創新高階多重數字PCR技術助力乳腺癌ESR1突變臨床精準檢測
導讀
乳腺癌是女性中最常見的癌癥之一，其發病機制復雜，涉及多種基因突變和信號通路的改變。其中，ESR1突變是已知的乳腺癌激素治療耐藥的重要機制。檢測ESR1突變狀態有助于選擇更合適的治療方案。并且，針對ESR1突變的靶向治療藥物，如Elacestrant（ORSERDUTM），已被FDA和EMA批準用于治療ESR1突變陽性，ER+、HER-晚期或轉移性乳腺癌。綜上所述，ESR1突變檢測對于乳腺癌患者的治療決策、預后評估以及個性化治療策略的制定具有重要的臨床意義。
近日，雅典大學和雅典大都會綜合醫院的研究人員在The Journal of Liquid Biopsy發表了題為Multiplex detection of ten ESR1 mutations and AKT1 E17K in breast cancer using digital PCR 的文章。該研究開發并評估了一種新型多重數字PCR檢測方法（12plex ESR1-AKT 6 色 Crystal Digital PCR® assay）的性能，用于檢測ER+乳腺癌患者的血漿cfDNA（cell free DNA）中的十種常見ESR1突變和AKT1 E17K突變。
研究亮點：
▶ 開發了一種新型的12plex ESR1-AKT 6 色 Crystal Digital PCR® 檢測技術，能夠同時檢測10種ESR1突變和AKT1 E17K突變, 能夠節省成本和樣本量，同時提高了檢測的效率。
▶ 該技術具有高靈敏度和高特異性的特點，可以在血漿cfDNA中檢測低豐度的突變，這些突變與內分泌治療的抵抗性有關。
▶ 該技術整個檢測流程可以在3小時內完成，對于臨床決策和治療調整具有重要意義。
實驗結果：
本研究針對十種乳腺癌中常見ESR1突變位點、AKT1 E17K突變和TSN內參基因的數字PCR多重檢測方法。這些突變與乳腺癌內分泌治療的進展和耐藥性密切相關。每個突變位點設計相應的引物和探針，其中ESR1的十種突變、AKT1 E17K突變和TSN在同一反應體系中同時進行檢測。通過不同的熒光標記區分不同的突變位點，使得每個突變位點的信號可以獨立地進行定量檢測。
▲ESR1-AKT 6 色 Crystal Digital PCR® assay：Crystal Miner（數據分析軟件） 2D 點圖上陽性和陰性群體位置示意圖。
為了評估多重檢測方法對ESR1和AKT1突變的檢測靈敏度，作者按照臨床和實驗室標準研究所（CLSI）EP17-A2標準確定了空白值（LoB）和檢測限（LoD），如下表所示。
該研究使用了來自9名接受激素治療的ER+乳腺癌并已確診轉移患者在5年隨訪期間不同時間點采集的35份血漿cfDNA樣本，以及10名健康捐獻者的樣本。這些樣本之前曾使用ESR1-NAPA（Normalized Allelic Prevalence Analysis）檢測法進行過ESR1突變的分析。
使用ESR1-AKT 6色Crystal Digital PCR® assay方法在這些樣本中檢測到的AKT1 E17K突變的突變等位基因頻率（MAF%）范圍為1.1%到37.0%，而ESR1 D538G突變的MAF%范圍為1.6%到27.6%（見下表）。
作者進一步將多重ESR1-AKT 6色Crystal Digital PCR® assay的結果與ESR1 NAPA檢測進行了比較（結果見下表）。基于Cohen's kappa系數（k）的直接比較顯示，Crystal Digital PCR® assay和ESR1 NAPA在檢測突變方面具有高度一致性。
結論：
通過Crystal Digital數字PCR技術，研究人員成功開發高效、創新的高階多重檢測乳腺癌ESR1相關突變的方法，為乳腺癌的ESR1突變檢測提供了更精準的工具，也為個性化治療提供了支持。隨著數字PCR技術的進一步推廣和應用，未來乳腺癌的早期篩查、精準診斷和個性化治療將邁向新高度。
參考文獻：
Smilkou, S., Ntzifa, A., Stergiopoulou, D., Georgoulias, V., & Lianidou, E. (2024). Multiplex detection of ten ESR1 mutations and AKT1 E17K in breast cancer using digital PCR. The Journal of Liquid Biopsy, 5, 100154. https://doi.org/10.1016/j.jlb.2024.100154
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