喜讯 | 仁东医学合作成果成功发表，践行前列腺癌精准分型及液态活检

前列腺癌（PCa）是一种基因组异质性疾病，在不同的疾病阶段，雄激素受体（AR）通路基因、DNA损伤修复（DDR）基因和肿瘤抑制基因（如TP53和RB1）等突变存在差异。目前的研究表明DDR基因在转移性去势抗性PCa（mCRPC）中的突变对于聚ADP核糖聚合酶抑制剂（PARPi）和铂类化疗的用药具有指导作用。然而，值得注意的是，去势敏感PCa（CSPC）的基因组数据有限。另一方面，目前基因检测对前列腺癌临床诊疗的指导主要基于高加索人群的基因组数据。而中国人和白种人之间存在巨大差异，特别是基因组学方面的差异不应被忽视。循环肿瘤DNA（ctDNA），因其取材方便、相对无侵入性，已应用于转移性PCa的基因测序。

本研究应用深度靶向测序技术，对仁济医院213例CSPC患者和183例mCRPC患者的ctDNA进行了综合分析。旨在探讨CSPC与CRPC的基因组差异，特别是DDR基因的差异，以指导临床治疗。

仁东医学与上海交通大学附属仁济医院薛蔚主任医师，董柏君副主任医师，樊连城医师，利用ctDNA多基因靶向测序来阐明CSPC和CRPC的体系突变图谱，并发现这两个治疗阶段之间的差异基因，以指导临床治疗。该研究成果在2019年11月CUA2019全国年会做初步口头报道[JOURNAL OF UROLOGY上在线刊登。

期刊名：JOURNAL OF UROLOGY

题目：Comparative analysis of genomic alterations across castration-sensitive and castration-resistant prostate cancer via circulating tumor DNA sequencing

影响因子：5.925

DOI: 10.1097/JU.0000000000001363.

研究共纳入了396名患者的血液样本及32例患者的组织样本，在采集样本时，213名患者被诊断为患有CSPC，其中131名为非转移性CSPC（nmCSPC），82名为新发转移性CSPC（mCSPC），183名患者被诊断为mCRPC；收集18例nmCSPC患者的原发肿瘤组织，3例新发mCSPC患者的转移灶组织，11例mCRPC患者在采血的同时采集转移性肿瘤组织（图1）。对所有样本进行了ctDNA 靶向测序。采用卡方检验或Fisher检验分析两组间的差异。

图1患者状态

1. CSPC和mCRPC患者的有害胚系变异            

在213例CSPC患者中，19例（8.9%）携带有害DDR基因胚系变异。CSPC中突变频率最高的基因是BRCA2（4.2%，n=9），其次是PMS1（0.9%，n=2），RAD51D（0.9%，n=2）和BRCA1（0.5%，n=1）。183例mCRPC患者中18例（9.8%）携带DDR基因有害胚系变异。mCRPC中突变频率最高的基因是BRCA2（4.9%，n=9），其次是ATM（1.1%，n=2），PALB2（1.1%，n=2）和BRCA1（0.6%，n=1）。两组间有害胚系变异的频率无显著差异（均p>0.05）（图2）。

图2有害胚系变异在CSPC和mCRPC中的分布

2. nmPCa和mPCa患者cfDNA浓度和ctDNA fraction比较

mPCa组cfDNA浓度显著高于nmPCa组（p<0.001）。新发mCSPC和mCRPC之间的cfDNA浓度没有显著差异（p=0.35）（图3A）。mPCa组ctDNA fraction明显高于nmPCa组（p<0.001）。mCRPC队列的ctDNA fraction显著高于新发mCSPC队列（p=0.035）（图3B）。

3. 血液和肿瘤组织与突变一致性分析  

在所有患者中，32例具有ctDNA样本的患者同时有同时期的肿瘤组织，包括18例nmPCa患者和14例mPCa患者（3例新发mCSPC和11例mCRPC）。一名病人（086）没有检测到ctDNA，并且在匹配的原发肿瘤组织中也没有任何变异。其余31例患者的ctDNA样本和匹配的肿瘤组织中分别鉴定出44个和61个体细胞变异。在mPCa患者中，20例（90.9%，n=22）患者的ctDNA和转移灶组织标本中均发现变异。然而，在nmPCa患者中，在ctDNA和原发组织样本中没有发现共同的变异（图3c）。

图3 nmPCa和mPCa中cfDNA浓度、ctDNA fraction分布及肿瘤组织与ctDNA样本的一致性

4. ctDNA阳性的中国人和白种人mCRPC基因组变异频率的比较             

与之前基于白种人群研究相比，本研究的mCRPC队列中CDK12(27.2%vs.6.4%，p<0.001)和FOXA1（36.8%vs.15.3%，p<0.001）的变异频率显著增高。ATM（10.5%vs.5.3%，p=0.21）， BRCA1（3.5%vs.0.7%， p=0.21），BRCA2（15.8%vs.9.3%， p=0.21）， SPOP （14.0%vs.9.3%， p=0.27）和RB1 （7.9%vs.8.7%， p=1.00）基因的变异频率在两个队列中相似。在mCRPC队列中，AR（47.4%vs.62.7%，p=0.034）、TP53（23.7%vs.50.0%，p<0.001）和PTEN（14.9%vs.40.0%，p<0.001）的变异频率相对较低（图4）。

图4 中国人与白种人变异频率的比较

5. ctDNA阳性的新发mCSPC和mCRPC患者体系突变比较         

在具有ctDNA阳性（ctDNA fraction＞2%）的新发mCSPC和mCRPC患者中发现了AR通路基因、DDR通路基因和肿瘤抑制基因（TP53/RB1）的体细胞变异。mCRPC患者中突变频率最高的基因是AR（47.4%），其次是FOXA1（36.8%）、CDK12（27.2%）和TP53（23.7%）。新发mCSPC患者中突变频率最高的基因是FOXA1（39.0%），其次是TP53（24.4%）、CDK12（12.2%）和BRCA2（9.8%）（图5）。

图5 ctDNA阳性的新发mCSPC患者和mCRPC患者体细胞变异的综合图谱

41例初发mCSPC患者与114例mCRPC患者相比，mCRPC患者的DDR通路基因（66.7% vs 41.5%，p=0.015）和AR通路基因（71.9% vs 48.8%，p=0.018）的变异频率显著高于新发mCSPC患者（图6a）。与新发mCSPC患者相比，mCRPC患者AR基因的变异频率增加（47.4% vs 4.9%，p<0.001）（图6b）。在选择性富集分析中，AR变异是mCRPC中富集；NBN在新发mCSPC中富集（图6c）。

图6 ctDNA阳性的新发mCSPC患者和mCRPC患者之间的体细胞变异频率和基因组变异富集

本研究是首次利用ctDNA靶向测序技术，对中国CSPC和mCRPC患者的基因组多样性进行研究：