结直肠癌患者血清和胸腹水exosomes中的基因检测预测个体化治疗的可行性研究

肿瘤的个体化治疗是以患者的药物基因组学为基础，制定合适的化疗方案，最大限度的获得疗效，降低毒副作用。但是相关基因的检测需从肿瘤组织中进行，不能取得肿瘤组织的患者就失去了个体化治疗的机会。因此，寻找简便易取，且能够与肿瘤组织基因改变相一致的替代物就成为个体化治疗的重要任务。exosomes是肿瘤分泌的一种含有遗传物质的囊泡，存在于患者的血清或者胸腹水中。我们的前期工作提示，基因突变在血清exosomes中的检测与肿瘤组织保持高度的一致性。且exosomes方便易取。这提示我们，血清exosomes具有替代肿瘤组织进行基因检测的极大可能性。这就可能从根本上解决基因检测取材困难的问题。本课题以kras基因为研究对象，通过比较其在结直肠癌患者外周血或胸腹水exosomes和肿瘤组织的一致性，探讨用exosomes代替肿瘤组织进行特异性基因检测的可行性，为肿瘤的特异性基因检测提供更为简便的途径。

肿瘤个体化治疗是从识别个体肿瘤信息开始的，如何以方便、微创的血液样本替代肿瘤组织，进行肿瘤特异性基因检测，是本研究的根本目的。我们选择了两种血液样本来比较其检测肿瘤特异性DNA的可行性，一是血浆游离DNA，二是血清exosomes，通过对比不同血液标本与肿瘤组织的一致性，选择最佳的血液DNA来源并分析其在晚期结直肠癌患者中的临床应用价值。. 在血浆游离DNA的研究中，我们纳入了461例晚期结直肠癌患者，采用传统PCR法和高敏感度的PNA-PCR法检测了416例肿瘤组织和242例配对的血浆游离DNA中KRAS基因突变情况。结果显示，PNA-PCR法的敏感度更高（41%比30%，P<0.001），肿瘤组织中KRAS突变检出率也更高。PNA-PCR法检测肿瘤和血浆游离DNA的KRAS突变率分别为47%比31.4% （P<0.001），一致率为73%。无论是血浆还是肿瘤的KRAS基因状态，均与患者的总生存期有关。根据PNA-PCR法检测配对的肿瘤和血浆的KRAS基因，我们将患者分为野生组（肿瘤及血浆均为野生型）、低丰度突变组（肿瘤或血浆之一为突变型）和高丰度突变组（肿瘤及血浆均为突变型），总生存期分别为21.0个月、16.9个月和15.4个月（P=0.008），与单纯检测肿瘤组织相比，可更好的区分患者预后。上述研究结果提示，通过高敏感度的PNA-PCR方法检测血浆游离DNA，可以较好的反映肿瘤组织的KRAS基因突变特征。KRAS基因检测不仅可以指导靶向EGFR单抗的选择，也可以作为独立的预后因素。. 在血清exosomes的研究中，我们首先采用传统的一代测序法对比了70例血清exosomes和配对的肿瘤组织中KRAS基因突变情况。结果发现血清exosomes中KRAS基因突变率达到91.4%，远远高于肿瘤的42.9%。我们进一步采用二代测序法对96例患者血清exosomes中基因突变频率进行了定量分析。结果显示exosomes中可以检测到频率低至1%的突变。这部分研究探索提示，由于肿瘤遗传物质的富集和检测灵敏度的提高，在exosomes中更易检出肿瘤特异性遗传物质。但正因为如此，exosomes作为指导靶向EGFR单抗用药，或是提示预后的价值尚不能直接用于临床，还需要更多的探索。