液体活检在NSCLC诊疗中应用课件

液体活检

在NSCLC诊疗中的应用

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在NSCLC诊疗中的应用1精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测ctDNA在NSCLC诊疗中的应用精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测c2精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境3精准医疗时代下NSCLC诊疗面对的困境约1/3晚期NSCLC患者无法获得足够用于检测的组织样本精准医疗时代下NSCLC诊疗面对的困境约1/3晚期NSCLC4肿瘤的异质性NEnglJMed.2012Mar8;366(10):883-92肿瘤的异质性NEnglJMed.2012Mar85

不同患者的分子遗传信息个体差异明显；

同一患者的疾病不同部位分子遗传信息存在差异；

同一患者的疾病不同阶段分子遗传信息存在差异；

实时肿瘤个体化治疗依赖于由实时样本提供实时分子遗传信息；肿瘤实时个体化治疗不同患者的分子遗传信息个体差异明显；肿瘤实时个体化治疗6精准医疗时代下NSCLC诊疗的临床问题约1/3晚期NSCLC患者无法获得用于检测的组织样本组织异质性，活检样本无法反映肿瘤突变的全貌时空异质性，无法实时监测患者的病情血液标本是首选的实时样本！精准医疗时代下NSCLC诊疗的临床问题约1/3晚期NSCLC7什么是液体活检什么是液体活检8

Crowleyet.al,Nat.Rev.Clin.Oncol.，2013Aug;10(8):472-84游离DNActDNA和cfDNACTC循环肿瘤细胞什么是液体活检？Crowleyet.al,Nat.Rev.Cli9SchwarzenbachH,etal.Nat.Rev.Cancer.2011,11,426循环肿瘤DNA（CirculatingTumorDNA）循环肿瘤DNA（ctDNA)携带有实体瘤细胞基因突变/变异、甲基化、微卫星序列改变等信息游离DNA（cfDNA）CellfreeDNA，外周血中一种无细胞状态的胞外DNASchwarzenbachH,etal.Nat.Re10Krebsetal.,NatRevClinOncol.2014;11(3):129-44.保留完整的细胞形态，可以提供数量、遗传、细胞生物学特性等信息，指导预后循环肿瘤细胞（CirculatingTumorcells，CTC）Krebsetal.,NatRevClinOnc11ctDNA与CTC在临床应用中的比较类别临床应用优势临床应用劣势CTCs有完整的细胞形态疾病转移或进展的预后判断下游基因检测或免疫研究可体外培养低丰度和易破碎CTC分离，步骤繁琐假阳性和假阴性，表面抗原CTC的异质性ctDNA数量多，容易检测多可克服异质性检测到疾病进展更加敏感基因检测指导用药可能影响治疗方案假阳性和假阴性无法分离ctDNActDNA与CTC在临床应用中的比较类别临床应用优势临床应用12ctDNACTC异质性无有技术难点灵敏度CTC分离，灵敏度检测内容基因突变，突变丰度，浓度数量，基因突变临床应用伴随诊断指导用药预后预后动态监测ctDNA检测的临床应用更加简单、成熟ctDNA与CTC技术指标比较ctDNACTC异质性无有技术难点灵敏度CTC分离，灵敏度检13ctDNA的特点—片段化

Heitzeret.al.,ClinicalChemistry2015,61(1)：112–123提示其来源为坏死和凋亡细胞ctDNA的特点—片段化Heitzeret.al.,14ctDNA的特点—个体差异大肿瘤患者体内ctDNA浓度0.01-90%不等，与临床分期、分化程度密切相关Guoetal.,OncoTargetsTher.2015Nov6;8:3289-3296.Bettegowdaetal.,SciTranslMed.2014February19;6(224):224ra24ctDNA的特点—个体差异大肿瘤患者体内ctDNA浓度0.015如何检测如何检测16ctDNA的特点—代谢快半衰期约2h，可以实时反映肿瘤的变化情况

Crowleyet.al,Nat.Rev.Clin.Oncol.，2013Aug;10(8):472-84abctDNA的特点—代谢快半衰期约2h，可以实时反映肿瘤的变化17现有检测技术比较技术检出限检测区域技术特点Sanger>10%全基因序列双脱氧链终止法qPCR1%已知位点荧光素标记ARMSPCR0.1%已知位点扩增阻滞突变NGS0.1-1%全基因序列SBS/半导体测序数字PCR0.01%或更低已知位点微滴反应现有检测技术比较技术检出限检测区域技术特点Sanger>118数字PCR：超灵敏的精确定量方法“Divide

and

Conquer”

Digital

PCR是一种基于单分子模板PCR扩增，进行核算拷贝数精确定量的分析方法数字PCR：超灵敏的精确定量方法“DivideandCo19数字PCR平台结果判读可检测低至0.04%的EGFR790M突变数字PCR平台结果判读可检测低至0.04%的EGFR79020更高灵敏度更适合ctDNA的检测精确定量更适合做动态监测操作简便，周期短适合临床应用数字PCR与其他方法的比较Thress

etal.,LungCancer,2015,90(3):509-515更高灵敏度数字PCR与其他方法的比较Thressetal21驱动基因并行检测与NSCLC治疗Shamesetal.,JPathol.2014Jan;232(2):121-33驱动基因并行检测与NSCLC治疗Shamesetal.,22一代EGFRTKI和克唑替尼获得性耐药机制Camidgeetal.,NatRevClinOncol.2014Aug;11(8):473-81.EGFRTKI耐药机制：信号通路KRAS等继发突变EGFRT790M突变其他耐药机制ALKTKI耐药机制ALK基因突变EGFR等基因突变KIT扩增其他耐药机制一代EGFRTKI和克唑替尼获得性耐药机制Camidge23二代测序已成为NCCN推荐技术二代测序已成为NCCN推荐技术24ctDNA在NSCLC诊疗中的应用ctDNA在NSCLC诊疗中的应用25ctDNA的应用--伴随诊断EGFR突变型和野生型患者用药后的PFS，EGFR突变型患者的PFS显著高于EGFR野生型，疗效更好，P<0.05。EGFR突变型患者用药前和用药后第56天的FDG-PET和CT结果，1位EGFR突变型患者在服用靶向药物后，影像学结果显示瘤体有明显减少。Punnooseetal.,ClinCancerRes.2012Apr15;18(8):2391-401ctDNA的应用--伴随诊断EGFR突变型和野生型患者用药后26临床用药重大进展易瑞沙（Iressa）血液ctDNA伴随诊断获欧盟批准2014年9月，欧洲药品管理局（EMA）批准易瑞沙（Iressa）标签II型变化更新，使ctDNA检测方法成为医生评估EGFR突变状态的重要方法之一2015年2月，CFDA也批准了其中文说明书的变动：当考虑本品用于晚期或转移性NSCLC患者的一线治疗时，推荐对所有患者的肿瘤组织进行EGFR突变检测。如果肿瘤标本不可评估，则可使用从血液（血浆）标本中获得的循环肿瘤DNA(ctDNA)。ctDNA作为一种新型的肿瘤标志物，通过检测其与肿瘤发生和用药相关的基因突变信息，实现指导用药。ctDNA用于伴随诊断指导临床用药临床用药重大进展ctDNA作为一种新型的肿瘤标志物，通过检测27NSCLC患者肿瘤组织和ctDNAEGFR突变一致性癌种分期例数技术检测基因检出限灵敏度特异性一致性非小细胞肺癌I-IV3110多种EGFR-62%96%81%

CirculatingtumorDNAiseffectiveforthedetectionofEGFRmutationinnon-smallcelllungcancer:ameta-analysisCancerEpidemiolBiomarkersPrev.2015Jan;24(1):206-12.NSCLC患者肿瘤组织和ctDNAEGFR突变一致性癌种分28诺禾致源NSCLC一致性研究结果IIIB-IV肺腺癌患者组织与血液检测一致性研究阶段性结果（40基因panel）阳性阴性阳性一致性阴性一致性总体一致性组织血浆组织血浆总体23179974%100%81%EGFRL858R97232378%100%94%19del54272780%100%97%EML4-ALK43282875%100%97%基因融合53272760%100%94%诺禾致源NSCLC一致性研究结果IIIB-IV肺腺癌患者组织29血液检测逐渐得到中国专家的认可2015年12月8日发布非小细胞肺癌血液EGFR基因突变检测中国专家共识中华医学杂志，2015，95卷，46期：3721-3726血液检测逐渐得到中国专家的认可2015年12月8日发布中华医30ctDNA的应用—动态监测Oxnardet.al.,ClinCancerRes,2014,20(6):1698-1705ctDNA的应用—动态监测Oxnardet.al.,C3165岁有吸烟史的男性NSCLC患者,追踪其在接受靶向药物治疗过程中,血液ctDNA中突变基因型含量的变化。在取样的四个时间阶段中,第四个阶段病情有进展,出现了耐药的情况。同时ctDNA中TP53(splicing)和EGFR(T790M)突变频率发生了明显的变化ctDNA用于动态监测—诺禾项目结果65岁有吸烟史的男性NSCLC患者,追踪其在接受靶向药物治32ctDNA的临床应用前景Bettegowdaetal.,SciTranslMed.2014February19;6(224):224ra24ctDNA的临床应用前景Bettegowdaetal.,33精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测ctDNA在NSCLC诊疗中的应用精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测c34Thanksforyourattention!Thanksforyourattention!35液体活检

在NSCLC诊疗中的应用

液体活检

在NSCLC诊疗中的应用36精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测ctDNA在NSCLC诊疗中的应用精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境什么是液体活检如何检测c37精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境精准医疗时代NSCLC诊疗面对的困境38精准医疗时代下NSCLC诊疗面对的困境约1/3晚期NSCLC患者无法获得足够用于检测的组织样本精准医疗时代下NSCLC诊疗面对的困境约1/3晚期NSCLC39肿瘤的异质性NEnglJMed.2012Mar8;366(10):883-92肿瘤的异质性NEnglJMed.2012Mar840

不同患者的分子遗传信息个体差异明显；

同一患者的疾病不同部位分子遗传信息存在差异；

同一患者的疾病不同阶段分子遗传信息存在差异；

实时肿瘤个体化治疗依赖于由实时样本提供实时分子遗传信息；肿瘤实时个体化治疗不同患者的分子遗传信息个体差异明显；肿瘤实时个体化治疗41精准医疗时代下NSCLC诊疗的临床问题约1/3晚期NSCLC患者无法获得用于检测的组织样本组织异质性，活检样本无法反映肿瘤突变的全貌时空异质性，无法实时监测患者的病情血液标本是首选的实时样本！精准医疗时代下NSCLC诊疗的临床问题约1/3晚期NSCLC42什么是液体活检什么是液体活检43

Crowleyet.al,Nat.Rev.Clin.Oncol.，2013Aug;10(8):472-84游离DNActDNA和cfDNACTC循环肿瘤细胞什么是液体活检？Crowleyet.al,Nat.Rev.Cli44SchwarzenbachH,etal.Nat.Rev.Cancer.2011,11,426循环肿瘤DNA（CirculatingTumorDNA）循环肿瘤DNA（ctDNA)携带有实体瘤细胞基因突变/变异、甲基化、微卫星序列改变等信息游离DNA（cfDNA）CellfreeDNA，外周血中一种无细胞状态的胞外DNASchwarzenbachH,etal.Nat.Re45Krebsetal.,NatRevClinOncol.2014;11(3):129-44.保留完整的细胞形态，可以提供数量、遗传、细胞生物学特性等信息，指导预后循环肿瘤细胞（CirculatingTumorcells，CTC）Krebsetal.,NatRevClinOnc46ctDNA与CTC在临床应用中的比较类别临床应用优势临床应用劣势CTCs有完整的细胞形态疾病转移或进展的预后判断下游基因检测或免疫研究可体外培养低丰度和易破碎CTC分离，步骤繁琐假阳性和假阴性，表面抗原CTC的异质性ctDNA数量多，容易检测多可克服异质性检测到疾病进展更加敏感基因检测指导用药可能影响治疗方案假阳性和假阴性无法分离ctDNActDNA与CTC在临床应用中的比较类别临床应用优势临床应用47ctDNACTC异质性无有技术难点灵敏度CTC分离，灵敏度检测内容基因突变，突变丰度，浓度数量，基因突变临床应用伴随诊断指导用药预后预后动态监测ctDNA检测的临床应用更加简单、成熟ctDNA与CTC技术指标比较ctDNACTC异质性无有技术难点灵敏度CTC分离，灵敏度检48ctDNA的特点—片段化

Heitzeret.al.,ClinicalChemistry2015,61(1)：112–123提示其来源为坏死和凋亡细胞ctDNA的特点—片段化Heitzeret.al.,49ctDNA的特点—个体差异大肿瘤患者体内ctDNA浓度0.01-90%不等，与临床分期、分化程度密切相关Guoetal.,OncoTargetsTher.2015Nov6;8:3289-3296.Bettegowdaetal.,SciTranslMed.2014February19;6(224):224ra24ctDNA的特点—个体差异大肿瘤患者体内ctDNA浓度0.050如何检测如何检测51ctDNA的特点—代谢快半衰期约2h，可以实时反映肿瘤的变化情况

Crowleyet.al,Nat.Rev.Clin.Oncol.，2013Aug;10(8):472-84abctDNA的特点—代谢快半衰期约2h，可以实时反映肿瘤的变化52现有检测技术比较技术检出限检测区域技术特点Sanger>10%全基因序列双脱氧链终止法qPCR1%已知位点荧光素标记ARMSPCR0.1%已知位点扩增阻滞突变NGS0.1-1%全基因序列SBS/半导体测序数字PCR0.01%或更低已知位点微滴反应现有检测技术比较技术检出限检测区域技术特点Sanger>153数字PCR：超灵敏的精确定量方法“Divide

and

Conquer”

Digital

PCR是一种基于单分子模板PCR扩增，进行核算拷贝数精确定量的分析方法数字PCR：超灵敏的精确定量方法“DivideandCo54数字PCR平台结果判读可检测低至0.04%的EGFR790M突变数字PCR平台结果判读可检测低至0.04%的EGFR79055更高灵敏度更适合ctDNA的检测精确定量更适合做动态监测操作简便，周期短适合临床应用数字PCR与其他方法的比较Thress

etal.,LungCancer,2015,90(3):509-515更高灵敏度数字PCR与其他方法的比较Thressetal56驱动基因并行检测与NSCLC治疗Shamesetal.,JPathol.2014Jan;232(2):121-33驱动基因并行检测与NSCLC治疗Shamesetal.,57一代EGFRTKI和克唑替尼获得性耐药机制Camidgeetal.,NatRevClinOncol.2014Aug;11(8):473-81.EGFRTKI耐药机制：信号通路KRAS等继发突变EGFRT790M突变其他耐药机制ALKTKI耐药机制ALK基因突变EGFR等基因突变KIT扩增其他耐药机制一代EGFRTKI和克唑替尼获得性耐药机制Camidge58二代测序已成为NCCN推荐技术二代测序已成为NCCN推荐技术59ctDNA在NSCLC诊疗中的应用ctDNA在NSCLC诊疗中的应用60ctDNA的应用--伴随诊断EGFR突变型和野生型患者用药后的PFS，EGFR突变型患者的PFS显著高于EGFR野生型，疗效更好，P<0.05。EGFR突变型患者用药前和用药后第56天的FDG-PET和CT结果，1位EGFR突变型患者在服用靶向药物后，影像学结果显示瘤体有明显减少。Punnooseetal.,ClinCancerRes.2012Apr15;18(8):2391-401ctDNA的应用--伴随诊断EGFR突变型和野生型患者用药后61临床用药重大进展易瑞沙（Iressa）血液ctDNA伴随诊断获欧盟批准2014年9月，欧洲药品管理局（EMA）批准易瑞沙（Iressa）标签II型变化更新，使ctDNA检测方法成为医生评估EGFR突变状态的重要方法之一2015年2月，CFDA也批准了其中文说明书的变动：当考虑本品用于晚期或转移性NSCLC患者的一线治疗时，推荐对所有患者的肿瘤组织进行EGFR突变检测。如果肿瘤标本不可评估，则可使用从血液（血浆）标本中获得的循环肿瘤DNA(ctDNA)。ctDNA作为一种新型的肿瘤标志物，通过检测其与肿瘤发生和用药相关的基因突变信息，实现指导用药。ctDNA用于伴随诊断指导临床用药临床用药重大进展ctDNA作为一种新型的肿瘤标志物，通过检测62NSCLC患者肿瘤组织和ctDNAEGFR突变一致性癌种分期例数技术检测基因检出限灵敏度特异性一致性非小细胞肺癌I-IV3110多种EGFR-62%96%81%

CirculatingtumorDNAiseffectiveforthedetectionofEGFRmutationinnon-smallcelllungcancer:ameta-analysisCancerEpidemiolBiomarkersPrev.2015Jan;24(1):206-12.NSCLC患者肿瘤组织和ctDNAEGFR突变一致性癌种分63诺禾致源NSCLC