在上周由美国癌症研究协会主办的液体活检技术会议上,项目负责人描述了他们所做的努力,称基因组技术可以使病毒相关癌症的早期检测和筛查取得了长足进展。
香港中文大学的研究人员Dennis Lo是该领域的先驱,他在会议的主题演讲中向与会者介绍了他的工作,即开发一种早期检测由eb病毒引起的鼻咽癌的检测方法。
其他研究人员也分享了与人类乳头状瘤病毒(HPV)相关的癌症研究的新数据。
由于病毒DNA提供了一个非常特殊的非人类靶标,因此一些人认为,与早期检测其他类型的癌症相比,通过血液对这些癌症进行早期检测可能更容易,因为早期检测需要捕获少量的突变序列片段,或收集DNA甲基化或核小体模式中的全基因组信号。
多年来,Lo一直专注于ebv相关的鼻咽癌,最初成立了一家公司,将测试商业化,这是通过液体活检获得早期检测公司圣杯,然后授权其知识产权通过一家新成立的公司Take2 Health。
上周,Lo分享了他和他的同事如何努力提高他们的方法的敏感性、特异性和简单性,以及探索在第一个基于人群的测试研究中发现的假定假阳性背后的生物学20000年病人的研究发表于新英格兰医学杂志在2017年。
因为EBV阳性与癌症的存在并不是完全相关的,最初的测试版本要求在单个时间点病毒呈阳性的个体在四周后返回进行第二次筛查。
第二次筛查有助于排除那些病毒DNA只能暂时检测到的个体,这可能是由于病毒在体内的重新激活。在最初的研究中,这将假阳性减少了约四倍。
但就临床实施而言,该团队认为只需要执行一次的测试将有更好的机会被采用,Lo在会议上说,所以在后续的工作中,其中一些出版于2018年他的团队致力于将DNA片段的大小和浓度纳入一种算法,将检测的阳性预测值从最初的11%提高到约19.6%。
从那时起,该团队还分析了如何将表观遗传信息添加到EBV病毒DNA检测中,从而进一步改善检测。在AACR会议上,他说他和他的同事已经确定了不同类型的EBV相关疾病所特有的甲基化模式——将鼻咽肿瘤中脱落的EBV DNA与活跃的感染性疾病(如单核细胞增多症)相关的DNA以及其他EBV相关癌症(如淋巴瘤)的DNA区分开来。
再加上DNA检测、片段大小和浓度,罗和他的同事们现在将他们测试的PPV提高到了36%。
有趣的是,该团队也在做重要的工作,试图理解假定的假阳性呼叫背后的生物学——那些有检测到的EBV DNA的大小和浓度可能表明癌症,但通过核磁共振或内窥镜检查没有显示肿瘤迹象的个体。
洛说,为了做到这一点,研究人员已经开始了第二项研究,该研究招募了大约一半的1.1万人。在这个队列中,研究小组在四年后对患者进行了重新检测,并观察早期假阳性的患者是否增加了后来被诊断为癌症的几率。
罗教授说,目前的数据表明,如果一个人在第一次检测中呈阴性,那么他在四年后患癌症的几率约为0.1%。
对于那些最初检测结果为阳性,然后在重新检测后结果为阴性的人——该组织称之为短暂阳性——四年后患癌症的可能性上升到约0.5%。对于持续阳性的人——那些检测呈阳性,几周后仍然呈阳性,尽管没有任何癌症迹象——四年后被诊断的几率上升到1.4%。
罗说,这意味着该组织所看到的“不仅仅是误报”。其中一种可能是,一些有问题的个体确实患有非常早期的癌症,但“如此早期,以至于你无法通过内窥镜和核磁共振检查发现,”他说。另一种可能是,持续的病毒再激活导致患癌症的风险更高。
“无论如何,(这是证据)这些人的风险更高,(可能)需要更频繁地进行筛查,”他说。
除了鼻咽癌和EBV外,hpv相关癌症也日益成为人们关注的一个领域。虽然对一些hpv相关的肿瘤有一个现有的筛查范式,即宫颈癌的巴氏涂片检查,但其他表现,如口咽肿瘤和肛门肿瘤,目前还没有进行筛查。
去年,纪念斯隆·凯特琳癌症中心的研究人员发表了一项研究在JCO精准肿瘤学描述了一种基于血液的方法,使用液滴数字PCR检测早期HPV相关癌症,该方法基于HPV16和HPV33序列检测,考虑到HPV亚型分布和亚型序列变异。作者说,他们相信这种低成本的方法可以作为最初的筛查工具。
在上周的会议上,芝加哥大学的外科肿瘤学家Nishant Agrawal为头颈部癌症领域的病毒和非病毒结合的方法做了说明,强调了从一些以hpv为重点的研究的结果,以及他自己和同事使用频繁突变基因的靶向测序所做的努力。这种类型的联合方法可以应用于头颈部癌症——不仅是hpv相关的癌症,还包括口腔和口腔的其他鳞状细胞肿瘤,在这些肿瘤中病毒DNA不起作用。
Agrawal强调,液体活检不仅有可能发现癌症,还可以在治疗后监测患者并长期监测他们。其他各种团体也在这方面采用了以hpv为重点的方法。
例如,来自北卡罗莱纳大学的研究人员已经完成了一项早期工作,即追踪接受hpv相关口腔癌治疗的患者缓解或复发迹象的方法。
在一项对89名接受明确放化疗的hpv相关口腔癌和喉癌患者的研究中,调查人员发现基于ddpcr的循环HPV DNA检测可以区分那些后来复发的患者和那些没有疾病的患者。
纪念斯隆-凯特琳医学院的研究团队还在他们的ddPCR研究中探索了患者监测,在68例患者中检验了他们的检测方法测量患者对放化疗和手术反应的能力。
为此,他们检测了每周获得的样本,并观察到在整个队列中HPV的快速下降,除了三名患者外,所有患者的病毒DNA在开始放化疗约七周后普遍清除。
此外,在AACR会议上的一张海报中,多伦多玛格丽特公主癌症中心的研究人员分享了他们进行的一项研究的新数据,该研究使用HPV DNA来监测宫颈癌患者的微小残留疾病(MRD)迹象。
为了避免PCR而采用他们称之为HPV-seq的NGS技术,该小组回顾性分析了一组接受根治性放化疗的晚期宫颈癌患者的前瞻性临床试验队列样本,比较了基线、治疗后立即和三个月时间点的结果。
根据作者的说法,在治疗结束的时间点检测到的HPV ctDNA与较低的无进展生存期相关,对复发的敏感性为100%,特异性为67%。
正如Agrawal所强调的那样,基于病毒的检测方法在它们所能处理的癌症类型方面具有固有的局限性。也就是说,应用并不局限于EBV和HPV。与病毒性肝炎相关的肝癌也可能成为未来的一个应用案例,至少有一家是中国基因组公司Genetron健康目前正在研究液体活检方法。