柳暗花明: 全基因组测序在原发灶不明肿瘤中的应用

发布日期:2025-07-05 18:35    点击次数:106

当癌细胞“匿名作案”,医生如何破局?

王阿姨体检时发现淋巴结转移瘤,但跑遍了各大医院,始终查不出肿瘤的原发部位。这种被称为“原发灶不明肿瘤(carcinoma of unknown primary,CUP)”的疾病,就像癌细胞在人体内“匿名作案”——它们四处转移,却藏起了最初的“犯罪现场”。

据统计,CUP占所有新发癌症的1%~3%,每年全球约有数十万患者陷入类似王阿姨的困境。更棘手的是,由于找不到原发灶,医生往往只能采用经验性化疗,而这对多数患者效果甚微,中位生存期通常不足1年。

面对“匿名”的癌细胞,真的就束手无策吗?近期发表在《nature communications》的一项研究阐述了全基因组和转录组测序(WGTS)像一台“基因侦探仪”,不仅能精准定位肿瘤的“老家”,还能为患者打开靶向治疗的新大门。

传统检测VS基因测序:谁是“破案高手”?

01.传统检测:像用“放大镜”找线索

目前,临床常用的基因panel检测(检测386~523个基因)如同用“放大镜”勘察现场:它能发现部分突变,但视野有限。比如,当肿瘤存在染色体结构变异(SV)或拷贝数变异(CNV)时,panel检测常常“力不从心”。

02.WGTS:升级为“全景监控”

WGTS则像装上了“全景监控”:它不仅能覆盖全基因组的所有基因,还能结合转录组数据,从DNA和RNA两个层面解析肿瘤特征。研究显示,在71对CUP病例中,WGTS检测到的诊断或治疗相关突变比panel多76%,尤其是SV和 CNV这类关键线索,98%的SV仅能被WGTS发现。

图1.WGTS和Panel在CUP治疗及诊断相关突变的检测能力对比

举个例子:如果把癌细胞比作“作案团伙”,panel检测只能识别几个“小喽啰”(个别基因突变),而WGTS能揪出“团伙头目”(如染色体大片段异常),甚至还原“作案手段”。

WGTS三大突破:让癌细胞“无处遁形”

突破一:揪出“伪装者”,锁定肿瘤老家

CUP患者的肿瘤就像“伪装者”,常常失去原发灶的典型特征。但WGTS能通过“基因指纹”识别它们:

研究团队用WGTS数据训练了一个名为CUPPA的算法,它能像“人脸识别系统”一样,根据基因突变特征判断肿瘤起源。在临床病理无法确诊的病例中,WGTS结合CUPPA73%(41/56)的肿瘤“现出原形”,而传统panel检测仅能解决34%(19/56)。

图2.基于WGTS的CUPPA算法增加肿瘤组织溯源率

突破二:打开“治疗宝库”,精准匹配药物

找到原发灶不仅是“破案”,更能为治疗指明方向:

WGTS能发现更多可靶向的基因突变,如 BRAF、PIK3CA等,还能识别同源重组缺陷(HRD)、微卫星不稳定(MSI)等特征,这些都是靶向治疗的“钥匙”。数据显示,WGTS为51/72例(71%)提供了标准治疗方案,39/72例(54%)匹配了临床试验,而panel的对应比例为42%和41%。

图3.WGTS可影响临床对CUP患者的管理决策

突破三:抽管血就能测,微创也能“破案”

很多CUP患者由于肿瘤位置特殊,难以获取组织样本。但WGTS还能“解锁”血液检测:

研究发现,在22例ctDNA突变频率>7%的样本中,9例(41%)通过CUPPA获得高可能性预测,且与病理诊断高度一致,实现高准确性的原发灶预测。这意味着,未来可能只需抽管血,就能完成“基因破案”。

图4.ctDNA在肿瘤组织溯源中的应用

精准医疗时代:让每一个癌细胞都“有迹可循”

CUP的诊治困境,曾是肿瘤学的一大痛点。但WGTS的出现,就像为医生配备了“基因导航”:不仅能回答“癌细胞从哪里来”,还能指导“治疗往哪里去”。

当然,目前WGTS仍有优化空间,比如进一步提高cfDNA检测的灵敏度,或完善对罕见癌症的预测算法。但正如研究作者所说:“全基因组测序正在改写CUP的诊疗规则,未来,或许不再有‘未知原发’的癌症,只有尚未被精准解析的基因密码。”

参考文献

Nat Commun. 2025 May 20;16(1):4422. doi: 10.1038/s41467-025-59661-x.