Different Gene Mutation Spectrum of the Paired CSF and Plasma Samples in Lung Adenocarcinoma with Leptomeningeal Metastases: the Liquid Biopsy Based on Circulating Tumor DNA

Abstract

背景与目的软脑膜转移(leptomeningeal metastasis, LM)是晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)的一种严重并发症, 通常预后较差。对于驱动基因阳性的NSCLC患者, 表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs)是治疗的首选, 但常伴随着无法解决的耐药问题。本研究旨在探讨NSCLC-LM患者的脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)和血液中不同的基因突变谱及突变丰度, 筛查相关耐药基因, 以期能精确指导个体化的治疗。方法采用二代基因测序(next generation sequencing, NGS)的液体活检技术, 检测、对比分析TKI耐药后NSCLC患者同期的外周血及脑脊液中的循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)。结果共纳入18例NSCLC伴有LM的患者, 基础突变中11例(61.11%)为EGFR, 6例(33.33%)为间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK), 1例(5.56%)为原癌基因酪氨酸蛋白激酶ROS(ROS proto-oncogene 1, receptor tyrosine kinase, ROS1), 伴随突变中肿瘤蛋白P53(tumor protein p53 gene, TP53)、间质-上皮细胞转化因子(mesenchymal-epithelial transition factor, MET)检出率相对较高。CSF样本的靶向基因突变检出率明显高于外周血(100.00% vs 66.67%, P=0.006), 且基础突变基因的CSF丰度均明显高于血浆样本(P < 0.001)。CSF样本检测出丰富的单核苷酸变异(single-nucleotide variations, SNV)和拷贝数变异(copy number variants, CNV), 数量均多于血液样本；且相较于只接受过单一TKI治疗的患者, 使用多种TKI后脑脊液和血液中会产生更多的SNV突变。结论NSCLC-LM患者CSF中的ctDNA, 相较于外周血, 能更加准确、全面地反映出LM的真实基因突变状态, 在指导用药、耐药监测、预后评估等方面具有广泛的应用前景, 可作为液体活检的优选。