RNA 测序助力儿科癌症精准治疗：开启新希望

《npj Precision Oncology》：Comparative analysis of RNA expression in a single institution cohort of pediatric cancer patients

为解决儿科癌症治疗难题，研究人员开展 RNA 表达比较分析研究，发现多数患者有潜在临床意义结果，有重要价值。

　　在儿童癌症的 “战场” 上，尽管过去几十年间儿科癌症患者的整体临床结局有所改善，但那些复发 / 难治或罕见肿瘤的患儿，依旧在病痛中艰难挣扎。DNA 突变指导的疗法虽给部分儿科癌症带来了希望，可大多数儿科癌症中，临床可操作的突变发生率较低，仅靠突变分析往往难以找到合适的治疗靶点，这就像在黑暗中摸索，找不到照亮前路的那束光。因此，寻找替代的基因组方法来识别额外的治疗生物标志物和靶点，成为了医学研究领域亟待攻克的难题。

为了突破这一困境，美国加州大学圣克鲁兹分校（UC Santa Cruz）的 Treehouse Childhood Cancer Initiative 和斯坦福大学医学院的研究人员携手开展了一项名为 “Comparative Analysis of RNA Expression to Improve Pediatric and Young Adult Cancer Treatment（CARE IMPACT）” 的研究。该研究成果发表在《npj Precision Oncology》杂志上，为儿科癌症的治疗带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。在样本处理方面，收集患者新鲜冷冻的活检或手术切除样本，送往专业机构进行 RNA 测序（RNA-Seq）。测序数据处理时，运用自动化的 CARE 分析流程，将患者肿瘤的 RNA-Seq 数据集与不同的比较队列进行对比，以此识别可成药基因的过表达异常值、表达突变、表达融合以及其他高表达基因 。同时，还进行了变异检测、融合检测、DNA 突变分析等多种检测，并通过人工审核对结果进行进一步完善。

下面来看看具体的研究结果：

• 患者特征：研究共纳入 33 例符合条件的患者，其中 32 例患有复发 / 难治性肿瘤，1 例为新诊断的高危癌症且无既定标准治疗方案。患者诊断时的中位年龄为 11 岁，55% 为男性，软组织肉瘤是最常见的癌症亚型。从患者组织样本采集到向治疗肿瘤学家提交 CARE IMPACT 报告的中位时间为 20 天，且整个研究过程中总体周转时间不受疾病类型影响。
• CARE IMPACT 分析结果：对 35 个肿瘤的 CARE IMPACT 分析共识别出 89 项临床相关结果。这些结果中，36% 由自动化泛癌流程独特识别，10% 由自动化泛疾病流程（规范共识）独特识别，9% 在添加人工整理的泛疾病队列后由自动化泛疾病流程独特识别，12% 通过其他人工整理方式识别，33% 由泛癌和泛疾病流程共同识别 。此外，人工审核为 13 例患者发现了额外结果，所有患者都至少有一项临床相关的 CARE IMPACT 发现。不过，像 IGF1R 虽被识别为可成药基因表达异常值，但因其抑制剂在临床试验中效果不佳，未被视为有用发现；而受体酪氨酸激酶（RTKs）等其他类别中的基因表达异常值，因有相关抑制剂临床数据，被认为有用。
• 治疗结果：基于 CARE IMPACT 发现，有 5 例患者接受了相应治疗。其中 3 例患者在治疗两个月后病情稳定，且至少维持了六个月；1 例患有肌上皮癌的患者最终通过治疗和手术实现了无病状态；另外 2 例患者病情进展。还有 5 例患者，临床医生虽有意使用 CARE IMPACT 分析支持的治疗方案，但因疾病进展迅速、治疗方案不可用或家属要求等原因未能实施。在 21 例患者中，临床医生因其他治疗方案有更多已发表的疗效证据，而推迟使用 CARE IMPACT 识别的治疗方案 。在 16 例患者中，主要原因是存在针对特定病症有更多数据的其他治疗方案；3 例患者因尚未接受标准治疗而推迟；2 例患者不再需要治疗。还有 2 例患者，临床医生认为 CARE IMPACT 提名的发现对治疗无帮助。
• 不同比较队列对异常值检测的影响：研究人员对比了 CARE 分析与其他常见异常值检测策略的结果，发现与 TCGA 队列比较能最好地复制自动化 CARE 结果，识别出 72% 的异常值，其次是单一机构队列（斯坦福）和儿科队列。仅使用 TCGA 队列进行儿科样本异常值分析存在局限性，约五分之一与 TCGA 队列比较时检测到的异常值，在与其他包含至少 22% 儿科数据集的队列比较时未被检测到，这表明这些异常值与儿科癌症相关性有限。此外，使用样本特异性比较队列可使发现结果增加 11%，且增加比较队列的规模和质量能提高检测特异性。

研究结论和讨论部分指出，在 33 例复发性、难治性或罕见的儿科肿瘤患者中，将基于 RNA-Seq 的基因表达分析与 DNA 突变分析结合应用于临床是可行的，且在所有患者中都产生了有意义的分子异常结果。31 例（94%）患者的 CARE IMPACT 发现具有潜在临床意义，部分患者接受治疗后也获得了明确的临床益处。比如，携带野生型 KIT 且存在种系 SDHC 突变的胃肠道间质瘤（GIST）患者，因 KIT 过表达从舒尼替尼治疗中获益，这表明 KIT 过表达可能是野生型 KIT 情况下对酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗反应的生物标志物 。

然而，该研究也面临一些挑战。一方面，CARE 分析目前并非临床验证的检测方法，无法进行正式临床试验来评估其指导治疗的效果。另一方面，临床验证的 RNA-Seq 检测方法匮乏，且患者有多种治疗选择和临床试验可参与，这使得评估基因组检测指导治疗的影响变得困难。多数肿瘤样本在标准治疗无效后才进行分析，患者病情易迅速恶化，这凸显了及时进行分子分析的重要性。此外，药物可用性也是一个问题，如部分患者因药物无法及时获取而无法接受理想治疗。同时，标准化基因表达异常值分析也是临床实施 RNA-Seq 基因表达分析的关键挑战，比较队列的组成对检测结果影响很大，理想的比较队列应包含大量各类儿科和成人肿瘤数据集，但目前 RNA-Seq 数据分散、处理和分析方法存在差异，阻碍了大型比较队列的构建 。

尽管如此，这项研究依旧意义重大。它证明了 RNA-Seq 基因表达分析在儿科肿瘤治疗中的可行性和潜在价值，为精准治疗提供了新的思路和方法。后续进一步扩大样本队列、开展临床验证以及解决数据共享和分析标准化等问题，有望推动儿科癌症精准治疗的发展，为更多患儿带来治愈的希望。