全基因组测序在指导血癌治疗中的重要作用

对于某些血癌，如急性髓系白血病(AML)和骨髓增生异常综合征(MDS)，决定患者是否需要积极治疗通常取决于一组实验室检测，以确定遗传变化。其中一些检测依赖于60多年前发明的技术，在过去30年里一直在临床应用。

现在，圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究表明全基因组测序它是否至少与帮助确定患者的治疗方法的传统基因检测一样准确，而且往往更好血癌．基因组测序技术的成本不断下降，最近已达到与传统检测相似的水平。此外，结果可以在短短几天内返回给患者，使全基因组测序成为为特定患者确定最佳治疗方案的潜在可行方法。

这项研究发表在3月11日的《美国医学杂志》上新英格兰医学杂志．

选择合适的治疗方法癌症患者往往取决于识别一系列不同类型的基因变化资深作者大卫·h·斯宾塞博士说，他是医学助理教授，也是麦克唐纳基因组研究所临床测序设施的医学主任。“我们的研究表明，全基因组测序是一种可靠和实用的方法，可以检测所有对评估AML和MDS患者复发风险很重要的变化。这种方法可以在传统检测方法不成功的情况下进行，也可以应用于其他癌症，包括实体瘤。这意味着患有其他类型癌症的患者最终可能受益于快速临床基因组测序。”

这项研究主要针对AML和MDS患者。AML是一种源于骨髓的血癌，MDS是一种骨髓无法产生足够正常血细胞的疾病。两者通常都是致命的，但如果接受适当的治疗，许多患者可以得到更有效的治疗。

白血病或MDS患者根据基因检测结果分为三个风险类别。风险较高的患者通常只接受化疗。风险较低的患者在确诊时往往需要更强化的治疗——通常是化疗和干细胞移植(以前称为骨髓移植)。对于中等风险患者，最佳治疗方法并不明确，其治疗方案可能会根据每个患者的健康状况、个人偏好和医生的指导而有所不同。

近三十年来，根据染色体在显微镜下的样子，患者被划分为这些风险类别。最近，医生已经开始将有限数量基因的基因测序纳入分析，但这种测序通常不能识别所有对指导治疗决策很重要的变化。全基因组测序可以识别染色体和基因的变化，但由于其成本和对整个基因组进行测序和分析所需的时间，很少在研究之外进行。

斯宾塞说:“对于这些类型的血癌，常规的染色体分析是标准诊断工作的关键部分。”“我们从研究中知道，全基因组测序可以检测出这些类型的染色体异常，所以我们的部分研究并不令人惊讶。我们所展示的是，基因组测序已经达到了一个实用、快速、经济、临床可行的程度，可以用于患者的常规检测。”

根据研究人员的说法，这项研究中测序的技术成本约为每个患者1900美元。这一数额与AML患者常规基因检测的实验室成本相似，后者通常为1,000至2,000美元。

在这项新研究中，包括共同作者、病理学和免疫学教授Eric J. Duncavage博士在内的研究人员;Molly C. Schroeder博士，病理学和免疫学助理教授;Lewis T.和Rosalind B. Apple医学教授Timothy J. Ley博士通过对这些血癌患者的全基因组测序评估了263名患者的血液样本，并将这些结果与来自同一患者的传统基因检测进行了比较。这些患者在巴恩斯犹太医院的Siteman癌症中心和华盛顿大学医学院接受治疗。

研究人员发现，全基因组测序与传统方法(称为核型分析)一样，可以识别所有主要的基因组异常，而且重要的是，它在17%的病例中识别了额外的遗传异常。263例患者中，117例为新诊断患者;对其他患者的样本进行回顾性分析。对于新诊断的患者，全基因组测序在约25%的病例中发现了额外的遗传信息。这一新信息改变了19名患者的风险类别。一般来说，改变风险类别可能会改变患者的治疗方案。研究人员还表明，这种测序可以相对较快地完成，平均5天就能返回结果，但最短只需3天。

核型分析的一个缺点是有些病人的结果不确定。核型分析需要包含活细胞的样本，有时样本中没有足够的活细胞来确定患者的风险类别。相比之下，全基因组测序不需要活细胞。它只使用病人癌细胞的一小部分DNA样本。在这项研究中，研究人员发现，全基因组测序可以准确地对传统核型分析结果不确定的患者进行风险分层。根据研究人员的说法，不确定的结果或检测失败可发生在高达20%的AML患者中。

“不确定的结果非常令人沮丧，因为我们希望能够在治疗开始时为患者提供最合适的治疗。尽管有限的基因检测是有价值的，但它可能会错过与治疗选择相关的重要发现。我们多年来一直致力于简化全基因组测序，使其可以常规使用，”Ley说，他在12年前领导了麦克唐纳基因组研究所的团队，对第一个癌症基因组进行了测序(来自一名AML患者)。

施罗德说:“首次在华盛顿大学进行的整个癌症基因组测序，彻底改变了我们对癌症以及如何治疗癌症的理解。”“这个项目令人兴奋，因为它证明了全基因组测序已经成熟为一种高效、实用的工具，在患者被诊断为AML或MDS时，对他们进行临床测试是有用的。”

据斯宾塞说，大多数患者的风险类别改变基于全基因组方法转移到不太有利的风险类别。这表明，全基因组测序可能能够更一致地识别出处于不利风险类别的患者，使他们能够预先接受最合适的治疗。

作为临床试验的一部分，研究人员将继续评估AML和MDS患者的全基因组测序。此外，全基因组测序将提供给在Siteman癌症中心治疗的AML和MDS患者。被称为ChromoSeq的全基因组测序试验的资金将由BJC HealthCare提供。

“这项研究最引人注目的方面之一是，结果可以立即转化为患者护理，”Duncavage说。“作为与麦克唐纳基因组研究所和病理与免疫学系的合作，我们很高兴推出这种检测的临床版本，将供患者使用。我们很自豪能够提供全基因组AML和MDS患者的测序，我们希望很快将其扩展到其他癌症。”

Peter Campbell，医学博士，癌症专家基因组英国剑桥惠康桑格研究所的测序研究“我们正站在一个时代的门槛上，在这个时代，我们可以识别特定患者的每一个相关基因变化癌症坎贝尔说，他没有参与这项工作。“这项有趣的研究表明，首先，这项技术可以在现实世界的临床实践中实施，其次，我们可以更准确地选择治疗方法病人患有血癌。我们现在的任务是将这一血癌蓝图应用于所有癌症。”

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