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不同的胰腺囊肿具有不同的恶性程度,有些不会恶变,有些可能恶变。但通过目前的临床常用的检测手段无法鉴定这些囊肿的类型。基于DNA的检测手段是新兴的检测胰腺囊肿(PCs)的方法。不同的肿瘤有不同的基因突变,可以通过检测特定基因突变的方法鉴别肿瘤类型。
基于DNA的胰腺囊肿液(PCF)检测是评价PCs的有效的辅助检查。KRAS/GNAS突变对导管内乳头状粘液瘤(IPMNs)和粘液性囊性肿瘤(MCNs)具有高度特异性,然而TP53/PIK3CA/PTEN改变与进展期肿瘤具有相关性。有学者进行了一项前瞻性研究评估术前PCF的DNA检测。结果对临床诊断标准绝对是颠覆性的改变。前瞻性队列研究在临床研究中也是比较难得的。
利用Sanger测序和新一代测序(NGS)技术,检测胰腺囊肿液的KRAS/GNAS突变与TP53/PIK3CA/PTEN改变,评价NGS对PCs的诊断效果。
所得到的结果如下:
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分子检测与相关临床病理结果
NGS检测发现了例(42)KRAS突变、例(26%)GNAS突变、5例(1%)BRAF突变和4例(1%)CTNNB1突变,没有发现HRAS和NRAS突变。在例(19%)病人的份(38%)KRAS和/或GNAS突变样本中发现了两种基因均突变的情况。在10个样本中发现了KRAS多个突变,包括多种密码子12、13、61替换。
KRAS的突变等位基因频率(MAFs)在3%-55%(平均数24%、中位数24%)。在3个样本中发现了GNAS多个突变,包含密码子和的替换。GNAS的MAFs在3%-92%(平均数28%、中位数26%)。在2个PCs中GNAS的MAF>55%,分别为88%和92%。BRAF和CTNNB1的MAF分别为24%-46%和6%-46%。仅能在KRAS和/或GNAS突变的情况下才能发现BRAF和CTNNB1突变。
使用Sanger测序检测VHL外显子1-3,在47个(8%)PCs的基因编码序列中发现了VHL突变和/或缺失。NGS检测发现TP53、PIK3CA、PTEN和AKT1突变的例数分别为24(4%)、11(2%)、2(1%)、1(1%)。在35例(6%)病人中发现了TP53、PIK3CA、PTEN和AKT1改变。
TP53和PTEN的遗传学改变的类型包括基因编码序列的突变和/或缺失。TP53、PTEN和AKT1的MAFs分别为4%–43%,、11%和8%。在2例(1%)和1例(1%)病人中分别检测到TP53和PTEN杂合突变。PIK3CA改变包括外显子9(n=7)和/或外显子20(n=5)的激活点突变,MAF为3%-50%。TP53、PIK3CA和/或PTEN改变与KRAS和/或GNAS突变中的共突变有相关性(p0.)。
35个GCs中只有3个是KRAS和GNAS为野生型而存在TP53突变(n=2)或PTEN缺失(n=1)。在2例TP53病人中,有1例有VHL缺失,1例没有遗传学改变。在单纯PTEN缺失的PC中未发现其他遗传学改变。
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随访信息和有关的外科诊断病理
56例IPMNs病人术前均检测到KRAS和/或GNAS突变。另外在2例高度异型性MCNs和1例低度异型性MCN中检测到KRAS突变。然而剩余7例低度异型性MCNs为KRAS/GNAS阴性。
KRAS和GNAS的MAFs分别为3%-47%和3%-92%。如前所述,2例PCs的MAFs>55%且都为高度异型性IPMNs。在非粘液性PCs中未发现KRAS和/或GNAS突变。在2例SCAs中术前发现了VHL改变。尽管在1例病人的术前EUS-FNA的Sanger测序中没有发现VHL改变,但是对术后标本的再次检测发现了VHL移码突变。在剩余的粘液性和非粘液性PCs中未发现VHL改变。
在13例伴有腺癌的IPMNs、2例高度异型性IPMNs、3例低度异型性IPMNs和1例低度异型性MCN中发现了TP53、PIK3CA和/或PTEN遗传学改变,其MAFs分别为8%-43%、3%-50%和10%。除1例低度异型性MCN外,在所有TP53、PIK3CA和/或PTEN遗传学改变的PCs中均检测到KRAS和/或GNAS的共突变。
在13例伴有腺癌的IPMNs和2例高度异型性IPMNs中KRAS和/或GNAS的MAFs与TP53、PIK3CA和/或PTEN的MAFs相近。3例低度异型性IPMNs有PIK3CA激活突变,但其MAFs低于KRAS。尽管2例高度异型性IPMNs中没有TP53、PIK3CA和/或PTEN遗传学改变,但GNAS的MAFs均>55%。剩余高度异型性2例MCNs、36例低度异型性IPMNs、8例低度异型性MCNs和非粘液性PCs均无TP53、PIK3CA和/或PTEN遗传学改变。
在剩余例有随访数据但没有外科诊断病理数据的病人中,有人(49%)为KRAS和/或GNAS突变的PCs。其中14人(6%)也有TP53、PIK3CA和/或AKT1突变。然而其MAFs低于KRAS和/或GNAS。另外,有2例病人为TP53突变的PC、MAF为5%,而KRAS和GNAS为野生型,其中1例还存在VHL缺失。
影像学和细胞病理学显示这些PCs均没有进展期肿瘤的相关特征。另外,16例病人目前均存活且没有发展为胰腺癌。如前所述,例病人中有25例重复进行了PC的EUS-FNA和分子检测,其中15例没有可检测到的改变,然而剩余10例有KRAS和/或GNAS突变。
对25例病人的重复检测也发现了与首次检测的相同的KRAS和GNAS遗传学情况。而在10例突变病人中,有1例在首次分子检测中有TP53突变,而在随后的检测中未检测到TP53突变。
在这个病例中,KRAS和TP53的MAFs分别为39%和4%。而随后的样本检测KRAS的MAF只有4%。对剩余6个PCs的首次和重复EUS-FNA检测显示KRAS和/或GNAS的MAFs相同。
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分子检测与其他诊断方法的比较和结合
与例随访病人的诊断病理结果作比较,术前KRAS和/或GNAS的NGS检测对诊断IPMN的敏感性为%、特异性为96%,对诊断IPMNs和MCNs的敏感性为89%、特异性为%。流体粘性增加和CEA增加的敏感性(分别为77%和57%)和特异性(89%和80%)均较低。KRAS/GNAS突变与TP53/PIK3CA/PTEN改变相结合对诊断进展期IPMNs具有88%的敏感性和97%的特异性。
将GNAS的MAFs>55%和TP53/PIK3CA/PTEN的MAFs至少等于GNAS的MAFs作为纳入标准时,敏感性和特异性均为%。主胰管扩张和EUS有附壁结节的敏感性分别为47%和35%、特异性分别为74%和94%。术前细胞病理学诊断至少为疑似胰腺癌的敏感性为35%、特异性为97%。
总体来说,KRAS/GNAS突变与TP53/PIK3CA/PTEN改变相结合对诊断进展期粘液性PC的敏感性和特异性分别为79%和96%。将纳入标准修改为包括GNAS的MAFs>55%或者TP53/PIK3CA/PTEN的MAFs≥KRAS和/或GNAS的MAFs时,其敏感性和特异性为89%和%,而细胞病理学做出至少为疑似胰腺癌的诊断的敏感性和特异性分别为32%和98%。
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使用Sanger测序检测KRAS和GNAS的前瞻性分析
NGS检测到49%,Sanger测序检测到39%的PCs存在KRAS和/或GNAS突变,而NGS为49%。在这PCs中,34例有病理诊断并包括以下粘液性PCs:5例合并胰腺癌的IPMNs、1例高度异型性IPMN、12例低度异型性IPMNs、2例低度异型性MCNs。
Sanger测序检测到13例(72%)IPMNs和0例(0%)MCNs存在KRAS和/或GNAS突变。总体来说,Sanger测序检测KRAS和/或GNAS突变对诊断IPMNs的敏感性和特异性分别为72%和%,对诊断IPMNs和MCNs的敏感性和特异性分别为65%和%。在例PCs中,有24例进行了NGS的重复检测。
KRAS和GNAS的情况与NGS完全相同。而有3例经Sanger测序鉴定为KRAS/GNAS野生型的PCs在经过NGS鉴定后为KRAS和/或GNAS突变。
结论为:与Sanger测序不同,术前对PCF进行KRAS/GNAS突变的NGS检测对IPMNs具有更高的敏感性,对粘液性PCs具有更高的特异性。另外,与TP53/PIK3CA/PTEN改变结合也是术前诊断进展期肿瘤的有效的标志物。
参考文献:SinghiAD,McGrathK,BrandRE,etal.Preoperativenext-generationsequencingofpancreaticcystfluidishighlyaccurateincystclassificationanddetectionofadvancedneoplasia[J].Gut,7.
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