循环肿瘤细胞基因组多样性与BCL9L突变状态预测转移性结直肠癌总生存期

为解决转移性结直肠癌（mCRC）缺乏非侵入性生物标志物的临床难题，研究人员通过循环肿瘤细胞（CTCs）全外显子测序开展基因组多样性研究，发现高MATH评分（突变等位基因肿瘤异质性评分）和BCL9L基因非沉默突变与患者总生存期缩短显著相关，为mCRC预后分层提供了新型液体活检策略。

　　

在当今癌症研究领域，转移性结直肠癌（mCRC）仍然是全球癌症相关死亡的主要原因之一，五年生存率仅约14%。尽管手术、化疗和靶向治疗等方面取得了显著进展，但疾病监测和预后评估仍然依赖侵入性的组织活检或昂贵的影像学检查，这给患者带来了巨大负担。临床迫切需要开发更便捷、无创的生物标志物来追踪疾病进展和指导治疗决策。

肿瘤基因组多样性已被证明与癌症侵袭性增强和不良预后相关，但传统组织活检难以重复获取以动态监测基因组变化。液体活检技术通过分析血液中的循环肿瘤DNA（ctDNA）和循环肿瘤细胞（CTCs）为这一问题提供了突破性解决方案。特别是CTCs，作为完整的肿瘤细胞，能够提供更全面的基因组信息，并被认为是转移灶形成的"种子"。然而，CTCs群体内部的基因组异质性及其临床意义尚未明确。

在此背景下，由Joao M. Alves和Nuria Estévez-Gómez共同领导的研究团队在《Cellular Oncology》发表了重要研究成果。该研究通过对29例mCRC患者的CTCs池进行全外显子测序（WES），深入探索了CTCs基因组多样性特征，并首次揭示了CTCs基因组异质性与患者生存预后的显著关联。

研究团队采用了多项关键技术方法：使用Parsortix?微流控平台从患者外周血中分离CTCs；通过全基因组扩增（WGA）技术解决CTCsDNA量少的问题；对CTCs池和匹配的PBMCs（外周血单核细胞）进行全外显子测序；利用MuTect2和Sequenza等生物信息学工具进行体细胞变异和拷贝数变异分析；采用MSIsensor-pro评估微卫星不稳定性状态；并通过SIGNAL工具分析突变特征。

基因组特征揭示CTC池的高度异质性

研究发现mCRC患者的CTCs池存在显著的基因组变异。除一例MSI（微卫星不稳定）患者显示极高的突变负荷外，其余MSS（微卫星稳定）患者的单核苷酸变异（SNVs）数量在116-429个之间，插入缺失（indels）在331-2,043个之间。所有CTCs池均携带关键CRC驱动基因的非沉默突变，包括APC、KRAS和PIK3CA等基因的错义和无义突变。拷贝数变异（CNAs）分析显示基因组异常比例（PAG）在0.05%至40.5%之间，表明不同患者间存在巨大差异。

CTC池显示高水平的基因组变异

研究人员计算了15种多样性指标，包括突变负荷（MB）、基因组异常比例（PAG）和突变等位基因肿瘤异质性（MATH）评分等。结果显示MATH评分在32.38至67.63之间，表明CTCs池存在高度基因组多样性。10个CRC驱动基因在至少4例患者中 recurrently mutated，包括ARID1A、BCL9L、BIRC6、FAT3、FAT4、KMT2C、PARP4、TAF1L、TSC2和ZFHX3。CNAs分析显示ARID1A、MYH9和PPP2R1A等基因频繁出现拷贝数增益，而EP300和TSC2则常见缺失和LOH（杂合性缺失）事件。

MATH评分和BCL9L状态预测mCRC生存结局

单变量Cox比例风险分析显示，患者年龄和MATH评分与总生存期（OS）显著相关。高龄患者和MATH评分高的患者死亡风险显著增加。特别值得注意的是，在10个 recurrently mutated 的驱动基因中，BCL9L和FAT4的突变状态与OS显著相关。携带BCL9L非沉默突变的患者（4例）比未突变者死亡风险高3.71倍，这些突变在CTC池中的等位基因频率为0.180至0.727，表明它们是克隆或近克隆事件。FAT4突变也显示类似趋势，死亡风险增加2.80倍。

基因panel也可预测患者生存

为探索临床适用的低成本替代方案，研究人员设计了两个定制基因panel：CRC-P22（22个基因）和CRC-P55（55个基因）。CRC-P55 panel得出的MATH评分与WES结果高度一致，且与OS显著相关。高风险bMATH组中位OS仅20.4个月，而低风险组达52.9个月。相比之下，两种商业panel（Oncomine和oncoReveal）均未显示显著关联。

多变量分析进一步证实，高MATH评分和BCL9L突变状态是独立的预后因素，风险比分别为3.6和6.0。BCL9L突变患者中位生存时间仅14.5个月，显著短于未突变者的33.1个月。

研究结论与讨论部分强调，这是首次证明CTCs基因组多样性与mCRC患者生存结局相关的研究。MATH评分作为基因组异质性的量化指标，可能反映了不同亚克隆的存在，其中某些亚克隆可能具有更强的增殖、转移或耐药能力。BCL9L作为Wnt/β-catenin信号通路的关键共激活因子，其突变可能通过促进上皮间质转化（EMT）和干细胞特性而驱动更具侵袭性的表型。

该研究的创新性在于将CTCs从简单的计数指标提升为基因组信息载体，通过液体活检实现了对肿瘤异质性的无创动态监测。研究人员开发的CRC-P55基因panel为临床转化提供了可行方案，相比WES更具成本效益和操作性。然而，研究也存在样本量有限（29例患者）和MSI病例不足的局限性，未来需要在更大规模队列中验证这些发现。

这项研究为mCRC的精准医疗开辟了新途径，CTCs基因组分析有望成为预后分层、治疗监测和耐药机制研究的重要工具，最终为改善患者个体化治疗策略提供科学依据。