田紅霞 張緒超 王震 陳劍光 陳世良 郭偉浜 楊素清 吳一龍

·臨床研究與應(yīng)用·

MassARRAY質(zhì)譜分析肺癌多基因突變方法的建立與應(yīng)用*

田紅霞 張緒超 王震 陳劍光 陳世良 郭偉浜 楊素清 吳一龍

目的：以MassARRAY質(zhì)譜iPLEX分析技術(shù)為平臺(tái)建立適合中國(guó)肺癌人群多基因同步檢測(cè)的方法。方法：通過文獻(xiàn)檢索并結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，確定與中國(guó)肺癌人群發(fā)病、耐藥以及轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)的13個(gè)靶基因或相關(guān)傳導(dǎo)通路基因（EGFR、KRAS、ALK、FGFR1、FGFR2、FGFR3、PIK3CA、BRAF、PTEN、MET、ERBB2、AKT1、STK11）。對(duì)目的基因突變進(jìn)行篩選并確定99個(gè)熱點(diǎn)突變。按MassARRAY突變位點(diǎn)標(biāo)示方法和引物設(shè)計(jì)固定格式，引物設(shè)計(jì)軟件在線設(shè)計(jì)297條引物（正、反向擴(kuò)增引物和延伸引物各99條）。以8個(gè)肺癌細(xì)胞系以及6例腫瘤組織樣本建立檢測(cè)方法，與LungCarta試劑盒對(duì)比驗(yàn)證。擴(kuò)大檢測(cè)100例肺癌組織樣本，與EGFR和KRAS直接測(cè)序法比較敏感度與特異度。結(jié)果：使用本方法檢測(cè)肺癌細(xì)胞系的基因突變，其中1例肺癌組織新檢測(cè)到FGFR2基因突變，其他結(jié)果與LungCarta試劑盒一致。與直接測(cè)序法相比較靈敏度為100%，特異度為96.3%。結(jié)論：成功建立MassARRAY質(zhì)譜分析肺癌多基因突變檢測(cè)方法，適合中國(guó)肺癌人群且具有臨床應(yīng)用前景。

肺癌 驅(qū)動(dòng)基因 突變 多基因檢測(cè) MassARRAY

肺癌是我國(guó)惡性腫瘤死亡原因之首，發(fā)病率持續(xù)上升，基于基因變異的“精準(zhǔn)治療”是繼傳統(tǒng)放化療后腫瘤領(lǐng)域的新突破。非小細(xì)胞肺癌（no-small cell lung cancer，NSCLC）樣本中基因靶點(diǎn)變異可從相應(yīng)的靶向藥物治療中獲益，針對(duì)EGFR和ALK基因突變的酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors，TKI）吉非替尼/厄洛替尼和克唑替尼等靶向治療可延長(zhǎng)患者的生存期［1-2］。隨著研究深入，不斷有新的突變被報(bào)道，而且大部分患者接受TKI治療后會(huì)因繼發(fā)突變而導(dǎo)致耐藥，腫瘤靶點(diǎn)分子分型的復(fù)雜性決定了開展同步多基因檢測(cè)的必要性。

基于MassARRAY平臺(tái)的iPLEX技術(shù)利用單堿基延伸技術(shù)和基質(zhì)輔助激光解吸附電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多重?cái)U(kuò)增反應(yīng)基因型檢測(cè)。主要特點(diǎn)為進(jìn)行單管多重PCR，在PCR擴(kuò)增產(chǎn)物中加入序列特異延伸引物，延伸引物設(shè)計(jì)位于突變位點(diǎn)前一個(gè)堿基，在突變位點(diǎn)處可延伸一個(gè)堿基。飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè)經(jīng)激光解離的離子，可區(qū)分延伸堿基的分子量，從而判斷目的基因是否突變。該技術(shù)分型結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)靈活，是多基因平行檢測(cè)的理想平臺(tái)。目前LungCarta試劑盒［3-4］可檢測(cè)26個(gè)癌癥相關(guān)基因的214個(gè)突變位點(diǎn)，但技術(shù)信息保密，價(jià)格昂貴，且未完全包括前沿分子靶點(diǎn)，也未考慮東亞和歐美地區(qū)驅(qū)動(dòng)基因譜的差異性［5］，因此建立適合中國(guó)人群的多基因檢測(cè)方法具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 標(biāo)本來源 2014年1月至2014年12月106份肺癌患者腫瘤組織樣本來源于廣東省人民醫(yī)院肺癌研究所，樣本收集已獲得患者知情同意，并獲廣東省人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)（粵醫(yī)科倫理2013185H號(hào)）。均為手術(shù)切除腫瘤組織或肺穿刺標(biāo)本，手術(shù)切除后液氮速凍，然后-80℃冰箱保存，經(jīng)病理評(píng)估含有50%以上的腫瘤細(xì)胞；8個(gè)肺癌細(xì)胞系H460、PC9、H1650、H1975、A549、GLC82、L78、HCC827購買于中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫。

1.1.2 主要試劑與儀器 QIAsymphony DNA Mini Kit（德國(guó)Qiagen公司）；LungCarta kit、PCR輔助set、iPLEX Pro Reagent Kit（美國(guó)Agena公司）；去離子水（美國(guó)Sigma公司）。QIAsymphony SP高通量全自動(dòng)核酸提取純化儀（德國(guó)Qiagen公司）；質(zhì)譜分析儀和點(diǎn)樣儀（美國(guó)Agena公司）；3730測(cè)序儀和PCR儀（美國(guó)ABI公司）。

1.2 方法

1.2.1 多基因檢測(cè)引物試劑盒的制備 1）確定肺癌相關(guān)驅(qū)動(dòng)基因或靶向耐藥基因。通過檢索Pubmed數(shù)據(jù)庫，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和中國(guó)人群肺癌基因譜特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)與中國(guó)人群肺癌發(fā)病機(jī)理、化放療、靶向耐藥以及轉(zhuǎn)移等相關(guān)的靶基因或其相關(guān)傳導(dǎo)通路基因，確定13個(gè)基因納入分析：EGFR、KRAS、ALK、FG?FR1、FGFR2、FGFR3、PIK3CA、BRAF、PTEN、MET、ERBB2、AKT1和STK11。2）篩選目的基因的熱點(diǎn)突變位點(diǎn)。在Cosmic數(shù)據(jù)庫中確定上述13個(gè)基因的Cosmic基因號(hào)分別為EGFR（ENST00000275493）、KRAS（ENST00000256078）、ALK（ENST00000389048）、FGFR1（ENST00000447712）、FGFR2（ENST0000035 8487）、FGFR3（ENST00000440486）、PIK3CA（ENST0 0000263967）、BRAF（ENST00000288602）、PTEN（ENST 00000371953）、MET（ENST00000318493）、ERBB2（ENS T00000269571）、AKT1（ENST00000349310）、STK11（E NST00000326873）。查詢上述基因在肺癌中的變異情況，確定99個(gè)與肺癌驅(qū)動(dòng)及耐藥相關(guān)的熱點(diǎn)突變位點(diǎn)（表1）。3）引物設(shè)計(jì)文檔編輯和軟件設(shè)計(jì)。GenBank確定基因組序列，基因序列號(hào)分別為EGFR（NG_ 007726.3）、KRAS（NG_007524.2）、ALK（NG_009445.1）、FGFR1（NG_007729）、FGFR2（NG_012449.1）、FGFR3（NG_012632.1）、PIK3C（NG_012113.2）、BRAF（NG_ 007873.3）、PTEN（NG_007466.2）、MET（NG_008996.1）、ERBB2（NG_007503.1）、AKT1（NG_012188.1）、STK11（NG_007460.2）。根據(jù)Cosmic數(shù)據(jù)庫中突變位點(diǎn)在編碼序列的位置，在基因組序列中標(biāo)記突變位點(diǎn)，將側(cè)翼約200個(gè)堿基按Agena公司突變位點(diǎn)標(biāo)示和固定格式編輯引物設(shè)計(jì)文檔。通過公司網(wǎng)站引物設(shè)計(jì)軟件運(yùn)行上述含突變位點(diǎn)序列的文檔，調(diào)整相關(guān)參數(shù)將13個(gè)基因99個(gè)位點(diǎn)全部納入設(shè)計(jì)試劑盒，正、反向擴(kuò)增引物各99條和延伸引物99條，共設(shè)計(jì)297條引物。擴(kuò)增目的條帶，延伸引物設(shè)計(jì)位于突變位點(diǎn)前一個(gè)堿基，與擴(kuò)增產(chǎn)物互補(bǔ)進(jìn)行單堿基延伸反應(yīng)。設(shè)定每孔最多檢測(cè)十個(gè)突變位點(diǎn)，軟件根據(jù)引物設(shè)計(jì)原則（避免形成二聚體/錯(cuò)配等）隨機(jī)將99個(gè)位點(diǎn)的檢測(cè)分布在12孔（專利申請(qǐng)?zhí)枺?01510311868.8）。4）多重引物的合成與配置。上海生工生物工程有限公司合成引物。引物配置如下：①擴(kuò)增引物先稀釋成10 μM，然后工作液以每條引物濃度為0.5 μM進(jìn)行混合，共12管（每管包括正、反向引物）。引物名稱末尾為P1-F和P1-R分為第1組，引物名稱末尾為P2-F和P2-R分為第2組，類推，分為12組（P1～P12）；②延伸引物先稀釋成500 μM，然后在Agena公司延伸引物配置表格中輸入每一條延伸引物的分子量，再根據(jù)表格計(jì)算的體積混合引物，共12管。引物名稱末尾為E1為第1組，引物名稱末尾為E2為第2組，類推，分為12組（E1～E12）。12管擴(kuò)增引物分別對(duì)應(yīng)12管延伸引物，P1對(duì)應(yīng)E1，以此類推。

1.2.2 建立引物試劑盒應(yīng)用方法 1）選用已知突變位點(diǎn)的H460、PC9、H1650、H1975、A549、GLC82、HCC827、H1299的8個(gè)肺癌細(xì)胞系和6例肺癌患者組織樣本建立檢測(cè)方法。以正常人基因組DNA（正常人包皮組織，已獲知情同意）做為陰性對(duì)照，水為空白對(duì)照。每個(gè)樣本檢測(cè)需要DNA 120 ng，即10 ng/孔× 12孔。2）操作方法按照MassARRAY系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行。其中LungCarta試劑盒按其說明書操作。本研發(fā)引物試劑盒的操作具體如下：①使用PCR Accessory Set進(jìn)行核酸擴(kuò)增。按QIAsymphony DNA Mini Kit試劑盒操作指南在QIAsymphony SP高通量全自動(dòng)核酸提取純化儀提取NSCLC標(biāo)本的DNA，并進(jìn)行核酸濃度定量。PCR擴(kuò)增體系為：PCR緩沖液（10×）0.5 μL、MgCl2（25 mM）0.4 μL、dNTPs（25 mM）0.1 μL、PCR熱啟動(dòng)酶（5 U/μL）0.2 μL、擴(kuò)增引物（P1～P12）混合液1 μL、基因組DNA（10 ng/μL）1 μL，水補(bǔ)足至5 μL。反應(yīng)條件為：94℃2min；94℃30s、56℃30s、72℃1min，45個(gè)循環(huán)；72℃5 min。②蝦堿性磷酸酶（shrimp alka?line phosphatase，SAP）去除PCR產(chǎn)物中dNTP。在步驟①PCR產(chǎn)物中加入SAP（1.7 U/μL）0.3 μL、SAP緩沖液（10×）0.17 μL、水補(bǔ)足至7 μL。反應(yīng)條件為：37℃40 min，85℃5 min。3）使用iPLEX Pro Reagent Kit進(jìn)行延伸反應(yīng)。在步驟②得到的產(chǎn)物中加入Type?plex緩沖液（10×）0.2 μL、Typeplex termination混合液（10×）0.2 μL、Typeplex thermosequenase酶（33 U/μL） 0.041 μL、延伸引物（E1～E12）混合液0.804 μL、水補(bǔ)足至9 μL。反應(yīng)條件為：94℃30 s；［94℃5 s、（52℃5 s、80℃5 s）5個(gè)循環(huán)］35個(gè)循環(huán)；72℃3 min。4）在步驟③產(chǎn)物中加入水41 μL，清潔樹脂15 mg（96孔板），旋轉(zhuǎn)板30～60 min進(jìn)行脫鹽去離子防干擾處理；3 200×g離心5 min。5）MassARRAY系統(tǒng)點(diǎn)樣儀對(duì)步驟④上清的延伸產(chǎn)物進(jìn)行芯片點(diǎn)樣，利用分析儀掃描芯片；掃描結(jié)果以Typer4.0軟件分析。根據(jù)突變位點(diǎn)處堿基分子量不同，時(shí)間飛行質(zhì)譜掃描區(qū)分各目的基因的突變狀況，在質(zhì)譜峰突變堿基處出現(xiàn)峰，則判斷為突變。

1.2.3 敏感度與特異度比較 選取100例肺癌組織樣本，用本肺癌研究所已經(jīng)建立的直接測(cè)序法檢測(cè)EGFR、KRAS基因的本研究方法包含的突變位點(diǎn)，與本研究方法檢測(cè)結(jié)果比較敏感度與特異度，直接測(cè)序法按ABI 3730測(cè)序儀標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行［6］。

2 結(jié)果

2.1 多基因引物試劑盒包含的突變位點(diǎn)

與肺癌驅(qū)動(dòng)發(fā)生以及靶向治療耐藥等相關(guān)的13個(gè)基因的99個(gè)堿基突變位點(diǎn)納入到多基因檢測(cè)試劑盒進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，具體分析基因的蛋白突變位點(diǎn)見表1。

2.2 在肺癌細(xì)胞系中進(jìn)行驗(yàn)證

建立方法檢測(cè)8例肺癌細(xì)胞系的突變位點(diǎn)，驗(yàn)證結(jié)果顯示與已報(bào)道的突變情況（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)菌種收藏所細(xì)胞系）一致，具體基因的突變蛋白與堿基位點(diǎn)結(jié)果見表2。陰性對(duì)照以及空白對(duì)照均沒有檢測(cè)到基因突變。

表1 發(fā)明試劑盒包含的13個(gè)基因的蛋白變異位點(diǎn)Table 1 Protein mutation locus of 13 genes in the proposed kit

表2 在肺癌細(xì)胞系驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果Table 2 Validation of the established method by using cell lines

2.3 在肺癌患者組織樣本中與LungCarta法比較檢測(cè)結(jié)果

建立方法檢測(cè)6例肺癌組織樣本，與LungCarta試劑盒檢測(cè)結(jié)果比較如表3。使用本法在1例肺癌患者組織樣本（K1747T）中檢測(cè)到FGFR2基因突變，而使用LungCarta試劑盒檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)突變（圖1）。在其他組織樣本中與LungCarta試劑盒檢測(cè)結(jié)果完全一致（圖2）。

2.4 與直接測(cè)序法比較靈敏度與特異度

按新建立方法檢測(cè)100例肺癌患者的腫瘤樣本，同時(shí)直接測(cè)序法檢測(cè)本研究方法包含的EGFR、KRAS基因的突變位點(diǎn)，本方法的靈敏度為100%，特異度為96.3%，陽性預(yù)測(cè)值為95.8%，陰性預(yù)測(cè)值為100%。具體的對(duì)比結(jié)果見表4。

表3 在肺癌組織樣本中比較新建立方法與LungCarta試劑盒的檢測(cè)結(jié)果Table 3 Validation of the proposed method by comparing with a Lung?Carta kit with lung cancer tissue samples

圖1 新建立方法在K1747T肺癌組織樣本中檢測(cè)到FGFR2基因突變Figure 1 FGFR2 gene mutation was detected in the K1747T lung cancer tissue sample by using the proposed method

圖2 新建立方法和LungCarta均在K1736T肺癌組織樣本檢測(cè)到共存EGFR_L858R、MET_N375S突變Figure 2 Coexistence of EGFR_L858R and MET_N375S in the K1736T lung cancer tissue sample was detected by using the proposed method and the LungCarta kit

表4 新建立方法的靈敏度與特異度分析Table 4 Sensitivity and specificity analyses of the proposed method

3 討論

在肺癌的分子分型方面，目前臨床單基因檢測(cè)方法主要有定量聚合酶鏈反應(yīng)（quantitative poly?merase chain reaction，qPCR）、直接測(cè)序、熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH）、免疫組織化學(xué)（immunohistochemistry，IHC）等。除了EGFR、ALK、KRAS等主要基因的檢測(cè)技術(shù)在臨床相對(duì)成熟之外，ROS1、RET、MET、HER2、NRTK、NRG等基因臨床檢測(cè)主要限制因素有：多個(gè)單基因分次檢測(cè)的復(fù)雜性和臨床來源標(biāo)本總量不夠。臨床上肺癌早期患者接受手術(shù)（大手術(shù)或小手術(shù)活檢）具有充足的組織，晚期患者通常通過經(jīng)皮肺穿刺、支氣管鏡活檢、支氣管內(nèi)超聲穿刺活檢等獲得少量標(biāo)本。這些標(biāo)本滿足現(xiàn)有的臨床病理診斷和個(gè)別基因的分子檢測(cè)后，很難有剩余材料進(jìn)一步用于其他重要分子分型、藥物耐藥機(jī)制等分析?？梢娔[瘤樣本少、低通量、耗時(shí)性及價(jià)格昂貴等是制約臨床多次單個(gè)基因檢測(cè)開展的瓶頸。腫瘤發(fā)生發(fā)展、靶向耐藥、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的復(fù)雜性，以及肺癌多靶點(diǎn)突變分別檢測(cè)的局限性，決定了在臨床轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中開展多基因檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

基于二代測(cè)序平臺(tái)的高通量測(cè)序是目前生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的“精準(zhǔn)治療”依托技術(shù)之一，NSCLC個(gè)體化分型的CAPP-CA（CAner personalized profiling by deep sequencing）、Snapshot等多基因檢測(cè)技術(shù)亦已研發(fā)建立［7-8］。MassARRAY技術(shù)通過擴(kuò)增延伸反應(yīng)與質(zhì)譜相結(jié)合實(shí)現(xiàn)基因的分型檢測(cè)。本平臺(tái)操作程序簡(jiǎn)單，可基于96/384孔板開展多基因檢測(cè)，改變傳統(tǒng)單基因檢測(cè)價(jià)格昂貴，耗時(shí)長(zhǎng)，操作繁瑣等劣勢(shì)。本平臺(tái)PCR反應(yīng)產(chǎn)物片段短，不僅可檢測(cè)新鮮組織樣本，還可檢測(cè)石蠟組織、胸水、穿刺等樣本［3-4］。LungCarta試劑盒檢測(cè)肺癌基因突變雖然已經(jīng)商品化應(yīng)用［9］，但技術(shù)信息保密，價(jià)格昂貴，且未完全包括前沿分子靶點(diǎn)，并且東亞和歐美地區(qū)驅(qū)動(dòng)基因譜具有差異性。本方法根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，納入ALK、MET、FGFR等13個(gè)中國(guó)人群肺癌相關(guān)基因的99個(gè)熱點(diǎn)突變，如原發(fā)MET基因突變與EGFR TKI的靶向治療耐藥相關(guān)［10-11］、ALK基因的多個(gè)位點(diǎn)突變與Crizontinb靶向治療耐藥相關(guān)［12］。目前研究發(fā)現(xiàn)多種腫瘤中存在FGFR信號(hào)通路的異常激活［13-14］，本研究在1例肺癌患者組織樣本中檢測(cè)到FGFR2基因存在突變，表明多基因平行檢測(cè)方法具有前沿優(yōu)勢(shì)，可為臨床患者提供更準(zhǔn)確的基因變異信息。同時(shí)由于質(zhì)譜分析準(zhǔn)確性與敏感性高，較直接測(cè)序法具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)［15］。本研究中基于質(zhì)譜平臺(tái)建立的多基因檢測(cè)方法與直接測(cè)序法比較，特異度為96.3%，可能與質(zhì)譜的高敏感性相關(guān)，可彌補(bǔ)直接測(cè)序法低敏感度導(dǎo)致的假陰性。

建立的肺癌多基因檢測(cè)方法具有如下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：1）考慮了歐美人群與亞洲人群肺癌基因譜的差異性，檢測(cè)基因更前沿，并納入了多個(gè)與肺癌靶向治療相關(guān)的耐藥位點(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果將為優(yōu)化“精準(zhǔn)治療”分子分型，篩查技術(shù)方案以及靶向治療后耐藥研究提供依據(jù)。2）本引物試劑盒自主研發(fā)，在價(jià)格上存在優(yōu)勢(shì)，降低了患者的臨床檢測(cè)費(fèi)用，可轉(zhuǎn)化研究應(yīng)用于臨床，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和優(yōu)化臨床資源配置。3）本檢測(cè)方法以96或384孔板多重反應(yīng)分析為基礎(chǔ)，具有高通量性，在12孔同步檢測(cè)13個(gè)基因的99個(gè)位點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)“單個(gè)小樣本多基因的檢測(cè)”，使小樣本最大化使用、獲得最大信息量。本檢測(cè)方法的成功建立可使肺癌生物標(biāo)志物檢測(cè)的醫(yī)療成本合理化，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

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（2015-07-27收稿）

（2015-08-19修回）

（編輯：楊紅欣）

田紅霞 專業(yè)方向?yàn)槟[瘤生物標(biāo)志物檢測(cè)。

E-mail：gghtianer@163.com

肝癌規(guī)范化診療國(guó)際高峰論壇會(huì)議通知

由《中國(guó)腫瘤臨床》編輯部、天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院共同主辦的“肝癌規(guī)范化診療國(guó)際高峰論壇”將于2015年12月19日在天津舉行。會(huì)議將邀請(qǐng)著名肝膽外科專家復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院樊嘉教授、清華大學(xué)長(zhǎng)庚醫(yī)院董家鴻教授、天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院李強(qiáng)教授，以及臺(tái)灣高雄長(zhǎng)庚醫(yī)院陳肇隆教授、日本東京大學(xué)國(guó)土典宏教授、韓國(guó)盆唐醫(yī)院韓虎生教授、香港大學(xué)潘冬平教授、國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)黃凱文教授等肝膽外科領(lǐng)域的頂級(jí)專家學(xué)者就肝癌規(guī)范化診療、高難度外科手術(shù)以及微創(chuàng)外科做專題報(bào)告。此次會(huì)議期間將開設(shè)手術(shù)視頻，展示操作技術(shù)。

本次會(huì)議將報(bào)道肝癌規(guī)范化診療的最新進(jìn)展，展示肝膽外科領(lǐng)域的高超手術(shù)技術(shù)，力爭(zhēng)為國(guó)內(nèi)外同行搭建學(xué)術(shù)交流的平臺(tái)，提高我國(guó)肝癌規(guī)范化診療水平，歡迎各位同道撥冗參加。

會(huì)務(wù)組聯(lián)系人及聯(lián)系方式：

張 偉：18622025401 zhangweitjch@163.com

宋天強(qiáng)：022-23340123-3093 周曉穎：022-23527053-800

——本刊編輯部

Establishment and application of a MassARRAY platform-based method to detect multiplex genetic mutations in lung cancer

Hongxia TIAN,Xuchao ZHANG,Zhen WANG,Jianguang CHEN,Shiliang CHEN,Weibang GUO,Suqing YANG,Yilong WU

Medical Research Center,Guangdong Lung Cancer Institute,Guangdong People's Hospital,Guangdong Academy of Medical Science,Guangzhou 510080,China.
This work was supported by the Special Funds for the Scientific Research of Public Welfare from the National Health and Family Planning Commission of China(Grant No.201402031),the Key Lab Construction Project from Guangdong Provincial Department of Science and Technology(Grant No.2012A061400006),and the Special Program for Clinical Research from Guangdong Provincial People's Hospital(Grant No.2014zh006).

Objective:To establish a method based on the iPLEX analysis of MassARRAY mass spectrometry platform to detect multiplex genetic mutations among Chinese lung cancer patients.Methods:We reviewed the related literature and data of lung cancer treatments.We also determined 99 mutation hot spots in 13 target genes,namely,EGFR,KRAS,ALK,FGFR1,FGFR2,FGFR3,PIK3CA, BRAF,PTEN,MET,ERBB2,AKT1,and STK11,which are closely related to the pathogenesis,drug resistance,and metastasis of lung cancer and are associated with relevant transduction pathways.Atotal of 297 primers comprising 99 paired forward and reverse amplification primers and 99 matched extension primers were designed by usingAssay Design in accordance with the mutation label and format requirements of the MassARRAY platform.The detection method was established by analyzing eight cell lines and six lung cancer specimens;the proposed method was then validated through comparisons with a LungCarta kit.The sensitivity and specificity of the proposed method were evaluated by directly sequencing EGFR and KRAS genes in 100 lung cancer cases.Results:The proposed method could detect multiplex genetic mutations in the lung cancer cell lines,and this finding is consistent with that observed using previously reported methods.The proposed method could also detect such mutations in clinical lung cancer specimens;this result is also consistent with that observed by using the LungCarta kit.However,an FGFR2 mutation was detected only by using the proposed method.The measured sensitivity and specificity were 100%and 96.3%,respectively.Conclusion:The proposed MassARRAY technology-based method could detect multiplex genetic mutations among Chinese lung cancer patients.Indeed,the proposed method can be potentially applied to detect mutations in cancer cells.

lung cancer,driver gene,mutation,multi-gene testing,MassARRAY

10.3969/j.issn.1000-8179.2015.17.797

廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）肺癌研究所醫(yī)學(xué)研究中心（廣州市510080）

*本文課題受國(guó)家衛(wèi)計(jì)委公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)：201402031）、廣東省科技廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：2012A061400006）和廣東省人民醫(yī)院臨床研究專項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)：2014zh006）資助

吳一龍 syylwu@live.cn