覆盖300多种肿瘤 上万名晚期癌症患者测序突变数据库发表的启示

5月8日，Nature Medicine杂志发表一篇重量级文章，纪念斯隆-凯特琳癌症研究中心(MSKCC) 的科学家采用MSK-IMPACT方法，开展了一个大规模、前瞻性的临床测序研究。他们对上万名晚期癌症患者，接近300多种肿瘤进行了基因测序，同时收集了这些肿瘤病人的临床注释、病理等方面的信息，并且科学家将这些数据集合放在一个网站上，全世界的研究者都可以访问，进行数据检索。这个网址是http://cbioportal.org/msk-impact

研究的通讯作者、遗传学家Michael Berger博士说：“这项研究代表了MSKCC在临床测序领域的一个‘高潮’，对我们来说，这前10000多名患者是一项大投资，我们通过他们建立了‘数据库’，其中有巨大的可挖掘潜力，这前10000名患者是我们的一个里程碑。

Michael Berger博士

MSK-IMPACT—— 更灵活、全面的新型癌症测序技术

MSK-IMPACT（Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets）是一个更加全面的癌症测序技术。目前，常规针对癌症的测序只在少数几种癌症中进行。相比之下，MSK-IMPACT适用于任何肿瘤类型，而且还能够检测到罕见的突变以及其他关键的遗传变异。这种检测是肿瘤精准治疗的一个重要组成部分，灵活、全面的鉴定治疗中的靶向基因。

MSK-IMPACT基于二代测序技术，它并不是对肿瘤的全基因组或蛋白编码基因进行测序，而是以过去的癌症研究为基础，确定了341个重要的“癌基因”。研究人员对患者这些基因上所有的重要区域都进行了测序，可以检测到基因上所有蛋白编码区突变、拷贝数变化（CNAs）、启动子突变和基因组重排。

MSK-IMPACT工作流程图^【1】

所研究的肿瘤样本分布图^【1】

本研究一万多例肿瘤病人样本量从高到低排列顺序为非小细胞肺癌（1563）、乳腺癌（1237）、结直肠癌（978）、前列腺癌（623）、神经胶质瘤（512）、胰腺癌（490）、软组织肉瘤（438）、膀胱癌（406）、黑色素瘤（350）、肾细胞癌（322）、食管癌（317）、生殖细胞肿瘤（268）、胆管癌（242）、甲状腺癌（226）、卵巢癌（217）、子宫内膜癌（211）、头颈癌（179）、未知性癌症（160）等等。

启示一：对来源多样的标本进行高效地检测是数据库建设的关键因素

本次研究肿瘤类型多样，样本类型复杂，如何对这些不同种类的样本进行高效地测序是一大挑战！本次研究的建库部分，使用 KAPA HTP 建库试剂盒以及KAPA Hyper Prep建库试剂盒应用到自动化平台在Beckman Biomek FXP工作站上进行，。341个基因的杂交捕获部分用的是NimbleGen的定制Panel，在所有类型的肿瘤样本中NimbleGen的探针都表现出极高的捕获效率和对不同基因区段的高一致性捕获，为后续的测序提供了一个真实的基础。对一些比较罕见的，突变频率比较低的基因也体现了很好的灵敏性。

部分靶标在不同癌症队列中的频率^【1】

常见肿瘤的重点靶标突变^【1】

TP53基因是这次研究中发现的最常见的一个突变基因，41%的患者都有携带，尤其是高级别浆液性卵巢癌（98%），食管腺癌（89%）和小细胞肺癌（85%）患者。KRAS基因，携带者占所有患者的15%，有90%的胰腺癌患者和44%的结肠癌患者都携带它的突变。

高效的测序也降低了后续分析的难度

据了解，国内很多研究机构、企业也在建立中国人群的肿瘤突变数据库。根据自身机构的优势，选择某一种或者几种肿瘤作为重点研究的对象。数据质量是数据库的核心，检测肿瘤基因突变是最重要环节之一，KAPA DNA建库试剂盒，适用性广泛，在样本质量参差的研究中，可以用同一工作流程应对新鲜组织、石蜡包埋组织、冻存组织、ctDNA等来源的DNA，得到可重复的结果，其文库分子转化率高，文库丰富度高，重做率低，且易于自动化。

虽然目前国内还没有机构发布关于数据库建设的阶段性成果，但我们相信再过一段时间就会有好消息传来，毕竟这项研究需要时间的积累，工欲善其事，必先利其器，高效的文库建立与捕获杂交确保了测序的有效性同时也大大降低后续分析的难度。

http://cbioportal.org/msk-impact网站首页^【2】

启示二：共享让数据价值最大化！

同时，纪念斯隆凯特琳癌症研究中心无私地公开了自己的数据，让全球做这项研究的科研人员都可以访问网站，自由地检索数据，为自己的研究提供参考。这也是这项研究给予我们的另一个启示，只有共享才能发挥数据库的巨大潜力！

参考资料：

1、 Mutational landscape of metastatic cancerrevealed from prospective clinical sequencing of 10,000 patients.

2、http://cbioportal.org/msk-impact