纽约(基因组网)——本月早些时候发表的一份报告揭示了阿斯利康公司对四种商用NGS液体活检检测的直接评估的新细节——这是一种精确分析各种检测之间的一致性或不一致性的努力,以及它们的结果如何与肿瘤组织测序相比较。
因为公司已经前面提到的在更有限的演示中,结果是,发表在JCO精密肿瘤学,对这些实验室在商业上提供的变异呼叫的可靠性提出了质疑。现在该研究全文发表了,它还有助于揭示这些差异背后的更多细节,尽管比较测试的某些方面仍然是专有的或未披露的。
在一篇评论出现在阿斯利康报告旁边,三个Dana Farber临床医生——Cloud Paweletz, Christie Lau和Geoffrey Oxnard——写道,虽然在过去几年里,液体活检呼叫差异的许多原因已经得到了更好的理解,但个体检测特征如何发挥作用的机制仍然是一个谜。
Dana Farber团队写道:“我们和其他人已经发现,检测灵敏度与临床因素密切相关,如分期和转移扩散……而假阳性……通常归因于肿瘤的异质性。”
“人们最不了解的是,与检测性能相关的技术因素是如何导致假阳性和假阴性结果的。探针设计和库生成的细节通常被认为是专有的,在已发表的少数分析验证研究中只进行了最少的描述。”
为了解决其中的一些问题,阿斯利康团队,由肿瘤学转化科学执行董事布莱恩·多尔蒂(Brian Dougherty)领导,说服四家商业测试供应商参与一组24个匹配样本的面对面分析,发回他们的原始数据和不同的呼叫,以便研究人员不仅可以评估不一致的领域,还可以评估根据每种检测方法的独特参数,这些不一致是如何产生的。
这种设计使这项研究“解决了困扰之前供应商比较研究的许多陷阱,”奥克斯纳德、刘和帕韦列茨在他们的评论中写道。它使该研究能够调查检测间的技术因素,如突变呼叫偏差,并“检查假阴性是随机样本偏差的结果,还是供应商生物信息过滤器的阈值细微差别的结果。”
研究中未透露姓名的供应商都是美国cap - cliacess认证的NGS商业实验室。Resolution Bioscience向GenomeWeb证实,它的测试是四种测试之一,特别是“供应商B”,它的特征是一个较小的面板。
阿斯利康团队称,其他三家实验室的测试都包含“60到70个基因”,包括Guardant Health、Foundation Medicine和Personal Genome Diagnostics,但当联系到这三家实验室时,它们都没有确认或否认参与。
在JCO精密肿瘤学发表的文章中,Dougherty和他的同事报告说,比较的液体活检分析显示了24个样本的“实质性变化”。总的来说,该团队计算出ctDNA检测的敏感性范围在38%到89%之间,而阳性预测值(PPV)则分布在36%到80%之间。
作者写道,尽管一些血浆组织不一致可以归因于异质性和克隆造血,但这比技术因素要小得多。
总的来说,供应商C的计算灵敏度最高,为89%,供应商B(分辨率)的PPV最高,为80%。作者报告说,供应商D的PPV只有36%,反映出很高的误报率。
在假阳性变异的情况下,研究发现,这些往往是新的,并经常与供应商特定的突变偏差有关。另一方面,假阴性很大程度上归因于怀疑种系变异的生物信息过滤或与信噪比相关的限制。
例如,由于供应商A的检测中背景噪声升高,一个TP53变体被遗漏,但“明显存在,并被供应商C报告了,”该团队写道。
Resolution Bioscience首席执行官马克•李(Mark Li)今年早些时候表示,阿斯利康对他的公司的分析有一个令人鼓舞的方面,那就是它看到的假阳性相对较少。这反映出决议方面有意识地选择保持保守的生物信息学。“假阳性…太可怕了,”他说。
例如,在报告的结果中,Resolution(供应商B)遗漏了供应商C调用的PIK3CA H1047R变体。在进一步的检查中,该变异存在于Resolution的原始数据中,但没有报告,大概是因为它的存在水平低于该公司的生物信息调用阈值,但高于供应商C使用的阈值。两家公司的信噪比都很高,读取数量相似(供应商C为5,供应商B为4)。
在本周的一封电子邮件中,李补充说,数据强调了“许多声称检测率极低的供应商可能报告的是假阳性,在一个案例中,假阳性甚至比真阳性更多。”“我们认为假阳性是我们能做的最糟糕的事情,”他补充说。
从分析中得到的进一步细节包括,在跨供应商和组织比较中观察到的大多数不一致是在1%的变异等位基因频率以下观察到的。将分析局限于等位基因分数大于1%的突变,其中三个供应商——A、B和C——都实现了100%的PPV。
根据奥克斯纳德和他的评论合著者的说法,研究结果“应该引起深思”。尽管在高等位基因频率下的三种检测中,阳性预测率很高,但AF小于1%的突变导致PPV在供应商A中下降至17%。
评论人士写道:“请注意,每个供应商都会例行报告在低于1% AF时检测到的变异,这种灵敏度被宣传为血浆NGS检测的独特强度。”
李还强调了这方面的研究。“所有低于0.2%的东西都不是真的,”他说。他说:“争论似乎越来越少了。”随着液体活检技术的发展,公司有时会将检测极限降至0.01%甚至更低,尽管根据所使用的输入量,并没有足够的分子来检测变体。李解释说:“即使你百分之百地高效,数学也不会出现。”
但是,他也在他的电子邮件中补充说,该研究显示,三种测试的PPV为100%,AF高于1%,这一事实“应该给临床社区一些信心,液体活检是可以工作的。”
阿斯利康分析的另一个有趣的方面是,它重申需要基于血液的检测来精确区分种系和体细胞变异,无论是通过配对正常测序还是生物信息学过滤。研究人员通过与肿瘤正常测序数据的比较,证实了几种较高频率的血浆变体为种系。也就是说,分析表明,这种做法可能会影响不同液体活检分析之间的不一致性。
例如,供应商D报告了一种BRCA2变体,AF为20%,但供应商C没有报告,尽管它存在于供应商的原始数据中,“可能是因为对可疑的种系变体进行了生物信息过滤,”作者写道。
令人不安的是,一家供应商(供应商A)错误处理了8个样本,将结果与错误的患者样本相关联。纠正这一点将使供应商A的PPV从55%提高到73%,敏感性从38%提高到44%。但作者们决定只公布现状数据,因为其他实验室没有混淆样本,而这个错误反映了一个“严重的问题”。
阿斯利康数据的评论文章的作者强调,由于所使用的样本是针对早期癌症的强化样本,“这不是血浆NGS的预期人群”,而且由于结果没有考虑到临床报告策略,而临床报告策略可能会潜在地调节一些已确定的问题,因此对临床实践的影响应谨慎对待。
该研究的作者写道:“将这些发现外推到对更晚期癌症临床样本的分析……可能会导致对差异的过度解释。”
Resolution的Li说他的公司致力于继续研究这些因素,并参与跨平台分析,考虑到公众对液体活检检测的可变性或差异的认知对整个领域是有害的。
他说,此前将Guardant Health与基础医学(Foundation Medicine)或PGDx进行比较的研究结果更令人沮丧,这些研究的结果“对任何人都不利”。
他说,在阿斯利康最近的分析中,研究人员发现Resolution和Guardant的测试结果的一致性要高得多,至少在snv和indels方面是这样。
在他们的评论文章中,奥克斯纳德和他的同事写道,随着血浆NGS在癌症治疗中的应用越来越广泛,“显然仍需要[更多]一致性研究。该小组补充说,未来的分析应该“理想地专注于可操作的变体,并……仅限于晚期癌症”。