NGS (секвенирование нового поколения) при немелкоклеточном раке легкого

Технология NGS представляет собой высокоэффективный метод секвенирования ДНК/РНК, позволяющий проводить одномоментный анализ большого количества возможных генетический альтераций.

Для реализации данной технологии первым этапом выполняется экстракция генетического материала из ткани (биоптат, операционный материал) или жидкостного субстрата (экссудат, плазма крови) с последующей фрагментацией ДНК на короткие отрезки, присоединением «адаптеров» (коротких отрезков ДНК, комплементарных целевым участкам исследуемой цепочки) и клональной амплификацией подготовленных фрагментов ДНК с адаптерами. Завершает исследование ряд комплексных процедур, таких как секвенирование (считывание амплифицированных последовательностей нуклеотидов), биоинформатическая обработка и интерпретация полученных данных [1-4].

В зависимости от задачи исследования NGS разделяется на:

  • гибридный захват (Targeted Sequencing) – фокусировка на участках, несущих информацию об основных и наиболее вероятных генетических альтерациях;
  • полногеномное секвенирование (Whole Genome Sequencing) – анализ всей последовательности ДНК организма с включением как кодирующих, так и некодирующих областей;
  • транскриптомное секвенирование (RNA Sequencing) – изучение набора РНК, присутствующего в биологическом материале, направленное на анализ химерных генов (ALK, ROS1, RET, NTRK).

В реальной практике наибольшее распространение получили панели, основывающиеся на сочетании гибридного захвата с транскриптомным секвенированием, что определяет большую финансовую доступность методики. Полногеномное сканирование, хоть и обладает большей информативностью, характеризуется длительностью исполнения и значительной стоимостью, что заметно ограничивает возможности его применения.

В то же время, даже селективный подход обеспечивает крайне широкий диагностический охват возможных альтераций. Так, если в отношении классических иммуногистохимического и молекулярно-генетического методов исследований, согласно рекомендациям ESMO и NCCN, имеет смысл разделение объемов диагностического поиска на «обязательный» (EGFR, ALK, ROS1, BRAF, PD-L1, KRAS, MET экз.14, RET, HER2 и NTRK) и «дополнительный», то современные диагностические панели для NGS по умолчанию обеспечивают максимальный объем информации [5-9] (табл.1). Так, ряд авторов сообщает о значительном увеличении числа выявляемых таргетируемых мутаций при использовании NGS до 25,9% по сравнению с 7,9% при использовании прочих методик [8].

Таблица 1. Основные альтерации, выявляемые при немелкоклеточном раке легкого [5-9].

Гены Распространенность Актуальные возможности таргетной терапии
EGFR10-35%Осимертиниб, осимертиниб + ХТ, афатиниб, гефитиниб, эрлотиниб ± рамуцирумаб, бевацизумаб
ALK3-7%Алектиниб, лорлатиниб, церитиниб, кризотиниб
ROS11-2%Кризотиниб, энтректиниб
BRAF V600E1-3%Дабрафениб + траметиниб, энкорафениб + бинимитиниб
KRAS (p.G12C)5-34%Соторасиб
MET (экз.14)3%Капматиниб, кризотиниб
RET1-2%Селперкатиниб
HER21-4%Трастузумаб дерукстекан
NTRK1/2/3<1%Энтректиниб, ларотректиниб

Наибольшее распространение сегодня получили следующие диагностические панели:

  • FoundationOne® CDx (>300 генов, включая анализ MSI и TMB)
  • FoundationOne® Liquid CDx (аналог для цитологического материала)
  • FFPE OncoScan (≈900 генов)
  • OncoScopeTM NSCLC Solution IL (ООО «ПАРСЕК ЛАБ») (18 генов), зарегистрирован в РФ
  • HANDLE Classic Panel (Amoy Diagnostics Co. Ltd.)
  • Онкокарта NGS (57-60 генов, характерных для наиболее частых злокачественных опухолей, допускает возможность расширения панели)
  • Oncomine Focus Assay (52 гена, недоступен в РФ)
  • MSK-IMPACT (505 генов, разработан Memorial Sloan Kettering Cancer Center, недоступен в РФ)

Для успешного проведения NGS критическое значение имеет качество и количество полученного материала. Так, при использовании диагностической панели FoundationOne® CDx, для обеспечения аллельной чувствительности в 5%, разработчиками рекомендуется направления материала с долей опухолевых клеток ≥20-30%. Абсолютным минимумом считается клеточность в 10-20%, однако подобный материал ассоциируется с высоким риском снижения чувствительности методики. Оптимальный результат теста обеспечивает материал, представленный объемом ДНК в 100-200 нг. Возможным аналогом при недостатке диагностического материала может служить FoundationOne® Liquid CDx, использующий жидкостной субстрат, требующий значительной меньший объем ДНК, но характеризующийся достоверно меньшей чувствительностью [10-11]. В реальной практике при направлении на NGS материала, полученного путем биопсии, достаточным для проведения полной диагностической панели считается объем в ≈200 опухолевых клеток.

Сегодня NGS (секвенирование нового поколения) является перспективной и неотъемлемой частью клинической практики при лечении немелкоклеточного рака легкого. Широкое применение методики ограничивается относительно высокой стоимостью и технической сложностью, в связи с чем ее рутинное назначение у пациентов с локализованным/местно­распространенным заболеванием и показаниями к радикальному лечению не всегда оправдано. Напротив, диссеминированный процесс, при наличии технических возможностей, является абсолютным показанием к выполнению секвенирования нового поколения, способного идентифицировать даже наиболее редкие генетические альтерации и предложить пациенту самые современные варианты противоопухолевого лечения.

Библиография:

  1. Gregory J. Riely, et al. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology (NCCN Guidelines®) Non-Small Cell Lung Cancer, Version 5.2025. June 20, 2025.
  2. Satam H, Joshi K, Mangrolia U, Waghoo S, Zaidi G, Rawool S, Thakare RP, Banday S, Mishra AK, Das G, Malonia SK. Next-Generation Sequencing Technology: Current Trends and Advancements. Biology (Basel). 2023 Jul 13; 12(7): 997. doi: 10.3390/biology12070997. Erratum in: Biology (Basel). 2024 Apr 24; 13(5): 286. doi: 10.3390/biology13050286. PMID: 37508427; PMCID: PMC10376292.
  3. Cainap C, Balacescu O, Cainap SS, Pop LA. Next Generation Sequencing Technology in Lung Cancer Diagnosis. Biology (Basel). 2021 Sep 3; 10(9): 864. doi: 10.3390/biology10090864. PMID: 34571741; PMCID: PMC8467994.
  4. Kang, D.-W., et al. Effectiveness of next-generation sequencing for patients with advanced non-small-cell lung cancer: a population-based registry study, ESMO Open, Volume 9, Issue 1, 102200.
  5. Illei PB, Belchis D, Tseng LH, Nguyen D, De Marchi F, Haley L, Riel S, Beierl K, Zheng G, Brahmer JR, Askin FB, Gocke CD, Eshleman JR, Forde PM, Lin MT. Clinical mutational profiling of 1006 lung cancers by next generation sequencing. Oncotarget. 2017 May 20; 8(57): 96684-96696. doi: 10.18632/oncotarget.18042. PMID: 29228562; PMCID: PMC5722514.
  6. Liu XD, Zhang Y, He HY. Targeted next-generation sequencing of 491 lung cancers in clinical practice: Implications for future detection strategy and targeted therapy. Heliyon. 2024 Mar 7; 10(6): e27591. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e27591. PMID: 38496837; PMCID: PMC10944278.
  7. Rajadurai P, Yap NY, Mohamed Yousoof SB, Cheah YK. Mutational Profiling of Lung Cancer Using Next Generation Sequencing: A Malaysian Real-World Clinical Diagnostic Experience. Journal of Molecular Pathology. 2023; 4(1): 31-43. https://doi.org/10.3390/jmp4010004.
  8. Roberto et al. Comprehensive molecular profiling of advanced NSCLC using NGS: Prevalence of druggable mutations and clinical trial opportunities in the ATLAS study Serna-Blasco. Lung Cancer. Volume 204, 108550.
  9. Overbeck TR, Reiffert A, Schmitz K, Rittmeyer A, Körber W, Hugo S, Schnalke J, Lukat L, Hugo T, Hinterthaner M, Reuter-Jessen K, Schildhaus HU. NTRK Gene Fusions in Non-Small-Cell Lung Cancer: Real-World Screening Data of 1068 Unselected Patients. Cancers (Basel). 2023 May 29; 15(11): 2966. doi: 10.3390/cancers15112966. PMID: 37296928; PMCID: PMC10252111.
  10. FoundationOne® CDx. Technical Information.
  11. FoundationOne® Liquid CDx. Technical Information.
Биомаркеры