与Luca Quagliata谈论NGS，液体活检和肿瘤突变负担

在分子诊断学中，科学家分析基因组、蛋白质组和代谢组，以寻求在分子水平上与人类疾病有关的生理机制。这种分析能够发现特定疾病特有的新型生物标记物，可用于医学检测作为诊断工具。

最近的技术进步推动了分子诊断领域的发展，使分析速度更快，需要的样品物质更少，而且成本越来越低。

我们最近采访了Luca Quagliata博士，全球医疗事务总监赛默飞世尔科技公司．此前，Quagliata参与了欧洲首批在常规分子诊断中引入下一代测序(NGS)的团队之一。在这里，他分享了他对该领域的看法，特别是NGS在液体活检分析中的使用，癌症生物标志物的发现以及人工智能(AI)在分子诊断中的潜在应用。

莫莉·坎贝尔(MC):你能给我们介绍一下你的职业生涯吗?并强调一下你参与过的最令人兴奋的项目吗?

卢卡·夸里亚塔(LQ):我在意大利接受过医学生物技术的正式培训，并在我出生的地方获得了学士和硕士学位。在意大利期间，我获得了研究一种非常罕见的发育性疾病的经验，这种疾病是由基因异常引起的，会导致严重的骨骼变化。后来我搬到德国海德堡大学医院学习，在那里我获得了血管医学博士学位，并完成了从基础研究到转化研究的过渡。那时，我参与了一个专注于转移性乳腺癌研究的项目。我们与一家领先肿瘤药物市场的最大制药公司合作，测试了一种新的单克隆抗体，当时它被用于阻断肿瘤诱导的淋巴管生成。

在那之后，我搬到了瑞士的巴塞尔，开始在巴塞尔大学医院做博士后，研究肝癌。我参与的最有影响力的研究项目之一是研究一种名为HOTTIP的新型癌症生物标志物。作为这项研究的结果，我是一篇同行评议手稿的第一作者，该手稿首次报道了长链非编码rna在肝癌中的重要性。这篇论文被多次引用，以证明长链非编码RNA在肝癌，特别是肝细胞癌的背景下具有真正的临床意义。我很荣幸能够成为一个研究项目的一部分，以这样一种真正的方式为科学进步做出贡献。

Laura Lansdowne (LL):根据你的经验，你认为目前正在开发的最令人兴奋的技术是什么?

江西NGS是目前可用的最令人兴奋的技术，并且仍在开发中，因为我们将继续推动我们从NGS中获得的信息的范围和数量，以及我们获得这些信息的速度。我第一次获得使用NGS的经验是在美国国立卫生研究院贝塞斯达校区的国家癌症研究所做访问学者时。那时候，我在第一台离子激流个人基因组机器上工作。快进到今天，我们现在可以将NGS应用于液体活检，同时分析多个基因和基因变异。虽然利用NGS进行液体活检检测仍然相对较新，但它已经被证明有助于确定肿瘤对治疗的耐药性，特别是在酪氨酸激酶抑制剂治疗非小细胞肺癌的背景下。

Michele Wilson (MW):您能谈谈液体活检与传统手术活检相比的优点吗?

江西液体活检在临床诊断领域受到了广泛的关注，因为它比经典的组织活检方法侵入性小得多，因此对患者的风险更小。在某些情况下，传统的基于组织的活检不能进行，这取决于要收集的组织的解剖位置。有时很难，有风险，甚至根本不可能切除肿瘤。当它是可获得的，它总是伴随着相关并发症的风险，如出血或感染的机会。正如你所想象的，当你使用液体活检时，这些障碍就被消除了，它只需要病人的血液样本来分析病人血液中的循环肿瘤细胞(ctc)或细胞游离DNA (cfDNA)。

液体活检的另一个优点是得到结果的时间。如果你收集组织活检，你必须处理样本——这意味着你必须固定，通常是用石蜡包埋并切割组织，然后等待病理学家最终进行组织病理学分析，可能还要进行额外的染色和调查，所有这些都需要相当长的时间。相比之下，使用液体活检可以在样本采集后立即进行NGS。通常情况下，样本采集后2 - 3天就能得到结果，而组织活检则需要7 - 8天或更长时间。但不要被愚弄了，液体活检不会取代组织活检，也不应该。组织活检和液体活检应被视为互补的方法;一个不等于另一个。它们提供了部分重叠的结果，但每个结果也提供了一组不同的信息。

今天李华学了两个新词:肿瘤突变负荷，即测量肿瘤细胞所携带的突变，是一种潜在的生物标志物，可以用来选择适合免疫检查点治疗的患者。你能告诉我们更多关于这一领域的研究，以及你在推动该领域向前发展方面的参与吗?

江西近年来，肿瘤突变负担(Tumor mutational burden, TMB)引起了广泛的关注。一些大型临床试验表明，新抗原的数量(突变负担的直接结果)或肿瘤正在积累的突变数量与检查点抑制剂治疗的临床反应之间存在直接相关性。虽然我们还不完全了解其背后的生物学原理，但简单地说，研究人员推测，含有大量新抗原的肿瘤更有可能激活免疫系统。因此，新抗原的数量越多，免疫系统就越有可能被激活，引发T细胞招募到肿瘤部位。因此，结合检查点抑制剂能够释放我们免疫系统的力量，激活我们的免疫细胞并攻击肿瘤，令人信服的数据表明，测量TMB可以用于更好地对反应性患者进行分层。

不幸的是，TMB分析伴随着许多相关的并发症和技术困难。分析TMB的金标准是全外显子组测序(WES)。虽然WES被广泛应用于研究环境中，在这种环境中，你可以完全控制分析前的操作，并确切地知道你要分析哪种样本，但至少在今天，在常规临床护理中执行它是具有挑战性的，如果不是不可能的话。首先，通常你没有足够的材料来进行全面分析，因为临床环境中可用的组织通常有限。其次，还有经济上的限制。尽管测序的成本已经大幅下降，但对于大多数医疗保健系统来说，将WES作为所有肿瘤相关分子研究的选择性测试仍然是相当令人望而却步的。这就是为什么许多人一直在寻求从WES方法转向靶向测序方法的原因。有了靶向NGS，你可以通过在基因组足迹方面应用300-500个基因和1兆酶的限制性面板来准确估计TMB。

在这个领域还有很多研究需要做。我参与了最近的一项研究，发现有一些患者的TMB很高，但仍然对检查点抑制剂没有反应，可能是由于抗原的类型。此外，有一些肿瘤的TMB绝对值很低，但仍然能够激活免疫系统，因此TMB不能在100%的情况下用于预测患者对检查点抑制剂的反应。

当我们试图更好地了解TMB时，也有其他生物标志物出现，可能是对检查点抑制剂反应的更好预测指标，并用于估计肿瘤的免疫原性。例如，TCR beta测序是一种对T细胞受体进行测序以评估肿瘤部位或周围是否存在克隆的方法。它既可以在福尔马林固定的石蜡包埋组织上进行，也可以在印迹样本上进行。越来越多的证据表明，TCR可能是检查点抑制剂治疗的一个更好的预测指标，或者，如果与TMB联合使用，是一个更好的评估肿瘤免疫原性的整体方法。

MC:在实体瘤诊断方面，最近最令人兴奋的进展是什么?

江西最令人兴奋的进步之一是全面分子分析的采用，主要由NGS完成。更令人兴奋的是，一些中心正在将NGS作为每个需要它的患者的常规测试。我们可以将这些进步归因于技术成本的降低，使检测更加负担得起，以及越来越多的临床证据表明不同基因组变异在诊断中的重要性。然而，在医学界需要更多的教育来充分释放分子分析的力量。赛默飞世尔通过与包括NGS卓越中心和国际儿童肿瘤网络在内的众多全球倡议合作，全力支持基因检测的发展。

正如我之前提到的，虽然液体活检在该领域越来越受欢迎，但它不会取代传统的组织活检。它是一种额外的工具，可以提供补充信息，以改善疾病评估和治疗决策。它必须被视为一种补充测试，而不是替代测试。

MW:在不久的将来，我们可以期待看到哪些技术，您期望这些技术如何影响实体肿瘤和液体活检研究?

江西一个令人兴奋的进步是NGS技术的可用性，它可以同时检测DNA和RNA，以提供额外的信息来指导患者的诊断和治疗。例如，Oncomine Focus Assay是一种多生物标志物分析，可以在一个工作流程中检测DNA和RNA的变体。

我也对人工智能(AI)作为一种工具的潜力感到兴奋，它可以从基因组数据中聚合和提取信息，为医生和研究人员生成临床相关信息。说到分子检测，目前的重点主要是具有明确临床相关性的基因，即与靶向治疗方法或临床试验相关的变异。随着世界各地的举措从临床样本中产生大量数据，在不久的将来，真正的价值将不再是积累更多数据的能力，而是我们将基因组数据与临床结果联系起来的能力，从而创造影响疾病诊断和治疗的机会。

卢卡·夸利亚塔接受了科技网络科学作家莫莉·坎贝尔、劳拉·兰斯顿和米歇尔·威尔逊的采访。188金宝搏备用