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国际大型EQA项目揭秘PIK3CA基因检测在乳腺癌治疗中的关键角色。
浸润性乳腺癌（IBC）是一种侵袭性生长的乳腺实质恶性肿瘤[1]。其中激素受体阳性（HR+）/人表皮生长因子受体2阴性（HER2-）乳腺癌是最常见的亚型[2]，针对这一亚型的靶向治疗已成为精准肿瘤学的重要组成部分。PI3K/AKT信号通路在细胞存活、增殖和分化中发挥重要作用，其中PIK3CA基因的激活突变可导致PI3K信号通路的异常激活，与IBC的不良预后相关[3,4]。在此背景下，PIK3CA基因的突变检测显得尤为重要，其突变与患者对特定治疗的反应密切相关，精准识别突变并应用PIK3CA/AKT抑制剂可能给这部分人群带来显著生存获益。
近期，The Journal of Molecular Diagnostics杂志发表的一项研究分析了HR+/HER2- IBC组织样本中PIK3CA突变检测的质量保证（QA）情况[5]。研究者通过采用国际外部质量评估（EQA）项目，评估了不同实验室的检测性能和检测结果的可重复性。
图1 研究标题截图
研究设计
本研究由德国QuIP机构组织，自2021年起，首次开展了针对PIK3CA突变检测的国际性EQA项目。参与实验室需对提供的HR+/HER2-乳腺癌组织样本进行PIK3CA突变分析并报告结果。2022年PIK3CA乳腺癌组织（MolPath）能力测试同样由德国QuIP机构组织，但仅在欧洲国家/地区开展，其采用与2021年相同的牵头研究所（LPI）以及相同研究设计。
EQA计划包括三个阶段。第一阶段包括样本收集、由LPI进行内部样本测试以及为内部质量评估（IQA）准备载玻片；第二阶段进行IQA，此外还包括EQA的准备工作，最终选择10例样本接受EQA，EQA队列包含5例总体至少携带三种不同PIK3CA突变的IBC样本和5例PIK3CA野生型IBC样本。第三阶段，EQA测试集包含至少10例样本，这些样本需由研究者分析并报告。
图2 研究设计流程图
研究关键结果
01
2021年阶段1：IQA内部测试及样本选择
在21例HR+/HER2-IBC样本中，有5例显示肿瘤内异质性（即至少两个福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）肿瘤组织块的PIK3CA检测结果不一致，例如一个组织块携带PIK3CA热点突变，而另一个组织块检测结果为野生型，或者两个组织块携带不同突变）。1例样本因肿瘤细胞含量不足被排除在IQA之外。最终IQA队列包括15例样本，每例有两个合适的FFPE肿瘤组织块。
表1 牵头实验室和两个专家组实验室使用的IQA方法
02
2021年阶段2：IQA结果和EQA样本选择
IQA队列中的每个组织块都由LPI和两个专家组实验室之一进行测试，以确定PIK3CA突变状态的参考值。由于结果不一致，样本8、9和15被排除在EQA队列之外。最终，共10例样本通过了EQA的纳入标准，其中5例为PIK3CA野生型，5例为PIK3CA热点突变。
03
2021年阶段3：EQA结果
共有63个实验室注册参加了此次EQA，其中13个来自德国、奥地利和瑞士（EQA部分1），50个来自其他18个国家（EQA部分2）。
在EQA部分1中，13个中心中有11个通过了EQA（成功率84.6%）。大多数参与者使用自动化DNA提取方法（76.9%）。46.2%的参与者使用下一代测序（NGS）进行PIK3CA突变状态评估，成功率为100%；23.1%使用Sanger测序，成功率为66.7%。
EQA部分2中，50个国际实验室中有44个提交了结果（提交率88.0%），其中39个通过了EQA（成功率88.6%）。大多数参与者手动提取肿瘤DNA（79.5%）。突变/等位基因特异性荧光定量PCR（qPCR）是最常用的方法（62.8%），其次是NGS（30.2%），成功率分别为92.6%和84.6%。
04
2022年PIK3CA熟练度测试
2022年IQA成功完成测试后，最终熟练度测试集包括10例IBC样本，其中6例为PIK3CA热点突变，4例为PIK3CA野生型。33个EQA注册参与者中有33个在收到测试样本集后10个工作日内报告了结果，成功率为87.9%。不同的分子检测方法被使用，其中NGS是最常用的方法，其次是突变/等位基因特异性qPCR。
图3 2022年EQA：用于确定PIK3CA突变状态和相应成功率的方法
研究结论解读
PIK3CA突变检测EQA是评估和提高实验室检测能力的有效手段。研究结果强调了实验室IQA和参与EQA的重要性，以确保患者能够接受到基于准确基因检测的个体化治疗。
EQA计划的实施与成功率
在EQA部分1中，84.6%的参与者成功完成了测试。相比之下，2020年原型EQA的通过率为80%。在国际EQA部分2中，88.6%的参与者通过了测试，2022年欧洲范围内的EQA成功率为87.9%。总体而言，国际实验室的参与度高，成功率也较高，显示了全球对PIK3CA突变检测的重视和能力。
检测方法的多样性与局限性
在EQA计划中使用了多种检测方法，其中NGS和突变/等位基因特异性qPCR是最常用的检测PIK3CA突变的方法，成功率较高。德语区更倾向于使用NGS，而国际参与者主要使用突变/等位基因特异性qPCR方法。2021年，使用突变/等位基因特异性qPCR方法的实验室成功率为92.6%，而使用NGS方法的成功率为84.6%。然而，2022年NGS方法的成功率（96.0%）高于突变/等位基因特异性qPCR方法（60.0%）。
尽管检测成功率整体较高，但特定检测工具仍存在局限性。例如，Cobas PIK3CA突变测试因为设计上的限制而不能精确报告PIK3CA p.E545K和p.H1047R突变。AmoyDx PIK3CA五突变检测套件只能检测11个SOLAR-1热点突变中的5个，这意味着检测结果可能会忽略掉一些重要的突变，如PIK3CA p.C420R等。
肿瘤异质性的影响
在IQA和EQA中，部分样本显示PIK3CA突变状态存在肿瘤内异质性，这在HER2阳性和三阴性乳腺癌中更为常见。这种异质性可能影响突变检测的准确性，需要进一步研究。
研究意义与展望
本研究通过EQA揭示了不同实验室在PIK3CA突变检测方面的能力，为提高乳腺癌患者个体化治疗的准确性提供了重要信息。随着更多针对PI3K/AKT信号通路的靶向药物的临床应用，准确的基因检测将对患者的治疗选择产生深远影响。
随着新药物的批准和新生物标志物的发现，分子诊断测试和EQA计划需要快速适应变化。未来的EQA计划可能会更多地关注液体活检和覆盖多个基因突变的NGS检测。此外，未来的研究还需要进一步探索如何提高检测技术的覆盖范围和准确性，以及如何把握好检测时机，在发生晚期或转移性进展时及时检测，才能更好地服务于临床诊疗。此外，随着新药物的不断开发和批准，EQA计划需要不断更新，以确保实验室检测技术与临床需求保持同步。
总之，PIK3CA EQA计划不仅为实验室提供了一个评估和改进其检测方法的机会，而且也揭示了在PIK3CA突变检测中存在的潜在问题。通过这些EQA计划，实验室能够展示其在PIK3CA基因检测方面的技术能力和科学知识，从而确保患者获得精准的治疗方案。通过不断改进检测技术和深入理解肿瘤分子生物学，我们将能够为乳腺癌患者提供更加精确和有效的治疗策略。
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参考文献：
[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.
审批编号：CN-147167 过期日期：2025-11-14
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