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國際大型EQA專案揭秘PIK3CA基因檢測在治療中的關鍵角色。
浸潤性乳腺癌（IBC）是一種侵襲性生長的乳腺實質惡性[1]。其中激素受體陽性（HR+）/人表皮生長因子受體2陰性（HER2-）乳腺癌是最常見的亞型[2]，針對這一亞型的靶向治療已成為精準腫瘤學的重要組成部分。PI3K/AKT訊號通路在細胞存活、增殖和分化中發揮重要作用，其中PIK3CA基因的啟用突變可導致PI3K訊號通路的異常啟用，與IBC的不良預後相關[3,4]。在此背景下，PIK3CA基因的突變檢測顯得尤為重要，其突變與患者對特定治療的反應密切相關，精準識別突變並應用PIK3CA/AKT抑制劑可能給這部分人群帶來顯著生存獲益。
近期，The Journal of Molecular Diagnostics雜誌發表的一項研究分析了HR+/HER2- IBC組織樣本中PIK3CA突變檢測的質量保證（QA）情況[5]。研究者透過採用國際外部質量評估（EQA）專案，評估了不同實驗室的檢測效能和檢測結果的可重複性。
圖1 研究標題截圖
研究設計
本研究由德國QuIP機構組織，自2021年起，首次開展了針對PIK3CA突變檢測的國際性EQA專案。參與實驗室需對提供的HR+/HER2-乳腺癌組織樣本進行PIK3CA突變分析並報告結果。2022年PIK3CA乳腺癌組織（MolPath）能力測試同樣由德國QuIP機構組織，但僅在歐洲國家/地區開展，其採用與2021年相同的牽頭研究所（LPI）以及相同研究設計。
EQA計劃包括三個階段。第一階段包括樣本收集、由LPI進行內部樣本測試以及為內部質量評估（IQA）準備載玻片；第二階段進行IQA，此外還包括EQA的準備工作，最終選擇10例樣本接受EQA，EQA佇列包含5例總體至少攜帶三種不同PIK3CA突變的IBC樣本和5例PIK3CA野生型IBC樣本。第三階段，EQA測試集包含至少10例樣本，這些樣本需由研究者分析並報告。
圖2研究設計流程圖
研究關鍵結果
01
2021年階段1：IQA內部測試及樣本選擇
在21例HR+/HER2-IBC樣本中，有5例顯示腫瘤內異質性[即至少2個福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）腫瘤組織塊的PIK3CA檢測結果不一致，例如1個組織塊攜帶PIK3CA熱點突變，而另1個組織塊檢測結果為野生型，或者2個組織塊攜帶不同突變]。1例樣本因腫瘤細胞含量不足被排除在IQA之外。最終IQA佇列包括15例樣本，每例有2個合適的FFPE腫瘤組織塊。
表1 牽頭實驗室和兩個專家組實驗室使用的IQA方法
02
2021年階段2：IQA結果和EQA樣本選擇
IQA佇列中的每個組織塊都由LPI和兩個專家組實驗室之一進行測試，以確定PIK3CA突變狀態的參考值。由於結果不一致，樣本8、9和15被排除在EQA佇列之外。最終，共10例樣本通過了EQA的納入標準，其中5例為PIK3CA野生型，5例為PIK3CA熱點突變。
03
2021年階段3：EQA結果
共有63個實驗室註冊參加了此次EQA，其中13個來自德國、奧地利和瑞士（EQA部分1），50個來自其他18個國家（EQA部分2）。
在EQA部分1中，13箇中心中有11個通過了EQA（成功率84.6%）。大多數參與者使用自動化DNA提取方法（76.9%）。46.2%的參與者使用下一代測序（NGS）進行PIK3CA突變狀態評估，成功率為100%；23.1%使用Sanger測序，成功率為66.7%。
EQA部分2中，50個國際實驗室中有44個提交了結果（提交率88.0%），其中39個通過了EQA（成功率88.6%）。大多數參與者手動提取腫瘤DNA（79.5%）。突變/等位基因特異性熒光定量PCR（qPCR）是最常用的方法（62.8%），其次是NGS（30.2%），成功率分別為92.6%和84.6%。
04
2022年PIK3CA熟練度測試
2022年IQA成功完成測試後，最終熟練度測試集包括10例IBC樣本，其中6例為PIK3CA熱點突變，4例為PIK3CA野生型。33個EQA註冊參與者中有33個在收到測試樣本集後10個工作日內報告了結果，成功率為87.9%。不同的分子檢測方法被使用，其中NGS是最常用的方法，其次是突變/等位基因特異性qPCR。
圖3 2022年EQA：用於確定PIK3CA突變狀態和相應成功率的方法
研究結論解讀
PIK3CA突變檢測EQA是評估和提高實驗室檢測能力的有效手段。研究結果強調了實驗室IQA和參與EQA的重要性，以確保患者能夠接受到基於準確基因檢測的個體化治療。
EQA計劃的實施與成功率
在EQA部分1中，84.6%的參與者成功完成了測試。相比之下，2020年原型EQA的透過率為80%。在國際EQA部分2中，88.6%的參與者通過了測試，2022年歐洲範圍內的EQA成功率為87.9%。總體而言，國際實驗室的參與度高，成功率也較高，顯示了全球對PIK3CA突變檢測的重視和能力。
檢測方法的多樣性與侷限性
在EQA計劃中使用了多種檢測方法，其中NGS和突變/等位基因特異性qPCR是最常用的檢測PIK3CA突變的方法，成功率較高。德語區更傾向於使用NGS，而國際參與者主要使用突變/等位基因特異性qPCR方法。2021年，使用突變/等位基因特異性qPCR方法的實驗室成功率為92.6%，而使用NGS方法的成功率為84.6%。然而，2022年NGS方法的成功率（96.0%）高於突變/等位基因特異性qPCR方法（60.0%）。
儘管檢測成功率整體較高，但特定檢測工具仍存在侷限性。例如，Cobas PIK3CA突變測試因為設計上的限制而不能精確報告PIK3CA p.E545K和p.H1047R突變。AmoyDx PIK3CA突變檢測套件只能檢測11個SOLAR-1熱點突變中的5個，這意味著檢測結果可能會忽略掉一些重要的突變，如PIK3CA p.C420R等。
腫瘤異質性的影響
在IQA和EQA中，部分樣本顯示PIK3CA突變狀態存在腫瘤內異質性，這在HER2陽性和三陰性乳腺癌中更為常見。這種異質性可能影響突變檢測的準確性，需要進一步研究。
研究意義與展望
本研究透過EQA揭示了不同實驗室在PIK3CA突變檢測方面的能力，為提高乳腺癌患者個體化治療的準確性提供了重要資訊。隨著更多針對PI3K/AKT訊號通路的靶向藥物的臨床應用，準確的基因檢測將對患者的治療選擇產生深遠影響。
隨著新藥物的批准和新生物標誌物的發現，分子診斷測試和EQA計劃需要快速適應變化。未來的EQA計劃可能會更多地關注液體活檢和覆蓋多個基因突變的NGS檢測。此外，未來的研究還需要進一步探索如何提高檢測技術的覆蓋範圍和準確性，以及如何把握好檢測時機，在發生晚期或轉移性進展時及時檢測，才能更好地服務於臨床診療。此外，隨著新藥物的不斷開發和批准，EQA計劃需要不斷更新，以確保實驗室檢測技術與臨床需求保持同步。
總之，PIK3CA EQA計劃不僅為實驗室提供了一個評估和改進其檢測方法的機會，而且也揭示了在PIK3CA突變檢測中存在的潛在問題。透過這些EQA計劃，實驗室能夠展示其在PIK3CA基因檢測方面的技術能力和科學知識，從而確保患者獲得精準的治療方案。透過不斷改進檢測技術和深入理解腫瘤分子生物學，我們將能夠為乳腺癌患者提供更加精確和有效的治療策略。
參考文獻：
[1]Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., et al. (2018). Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: a Cancer Journal for clinicians, 68(6), 394–424.
[2]Perou, C. M., Sørlie, T., Eisen, M. B., et al. (2000). Molecular portraits of human breast tumours. Nature, 406(6797), 747–752.
[3]Goncalves, M. D., Hopkins, B. D., & Cantley, L. C. (2018). Phosphatidylinositol 3-Kinase, Growth Disorders, and Cancer. The New England Journal of Medicine, 379(21), 2052–2062.
[4]Cancer Genome Atlas Network (2012). Comprehensive molecular portraits of human breast tumours. Nature, 490(7418), 61–70.
[5]Schmidt, C., Stöhr, R., Dimitrova, L., et al. (2024). Quality-Assured Analysis of PIK3CA Mutations in Hormone Receptor-Positive/Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Negative Breast Cancer Tissue. The Journal of Molecular Diagnostics : JMD, 26(7), 624–637.
審批編號：CN-147167 過期日期：2025-11-14
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