基于DNA 和 RNA 的二代测序在实体瘤伴随诊断基因重排检测中的应用

由结构性基因组重排产生的基因融合已被确认为多种实体瘤中的关键致癌驱动因素。针对致癌性酪氨酸激酶融合的治疗已被证实具有显著疗效，其临床结局优于标准治疗以及基于其他基因改变（如点突变）的匹配靶向治疗。大量美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物均针对酪氨酸激酶重排，不同瘤种中相应的组织测序型伴随诊断检测（ALK、BRAF、FGFR2/3、MET、NTRK1/2/3、RET、ROS1）亦已获批，另有NRG1等CDx（伴随诊断）仍在开发中。

基于DNA的二代测序（DNA-NGS）在临床中广泛用于识别基因组重排。通过在目标基因及常见融合伙伴基因的热点内含子区域设计捕获探针，可实现对具有临床可操作意义变异的稳健检测。然而技术局限仍然存在。例如，由于部分关键基因（如NRG1、NTRK3）具有大片段重复内含子区域，难以有效设计捕获探针；此外，仅依赖DNA测序在解析复杂基因组重排方面存在困难。基于RNA的二代测序（RNA-NGS）能够通过直接检测表达的融合转录本克服上述问题，因为剪接后内含子区域已被去除。但RNA稳定性通常低于DNA，尤其在石蜡包埋（FFPE）组织中，可能导致测序成功率下降。因此，在临床实践中，DNA仍是检测可操作重排的核心分析对象。

本研究回顾性分析2024年6月至12月期间在常规临床实践中接受组织DNA与RNA并行检测的5129例实体瘤患者。DNA与RNA均从FFPE肿瘤样本中共提取。DNA检测采用FoundationOne CDx综合基因组检测，覆盖324个癌相关基因，包括全部编码外显子以及34个常见重排基因的选择性内含子区域；RNA检测采用FoundationOne RNA，用于检测318个基因重排。DNA检测除重排外，还可识别突变、拷贝数改变以及MSI、TMB、HRD等复杂生物标志物。重排在DNA与RNA层面分别独立分析，依据统一规则判定致病性，要求保留酪氨酸激酶结构域（或NRG1的EGF样结构域）。MET外显子14跳跃在DNA中通过剪接位点突变识别，在RNA中通过剪接转录本识别。

在5129例样本中，90.0%同时获得DNA与RNA可报告结果，9.9%仅DNA成功，0.1%仅RNA成功。RNA检测失败多由于RNA提取量不足或质量不佳。NSCLC占队列比例最高，其次为结直肠癌、前列腺癌、乳腺癌和胰腺癌。

在全部实体瘤中共检出173个致癌性CDx基因重排，涉及171例患者。59.1%的重排在DNA与RNA中同时检出，15.2%仅在DNA中检出，25.7%仅在RNA中检出。ALK与MET为最常见重排基因，而NRG1与RET最少见。RNA带来最大检测增益的是NRG1和NTRK。NRG1重排中83.3%仅通过RNA检出，NTRK中66.7%仅通过RNA检出。FGFR2和RET在本队列中RNA增益有限，主要因为相关内含子热点已在DNA检测中覆盖。总体而言，RNA的加入使CDx重排总体患病率由2.5%提高至3.3%。

在获批适应瘤种范围内，共识别101例CDx阳性样本。71.3%在DNA与RNA中同时检出，8.9%仅DNA检出，19.8%仅RNA检出。RNA的加入使ITT范围内重排检出率由1.6%提高至2.0%。在NRG1与NTRK中RNA增益仍最显著，而RET与FGFR2在ITT中未观察到额外收益。

CDx阳性患者与阴性患者的临床特征总体相似，但亚裔比例在阳性组中较高。阳性患者中TMB≥10 mut/Mb比例更低。在NSCLC亚组中，阳性患者更年轻，腺癌比例更高，且高TMB比例显著降低。

在同时由DNA与RNA检出重排的77例样本中，90%的主导融合伙伴基因一致。BRAF、FGFR3、NTRK、RET和ROS1一致率为100%；ALK与FGFR2略低，主要由于定义较宽泛导致DNA中存在多个候选重排事件。若考虑DNA中任何支持证据，则一致率可提高至94%。

对于仅RNA检出而DNA未检出的重排，46%由于DNA未覆盖相应内含子区域；其余原因包括DNA中无可识别证据、低肿瘤纯度或低读段支持。对于仅DNA检出的重排，35%发生于RNA测序失败样本中，其余部分在RNA中仅有有限或无证据。

虽然CDx重排在总体人群中发生率仅为3.3%，但其临床意义重大。关键临床试验中，重排靶向治疗的客观缓解率可达16%至84%，无进展生存期延长5.5至28.3个月，总生存期延长13.8至51.4个月。真实世界数据分析显示，在携带CDx重排的晚期NSCLC患者中，一线匹配靶向治疗相比标准治疗显著改善真实世界无进展生存期和总生存期。

总体而言，DNA与RNA检测具有明显互补性。RNA能够弥补DNA在内含子捕获与复杂重排解析方面的局限，而DNA则提供突变、拷贝数改变及复杂生物标志物等信息。联合检测能够实现更完整的肿瘤基因组图谱构建。鉴于重排靶向治疗明确的临床获益，应在临床实践中推广整合DNA与RNA测序策略。