AVENIO ctDNA Surveillance kit 检测 MRD 的敏感性分析

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。

表 1. 检测到基因变异的 11 例患者

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。

图 3. 两组患者的无复发生存对比(P<0.001)

临床意义

参考文献

Performance of the AVENIO ctDNA assays across multiple high throughput next generation sequencing platforms. AACR 2018 abstract 3648.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.