一项通过检测表观遗传活动而非DNA突变来表征小细胞肺癌(small-cell lung cancer, SCLC)的液体活检技术,可能为这类肿瘤组织难以获取的疾病提供新的分型手段。研究人员在《Journal of Clinical Investigation》上报告,从患者血浆中回收的染色质信号能够识别定义SCLC主要分子亚型的转录程序。该方法被称为无细胞染色质免疫沉淀测序(cell-free chromatin immunoprecipitation sequencing, cfChIP-seq),还可提供肿瘤负荷和疾病状态的信息。
该研究由希伯来大学耶路撒冷分校、美国国家癌症研究所、哈达萨-希伯来大学医学中心、西北大学及合作机构的研究人员共同完成。
读取肿瘤的“活动状态”
肿瘤学中大多数液体活检聚焦于循环肿瘤DNA携带的基因改变。这一策略在SCLC中存在局限:尽管该疾病会向血液中释放大量DNA,但反复出现的突变并不能轻易将SCLC划分为具有临床意义的分子亚型。
cfChIP-seq则分析释放到循环中的核小体,识别与活跃基因相关的组蛋白修饰。实际上,该技术提供了向血液贡献DNA的细胞中哪些转录程序处于活跃状态的快照。
通过分析数百份血浆样本,研究人员检测到与谱系定义转录因子相关的信号,包括ASCL1、NEUROD1、POU2F3和ATOH1。将血浆结果与配对肿瘤的RNA测序比较后,染色质信号密切反映了这些亚型相关基因的表达。
研究人员指出,SCLC正日益被视为一组转录状态的集合,而非单一生物学上均一的疾病。即使潜在突变谱相似,这些状态也可能在治疗易感性上存在差异。
不止是另一种ctDNA检测
从血液中识别SCLC亚型的概念并非全新。此前研究已从cfDNA甲基化或核小体组织模式中提取亚型信息。新工作采取了不同路径:直接富集携带活跃染色质标记的循环核小体,使研究者能够推断基因活性,而非仅依赖DNA序列或结构模式。
当肿瘤具有异质性时,该方法还可能优于单次组织活检。部分患者血浆中出现了不止一种亚型相关转录程序的证据,尤其是ASCL1和NEUROD1活性的重叠。研究人员认为,循环物质可能采样到多个转移灶的信号,而单次活检无法代表这些病灶。
从分子分类到临床效用
直接的临床价值仍有待确立。当前研究主要旨在证明生物学和技术可行性,作者强调需要更大规模的前瞻性研究、检测标准化以及与肿瘤组织的纵向比较。血浆亚型信号的变化可能反映真实的肿瘤演化,但也可能受到循环中肿瘤来源DNA数量变化的影响。
尽管如此,能够反复从血液评估SCLC生物学特征,在复发时可能特别有用,因为此时获取新的肿瘤组织往往困难。
正如研究者所写:“这些结果为临床环境中的无创转录分型奠定了基础。”
因此,更大的机会不仅仅是替代活检。如果经过前瞻性验证,血浆染色质图谱可能提供一种追踪SCLC在治疗过程中如何变化的方法,并最终帮助将那些变化的肿瘤状态与日益亚型特异性的疗法相匹配。
来源:Inside Precision Medicine(英文原文,生物航编译,内容以原文为准)