纽约——多伦多生病儿童医院(SickKids)的精确肿瘤项目的广泛测序不仅发现了这些儿童肿瘤中潜在的靶向体细胞突变，而且还发现了阐明他们癌症根源和复发机会的种系改变。
在正在进行的“SickKids癌症测序”(简称KiCS)项目中，只有一小部分患者能够接受肿瘤制造商告知的治疗，这反映出需要进行更多的药物试验，这是精确肿瘤学的一个常见问题。尽管如此，SickKids的研究人员进行的综合基因组分析强调了可能从精确肿瘤项目中获得的额外诊断和管理见解。
领导KiCS的研究人员正在对患有罕见、复发和其他复杂癌症类型的儿童、青少年和年轻人的样本进行面板测序、全基因组测序和转录组测序。使用这些工具，他们的目标是识别有临床意义的突变、拷贝数变化、融合、可能的基于表达的分类器等。
KiCS项目的联合主任、SickKids的肿瘤学家Anita Villani解释说，那些因为被怀疑患有癌症的遗传风险增加而被推荐到该项目的患者，通常会接受一种使用与儿童恶性肿瘤相关的886个基因的临床验证定制组的种系测序。
然而，癌症预后不良的儿童是研究的主要参与者。维拉尼说:“这些是儿童和年轻成人患者，他们要么根据早期诊断有不良预后，要么根据复发或难治性复发疾病有不良预后。”她指出，这项研究还包括那些因为患有罕见、特征不明显或难以治疗的肿瘤类型而被转介进行基因组检测的患者，以及那些传统的基因组分析方法不能完全解决临床医生问题的病例。
对于这些患者，该团队正在使用886基因儿童癌症小组对匹配的肿瘤和正常样本进行深度测序，以及对肿瘤-正常对的全基因组测序和肿瘤RNA测序。
Villani说，多管齐下的测序方法“允许我们进行更综合的分析”。“除了观察肿瘤突变特征，我们还使用这些数据来帮助验证我们的肿瘤突变负担计算。”
同样的基因组检测平台也被用于评估通过一项全国性的前瞻性儿童基因组学研究登记的癌症病例子集，该研究被称为“青少年儿童肿瘤”(PROFYLE)，尽管KiCS本身关注的是SickKids招募的病例。
患者由其治疗的肿瘤学家或遗传学家介绍到KiCS项目，这些护理人员随后参加每周的分子肿瘤委员会会议，与肿瘤学家、病理学家、遗传学家、遗传咨询师、生物信息学家和其他专家讨论可能为每个病例的治疗或管理策略提供信息的发现。
该项目自五年前启动以来，已经招募了400多名患者。维拉尼说:“这是一个以转诊为基础的项目，但话虽如此，我们已经获得了相当广泛的患者，从一些更常见的儿科诊断到非常罕见的儿科诊断。”
在周二的美国人类遗传学学会(ASHG)虚拟会议上，Villani展示了通过KiCS评估的200个儿童或青少年/年轻人病例的数据。她解释说，基因组检测策略在超过一半的患者身上发现了有针对性的改变，而其他检测到的体细胞和种系特征有助于标记患者有复发风险。
贝勒医学院德克萨斯州儿童癌症和血液学中心副主任唐纳德·帕森斯说，这些结果基本上与其他儿童测序工作报告的结果一致KidsCanSeq但并未参与KiCS。
尽管帕森斯指出，临床可操作的肿瘤改变的儿童癌症病例的比例确实倾向于根据使用的测序策略和如何定义“可操作性”而有很大的差异，但帕森斯也赞扬了多伦多团队在KiCS中应用的检测方法的广度。
帕森斯说:“我对这项研究的总体印象是，他们对患者的肿瘤和血液样本进行了非常严格和优秀的综合分析。”
Villani报告说，在这项研究中发现的突变是一些通过细胞遗传学检测等传统方法发现的相同基因变化，尽管研究人员也发现了最初根据患者的肿瘤类型或诊断时的年龄不会预料到的变化。
例如，大约十分之一的临床可操作突变出现在种系中，至少12%的患者携带了癌症易感性基因的致病性或可能致病性变异。相比之下，在KiCS项目之外，在SickKids接受治疗的患者中发现有相对较少的种系突变。
值得注意的是，至少一些儿童或年轻成人病例有BRCA1/2基因突变，众所周知，该基因会增加成人患乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌和其他癌症的风险，但更难以确定与儿童癌症的关联。
这些有生殖系突变的患者中，单从家族史来看是无法预测会有这种突变的。然而，这些BRCA1/2突变如何影响儿童癌症特征和易感性还有待观察，Parsons说。他说:“我们仍在试图弄清楚这意味着什么，但它肯定对那个家庭具有潜在的临床重要性。”
已知BRCA1/2和其他基因的突变会阻碍一种称为同源重组的DNA修复机制。KiCS中的一些儿童和年轻人有这种同源重组缺陷或一种被称为“BRCAness”的突变签名。这些特征可用于指导某些成人癌症类型中PARP抑制剂的使用。
维拉尼说:“似乎有一组儿童癌症的同源重组修复缺陷似乎是癌症本身的一个重要驱动因素。”他补充说，目前可获得的数据已经允许研究人员探索“这些种系变异是乘客，还是实际上，它们可能是儿童肿瘤的驱动因素。”
研究小组还发现，在大约9%的KiCS参与者中，肿瘤突变负担(TMB)增加了，TMB是检查点封锁免疫治疗反应的一种建议标记物。至少在一些治疗或复发后进行检测的患者中，TMB似乎随着时间的推移而增加，这与癌症治疗在新的突变事件或继发性治疗相关肿瘤中的可能作用一致。
还需要更多的研究来了解儿童和年轻人TMB升高的临床意义，但维拉尼认为，在某些情况下，这可能揭示了额外的治疗机会。“这当然是我们正在积极继续努力的事情，”她说。
研究人员还在研究一组患者肿瘤的亚克隆动态，他们已经收集了这些患者的样本，并使用面板测试进行了深度测序。从这些调查中得到的见解可能为未来儿童精确肿瘤计划所使用的采样策略提供信息。
Villani说:“在精确肿瘤计划的层面上，它与‘在复发时和随后复发时重新进行活检是否应该积极进行’这个问题非常相关。”我们期望看到新驱动因素和新目标出现的频率是多少?’”
帕森斯说，通过这些和其他分析方法，KiCS研究人员正在“做一项有趣的工作，试图从数据中挤出每一点信息”，并“超越简单地观察可能指导药物的突变或可能指示易感性的种系突变”。
将靶标与治疗配对
尽管在ASHG报告的KiCS患者中检测到大量临床可操作的改变，Villani指出，这些患者中只有相对较小的比例最终接受了与发现的突变相对应的靶向治疗。在她的ASHG报告中，她没有提供接受生物标志物引导治疗的KiCS参与者的具体数量。
她解释说:“我们的目标当然是能够根据分子研究结果为这些患者提供治疗，我们确实将这些结果返回给参考临床医生，并尽我们所能支持他们确定他们可能获得药物的机制。”她指出，KiCS项目目前还没有与靶向药物的具体临床试验配对，尽管这样的策略正在通过国家PROFYLE项目进行。
在某些情况下，通过KiCS生成的数据帮助临床医生招募了在机构层面进行的临床试验的患者，而其他研究人员则通过单一患者协议或与制药公司的同情获取途径，在确保获得靶向治疗方面发挥了创造性。
Villani解释说，但是获得试验药物并不是限制患者根据可操作突变进行治疗能力的唯一因素。在某些情况下，患者可能还没有用尽标准治疗方案，有资格接受另一种有效的、经批准的治疗，或者他们的癌症可能已经发展到需要姑息治疗的程度。
即便如此，“我们的目标，特别是在加拿大的背景下，是提高我们为儿童和年轻成人患者提供临床试验的能力，这样他们就可以利用可能从他们的分子数据中提出的机会，”她说，并补充说，随着更多的数据从KiCS和其他儿童测序研究中出来，研究人员将继续专注于对患者最有意义的改变，包括与治疗反应相关的改变。
该团队正在继续对新的病例进行测序，同时更新用于询问和解释结果的目标序列、DNA序列和转录组序列数据的分析工具。除了产生有望证明基因组分析在儿童癌症中的效用的数据外，该研究还可能有助于理清基因组测试套件，这对临床中的儿童癌症患者最有帮助。
“问题仍然是，为了临床目的……哪些测试是最有用和最必要的?”帕森斯说。