了解癌症中的下一代测序 (NGS)

如果您的病理报告包含分子检测部分，那么很可能使用了新一代测序 (NGS) 技术。NGS 是一种强大的实验室方法，可以读取癌症的基因序列，并同时检测多个基因的改变，从而影响诊断、治疗和预后。NGS 检测报告可能看起来令人望而生畏：长长的基因名称列表、陌生的缩写以及“意义未明的变异”等术语。本文将用通俗易懂的语言解释 NGS 是什么、它检测什么、如何报告结果以及这些结果对您的治疗意味着什么。这是一份通用指南；本节中关于特定生物标志物的文章将详细介绍特定结果对特定癌症的意义。

什么是下一代测序？

下一代测序 (NGS) 是一种读取构成 DNA 的化学字母顺序的方法。DNA 是一种分子，它携带着细胞生长和行为的指令。DNA 由四种字母组成，这些字母的精确顺序决定了每个基因的指令。当这种编码发生改变导致细胞失控生长时，癌症就会发生，因此读取 DNA 编码可以揭示特定癌症的驱动因素。

新一代测序技术（NGS）之所以被称为“下一代”，在于其规模优势。以往的方法一次只能读取一个基因，速度慢且耗费宝贵的组织样本。NGS 将 DNA 分解成许多小片段，一次性读取数百万个片段，然后利用计算机将它们重新组装并与参考序列进行比对。这使得实验室能够在一次检测中，仅使用一个小型样本就能检测数十甚至数百个基因。一些 NGS 检测还能读取 RNA，RNA 是一种与 DNA 密切相关的分子，尤其适用于检测一种称为基因融合的特殊类型的变化，本文稍后将对此进行详细介绍。

NGS在癌症中检测什么

新一代测序技术读取癌症的基因密码，以识别驱动癌症发生的基因改变。这些改变，病理报告可能将其归类为分子检测或生物标志物检测，它们有多种类型，而新一代测序技术可以从同一份样本中检测出所有这些改变。

• 变异—— 单个基因序列的微小变化，其中一两个碱基发生改变、添加或删除。 突变 可以永久激活生长基因或抑制保护性基因。例如，肺癌中的 EGFR 突变和胰腺癌及结直肠癌中的 KRAS 突变。
• 基因融合—— 基因融合是指两个独立的基因发生巨大变化，融合形成一个异常的组合基因，从而驱动癌症生长。基因融合通常最好使用基于RNA的NGS检测部分进行检测。例如ALK和NTRK融合基因。
• 拷贝数变化（扩增）—— 基因拷贝数的变化。正常情况下，一个细胞中每个基因有两个拷贝；在某些癌症中，基因扩增导致拷贝数过多，从而产生过量的蛋白质。HER2扩增就是一个众所周知的例子。
• 广泛的基因组测量—— 有些结果并非针对单个基因，而是概括整个肿瘤的情况。肿瘤突变负荷（TMB）统计的是整个肿瘤中突变的总数，而微卫星不稳定性（MSI）则反映了细胞DNA修复系统的缺陷。这两者都有助于预测免疫疗法的疗效。

并非每项检测都会检测所有类型的变化。实验室会根据所检测的癌症类型选择一组相应的基因进行检测，这就是为什么肺癌的NGS检测报告与结肠癌的NGS检测报告有所不同的原因。

DNA检测组和RNA检测组

新一代测序技术可以检测组织样本中的两种不同类型的遗传物质：DNA 和 RNA，两者分别适用于发现不同类型的变化。了解它们的区别可以解释为什么有些报告会同时提及两者。

DNA测序是大多数NGS检测的基础，尤其擅长检测突变和拷贝数变异。RNA测序则特别擅长检测基因融合，因为在RNA水平上检测两个基因之间的连接通常比在DNA水平上更容易。因此，全面的NGS检测通常会同时检测DNA和RNA，尤其是在肺癌等以基因融合为重要治疗靶点的癌症中。如果高度怀疑某种癌症携带基因融合，但DNA检测未能发现，则可以进行RNA检测，以确保不会遗漏可治疗的融合基因。

NGS结果如何报告

NGS报告总结了癌症中发现的基因变化，学习识别一些标准要素能使报告更容易阅读。报告通常会列出每个发生改变的基因、发现的具体变化以及对其意义的解释。

• 基因及其具体变化—— 报告会指出具体的基因名称（例如 EGFR）及其内部的确切改变（例如，19 号外显子缺失或 L858R 突变）。具体的改变至关重要，因为同一基因的不同改变可能导致不同的治疗方案。
• 变异分类—— 每项变化都根据实验室对其意义的置信程度进行分类。明确已知会导致或促成癌症的变化被称为…… 病这意味着它是有害的而非无害的。这种改变被认为是 可行的 当存在可干预的致病性变异时，通常是因为它与已获批准的靶向疗法相匹配，使癌症符合免疫疗法的条件，或者可以启动临床试验。致病性变异并非总是可干预的，因为并非所有有害变异都有相应的治疗方法。意义尚不明确的变异被称为意义未明的变异（详见下文）。
• 变异等位基因频率（VAF）—— 有些报告会给出携带这种改变的癌细胞百分比。这有助于区分癌症的主要驱动因素和仅存在于肿瘤一小部分中的改变。
• 解释或评论—— 许多报告都包含一段通俗易懂的注释，解释某项变化是否指向已获批准的靶向疗法、临床试验，或对预后有已知的影响。这通常是报告中对患者最有用的部分。
• 未发现重大变化—— 有时报告会指出，检测小组未检测到任何有意义的变化，通常表述为“未发现可报告的改变”或“未发现可操作的变异”。这是真实结果，并非检测失败。这意味着检测小组读取了所有基因，但没有发现任何会影响治疗或预后的、实验室可以报告的改变。

结果显示无显著变化可能会让人感到失望，但这仍然是有用的信息。它告诉医疗团队，癌症不太可能对与检测基因相关的靶向药物产生反应，这有助于将注意力集中在其他治疗方法上，例如化疗或免疫疗法。根据具体情况，如果仍然怀疑存在可治疗的变化，团队还可以考虑进行更广泛的基因检测或对不同的样本进行检测。

意义未明变异（VUS）的含义

在下一代测序报告中经常出现且往往令人担忧的一个术语是“意义未明的变异”（variant of uncertain significance），通常缩写为VUS。VUS是指在基因序列中发现的、其影响尚不明确的变异。科学家尚未收集到足够的证据来确定它是否会导致癌症，或者仅仅是一种无害的变异（每个人都携带许多这样的变异）。

VUS既非阳性结果也非阴性结果。它不应用于制定治疗决策，也不应被视为存在问题的证据。随着实验室收集更多数据，意义未明的变异体（VUS）可能会被重新分类为有意义或无害的。由于VUS的意义可能会发生变化，因此询问医疗团队是否正在监测特定VUS的重新分类是合理的。报告中出现VUS很常见，其本身并不值得担忧。

组织检测和液体活检

下一代测序需要癌症的遗传物质样本，这些样本可以来自两个来源。最常见的是，NGS 使用活检或手术中获取的肿瘤组织进行检测，这些组织也是病理学家在显微镜下检查的组织。这是标准方法，可以提供丰富的检测样本。

NGS也可以对血液样本进行检测，这种方法称为液体活检。癌细胞会将少量DNA片段释放到血液中，液体活检可以检测并测序这些循环肿瘤DNA。当组织样本难以获取或获取风险较高、剩余组织不足以进行检测，或者医生希望在不重复进行手术的情况下长期监测癌症时，液体活检就非常有用。组织检测和血液检测通常是互补的，医疗团队会根据具体情况选择最合适的检测方法或组合。

检测肿瘤DNA与检测遗传DNA

关于下一代测序技术，一个重要的方面在于它能告诉我们哪些关于遗传风险的信息，以及它不能告诉我们哪些信息。大多数针对癌症进行的NGS检测都只是肿瘤样本检测，也就是说，它读取癌细胞的DNA以指导治疗。它的目的是找出导致特定癌症发生的基因改变，而不是确定这些改变是否遗传。

这一点很重要，因为某些基因，例如 BRCA1 和 BRCA2，可能仅在肿瘤内发生改变（体细胞突变，非遗传性），也可能从出生起就存在于全身所有细胞中（生殖细胞突变，可遗传，且与家族成员相关）。仅针对肿瘤的 NGS 检测如果发现 BRCA 突变，则无法确定突变的类型。当检测结果提示可能存在遗传因素时，需要进行单独的生殖细胞检测，该检测通常通过血液或唾液样本进行，并由遗传咨询师安排，以了解更多信息。一些实验室会进行配对检测，同时对肿瘤和正常 DNA 进行测序，以区分遗传性突变和癌症中产生的突变。关于体细胞检测和生殖细胞检测之间的区别，请参阅癌症基因检测相关文章，其中有更详细的解释。

综合检测与单基因检测

当需要进行分子检测时，可以一次检测一个基因，也可以一次检测多个基因，而新一代测序技术使后一种方法成为可能。如果只需要一个结果，一次检测一个基因是可行的，但这种方法速度慢，而且每次检测都会消耗组织样本。而全面的NGS检测panel可以同时读取单个样本中的多个相关基因。

对于肺癌等多个基因可能指向不同治疗方案的癌症，通常首选全面的基因检测。它能节省活检中有限的组织，一步到位地提供更全面的信息，并能发现单基因检测可能无法检测到的、意想不到但可治疗的病变。医疗团队会根据癌症类型、分期以及哪些治疗方案取决于检测结果来决定合适的基因检测范围。

NGS结果如何指导治疗

下一代测序的目的是为决策提供信息，而不是替决策做决定。治疗团队会利用NGS在癌症中发现的基因变化，结合诊断结果、分期和患者的整体健康状况，来考虑哪些治疗方案可能更合适。NGS主要通过以下几个方面指导治疗。

• 将癌症与靶向疗法相匹配—— 许多基因突变都有相应的药物可以阻断其作用。发现这类突变可以表明患者是否符合靶向治疗的条件。有些药物的获批是基于特定的基因突变，而与癌症的起源无关，这种方法被称为肿瘤无关治疗。
• 确定免疫疗法候选者—— 肿瘤突变负荷高或微卫星不稳定性等广泛指标可以表明癌症可能对免疫疗法有反应。
• 开放临床试验选项—— 即使某种癌症没有获批的药物，但基因改变仍然可能符合研究性疗法临床试验的要求，肿瘤科团队可以对此进行讨论。
• 提供预后信息—— 有些变化可以表明癌症可能的发展方向，从而指导治疗的强度。

由于任何单一结果的意义很大程度上取决于癌症类型，本节中关于单个生物标志物的文章解释了特定 NGS 检测结果在特定癌症中的意义。

患者经常提出的关于NGS的实际问题

做NGS检测需要额外办理什么手续吗？

通常不需要。二代测序通常使用在癌症诊断过程中活检或手术采集的组织样本进行，因此一般无需额外操作。如果组织量不足或现有样本不适用，医疗团队可能会建议采集新鲜组织样本或进行血液液体活检。

NGS测序结果需要多久才能出来？

全面的二代测序通常比单基因检测耗时更长，通常需要一到三周，因为它需要读取多个基因，并且数据需要仔细分析。在等待治疗方案确定期间，这段等待时间可能会让人感到漫长，因此询问医疗团队何时能获得结果以及是否可以在此期间开始任何治疗是合理的。

NGS技术能否在每一种癌症中都发现异常？

并非总是如此。有些癌症存在明确的、可治疗的基因改变；而另一些癌症则存在目前尚无有效治疗方法或检测不到显著改变的基因改变。即使检测结果显示没有可采取的治疗措施，仍然具有参考价值，因为它有助于医疗团队将治疗重点放在其他治疗方案上，例如化疗或免疫疗法。

NGS检测结果能告诉我我家族的患病风险吗？

通常情况下，NGS检测并非单独进行。大多数NGS检测仅针对肿瘤组织，旨在指导治疗，并非用于确定遗传风险。如果检测结果提示可能存在遗传性改变，则需要进行单独的生殖系检测（通常由遗传咨询师安排），以评估其对家庭成员的影响。

问你的医生的问题

• 我的癌症是否进行了下一代测序？测序包含了哪些基因？
• 检测是在肿瘤组织上进行的，还是在血液样本（液体活检）上进行的，还是两者都进行的？
• 该测试检测的是DNA、RNA还是两者都有？是否有可能漏检了基因融合？
• 是否有任何变化表明存在已获批准的靶向疗法或临床试验？
• 如果报告了一种意义不明的变异体，是否正在对其进行监测以便重新分类？
• 我的结果对遗传风险有影响吗？我是否应该进行生殖细胞检测？
• 多久才能出结果？等待期间可以开始治疗吗？
• 如果没有发现任何可采取的措施来改变现状，那么还剩下哪些治疗方案？
• 组织样本够用吗？还是需要再取一个样本？
• 我的 NGS 检测结果将如何与病理报告的其他部分一起用于制定治疗方案？

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