GRAIL发布最新数据！以液体活检进行癌症早筛具有高度特异性
近日，癌症早筛公司GRAIL于欧洲肿瘤内科学会（ESMO）年会上发布了CCGA研究项目的最新数据。当前研究结果显示，利用血液进行癌症早期筛查不仅可行，而且在不同类型癌症中还具有高度特异性。
GRAIL希望在尚未出现症状的癌症患者血液中寻找肿瘤DNA的蛛丝马迹，进而对癌症进行早期筛查和诊断。为了实现该目标，GRAIL所启动的临床试验，即“循环游离基因组图谱研究”（Circulating Cell-free Genome Atlas，CCGA）是迄今为止规模最大的临床项目之一。这项雄心勃勃的前瞻性纵向队列研究已纳入约15,000例受试者（70%癌症患者，30%非癌症患者），并将追踪随访5年。GRAIL使用靶向panel和超深度测序策略对受试者血液样本进行分析，探索血液游离DNA表达模式和水平变化，帮助其开发癌症早筛产品。
图1. CCGA研究整体设计
今年早些时间，GRAIL在2018年美国癌症研究协会（AACR）年会和美国临床肿瘤学会（ASCO）年会上发布了CCGA首个子研究约1,800例参与者的血液样本研究数据。在首个子研究中，三种原型基因组测序分析方法被用于分析共计约2800例参与者的血液样本。
图2. CCGA首个子研究整体设计
根据此前发布信息，CCGA首个子研究使用的三种原型测序分析方法包括：
对cfDNA和白血细胞进行靶向配对测序以检测体细胞突变，如单核苷酸变体、小片段插入和/或缺失；
对cfDNA和白细胞进行全基因组测序以检测体细胞拷贝数的变化；
对cfDNA进行全基因组亚硫酸氢盐测序，检测cfDNA甲基化异常。
图3. 三种原型测序分析方法被用于全面描述癌症特异性cfDNA信号
本次ESMO年会上发布的最新数据来自该子研究的剩余1,010例受试者，这些受试者的数据被单独分析以验证此前发布的初始结果。研究表明，两个数据集（训练集和测试集）之间的结果相似，原型测序分析方法能够在受试者的血液样本中一致地检测到强烈信号，且对多种癌症类型具有高度特异性。
图4. 训练集与测试集的肿瘤类型分布
图5. 训练集与测试集间具有一致的检测结果
图6. 研究表明高特异性（>99%）是可行的
图7. 测试集中检测到的不同类型早期及晚期癌症
在检测HR阴性乳腺癌方面，研究人员能够在早期（I~II期）以及晚期（III-IV期）HR阴性乳腺癌中检测到肿瘤信号，包括三阴性乳腺癌。其中，测试集中68％（15/22）的HR阴性乳腺癌为I期或II期三阴性乳腺癌。
图8. 测试集中不同分期HR阴性乳腺癌的检测情况
在肺癌检测方面，研究人员还成功在不同吸烟状况和组织学亚型人群中对肺癌进行了检测。在测试集中，93％（43/46）的肺癌患者为既往吸烟者；研究人员成功在不吸烟者和吸烟者中检测到肿瘤信号。此外，研究人员在不同组织学亚型中也一致地检测到肿瘤信号，包括100％（5/5）的SCLC病例、65％（11/17）的SCC病例以及60％（12/20）的肺腺癌病例。
图9：测试集中既往吸烟人群肺癌检测情况
在结直肠癌检测方面，研究人员表示可以在结直肠癌的早期阶段（I~III期）以及晚期阶段（IV期），在不同解剖位置一致地检测到肿瘤信号。
图10：不同分期结直肠癌检测情况
此外，研究人员还发现，大多数cfDNA变异来源于WBC克隆性造血。其中，非肿瘤WBC的cfDNA体细胞突变（SNVs/indels）平均占非癌症组中所有突变的98%以及癌症组的71%。在癌症组和非癌症组中，WBC突变数与年龄呈正相关。大多数克隆性造血突变为低VAF频率（<1.0％）且具有个体特异性。因此，使用靶向方法对克隆性造血进行评估是检测达到高特异性的关键。
图11. 白细胞cfDNA SNVs与年龄呈正相关
参考资料：
1. GRAIL to Present New Data from the Circulating Cell-free Genome Atlas (CCGA) Study at the European Society for Medical Oncology (ESMO) 2018 Congress
2. Plasma Cell-free DNA (cfDNA) Assays for Early Multi-cancer Detection: the Circulating Cell-free Genome Atlas (CCGA) Study
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