Khảo sát đột biến gen ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới

Luận án tiến sĩ y học Khảo sát đột biến gen ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới.Ung thư phổi (UTP) là ung thư phổ biến về tỉ lệ mắc và là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong liên quan đến ung thư. Việt Nam có tỉ lệ mắc UTP cao hơn tỉ lệ mắc trung bình trên toàn thế giới (14,5% so với 11% tổng số ca mới) mặc dù có cùng mức tỉ lệ tử vong theo dữ liệu Globocan năm 2020 [101]. Ngoài ra, ở Việt Nam, UTP là ung thư nguy hiểm nhất ở nam giới và đứng hàng thứ hai các nguyên nhân gây tử vong do ung thư ở phụ nữ [75]. UTP chia làm 2 nhóm: ung thư phổi tế bào nhỏ và ung thư phổi không tế bào nhỏ, trong đó 80-85% là ung thư phổi không tế bào nhỏ (UTPKTBN). Đa số UTP được phát hiện ở giai đoạn muộn, mặc dù có nhiều tiến bộ trong điều trị nhưng tỉ lệ sống còn 5 năm chỉ khoảng 10 – 15%, vì vậy tiên lượng ở các bệnh nhân UTP còn xấu [20]. Với giai đoạn muộn, điều trị chủ yếu dùng các phương pháp điều trị toàn thân như hóa chất, điều trị đích. Tuy nhiên, việc ứng dụng liệu pháp điều trị đích phụ thuộc vào khả năng nhận dạng phân tử mục tiêu trên tế bào ung thư, đó là các gen liên quan đến sự phát triển khối u.

Kể từ năm 2018, Hiệp hội Ung thư Lâm sàng Hoa Kỳ (ASCO) đã khuyến cáo xét nghiệm các đột biến gen EGFR, ALK , ROS1 và BRAF, KRAS trong thực hành lâm sàng cho bệnh nhân UTPKTBN vì sự hiện diện các gen này dự đoán được tính nhạy của các nhóm thuốc ức chế tyrosine kinase [47]. Đột biến cho các gen KRAS, NRAS cũng đã được khuyến cáo do có giá trị tiên lượng khả năng tái phát và đáp ứng điều trị [107].
Để xác định đột biến trên các gen mục tiêu của điều trị đích, mô u cần sinh thiết bằng các phương pháp xâm lấn. Tuy nhiên, việc sử dụng mô u có những hạn chế do sự không đồng nhất và thay đổi theo thời gian của khối u. Ngoài ra, vài khối u nằm ở vị trí không thể sinh thiết mô. Sinh thiết lỏng có thể giúp cải thiện những vấn đề trên. Sinh thiết lỏng phản ánh đặc tính di truyền của toàn bộ khối u cả nguyên phát và di căn tốt hơn so với sinh thiết mô.2
Giải trình tự gen Sanger thường được dùng để phát hiện các đột biến gen tuy nhiên chi phí cao, tốn thời gian và độ nhạy thấp để phát hiện các alen đột biến ở tần số thấp. Kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (Next- Generation Sequencing – NGS) xác định được đồng thời đột biến của nhiều gen mục tiêu không chỉ trên mẫu sinh thiết mô mà còn thực hiện được trên mẫu sinh thiết lỏng với độ phủ cao và chi phí hợp lý khi cần khảo sát cùng lúc nhiều gen [103].
Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam chủ yếu thực hiện khảo sát đột biến gen EGFR và KRAS, chưa có công trình nghiên cứu đột biến các gen ALK, ROS1, BRAF, NRAS trên BN UTPKTBN cả trên mô u và sinh thiết lỏng. Đồng thời cũng chưa có nghiên cứu đánh giá khả năng áp dụng kỹ thuật NGS trong phát hiện các đột biến gen ở BN UTPKTBN.
Do đó thực tế lâm sàng vẫn còn tồn tại các câu hỏi nghiên cứu như sau:
1. Phân bố các đột biến gen EGFR, ALK, ROS1, KRAS, NRAS, BRAF
trong quần thể bệnh nhân UTPKTBN ở Việt Nam như thế nào và mối liên
quan giữa các đột biến gen này với đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân ra sao?
2. Áp dụng NGS trên mô u và sinh thiết lỏng tại Việt Nam có chính xác không trong phát hiện đột biến gen?
3. Có thể phát hiện các gen đột biến (EGFR, ALK, ROS1, KRAS, NRAS, BRAF) từ sinh thiết lỏng bằng NGS tại Việt Nam không?
Xuất phát từ những yêu cầu cấp thiết trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Khảo sát đột biến gen ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới” để cung cấp thêm thông tin về tỉ lệ cũng như mối liên quan của các gen mục tiêu với đặc điểm lâm sàng của BN UTPKTBN và khả năng ứng dụng NGS trong phát hiện đột biến gen ở sinh thiết mô và sinh thiết lỏng tại Việt Nam.3
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu tổng quát:
Khảo sát các đột biến gen ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới

MỤC LỤC
Trang
Danh mục chữ viết tắt i
Danh mục đối chiếu thuật ngữ Anh – Việt ii
Danh mục các bảng iii
Danh mục các hình iv
Danh mục các biểu đồ, sơ đồ v
ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU …………………………………………………. 4
1.1. Tổng quan về ung thư phổi không tế bào nhỏ …………………………….. 4
1.2. Vai trò của đột biến gen trong ung thư phổi không tế bào nhỏ ……. 11
1.3. Các phương pháp xác định đột biến gen ……………………………………… 19
1.4. Một số nghiên cứu về đột biến gen ở bệnh nhân ung thư phổi không tế
bào nhỏ ………………………………………………………………………………… 30
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………. 36
2.1. Thiết kế nghiên cứu ………………………………………………………………. 36
2.2. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………………… 36
2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu …………………………………………… 36
2.4. Cỡ mẫu nghiên cứu ………………………………………………………………. 36
2.5. Xác định các biến số nghiên cứu …………………………………………….. 38
2.6. Phương pháp, công cụ đo lường, thu thập số liệu ……………………… 39
2.7. Quy trình nghiên cứu ……………………………………………………………. 59
2.8. Phương pháp phân tích dữ liệu ……………………………………………….. 61
2.9. Đạo đức trong nghiên cứu ……………………………………………………… 61
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ……………………………………………… 63
3.1. Một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng ở bệnh nhân UTPKTBN 64
3.2. Xác định tỉ lệ các đột biến gen (EGFR, ALK, ROS1, BRAF, KRAS,
NRAS) bằng phương pháp NGS mô u và mối liên quan giữa các đột
biến gen với một số đặc điểm lâm sàng cảu bệnh nhân………………. 663.3. So sánh sự tương đồng trong phát hiện đột biến gen EGFR giữa
NGS mô u với ddPCR và EGFR Cobas V2………………………………. 76
3.4. So sánh sự tương đồng trong phát hiện các đột biến gen giữa NGS
sinh thiết lỏng với NGS mô u, ddPCR và EGFR Cobas V2 ……….. 79
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN…………………………………………………………………… 84
4.1. Một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng ở bệnh nhân UTPKTBN 84
4.2. Xác định tỉ lệ các đột biến gen (EGFR, ALK, ROS1, BRAF, KRAS,
NRAS) bằng phương pháp NGS mô u và mối liên quan giữa các đột
biến gen với một số đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân………………. 86
4.3. So sánh sự tương đồng trong phát hiện đột biến gen EGFR giữa
NGS mô u với ddPCR và EGFR Cobas V2………………………………. 99
4.4. So sánh sự tương đồng trong phát hiện các đột biến gen giữa NGS
sinh thiết lỏng với NGS mô u, ddPCR và EGFR Cobas V2 ……… 103
KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………….. 111
KIẾN NGHỊ ……………………………………………………………………………………. 113
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
1.1. Phân nhóm giai đoạn UTPKTBN theo AJCC VII …………………… 9
1.2. Tóm tắt các thuốc nhắm trúng đích và đích trên tế bào ung thư
phổi …………………………………………………………………………………. 10
1.3 Các phương pháp phát hiện đột biến gen trong UTPKTBN…….. 25
2.1 Các biến số sử dụng trong nghiên cứu………………………………….. 38
2.2 Các dòng tế bào mang đột biến được khảo sát trong nghiên cứu 52
2.3 Thông tin chứng dương Tru-Q1…………………………………………… 52
3.1 Đặc điểm về giới tính…………………………………………………………. 64
3.2 Đặc điểm về tiền sử hút thuốc lá………………………………………….. 65
3.3 Tỉ lệ phân bố đột biến theo exon trên gen EGFR ………………….. 68
3.4 Tỉ lệ các loại đột biến gen EGFR ………………………………………… 68
3.5 Tỉ lệ các loại đột biến gen KRAS ………………………………………… 70
3.6 Tỉ lệ các loại đột biến đồng thời của gen EGFR và KRAS ……… 71
3.7 Mối liên quan giữa các loại đột biến gen và giới tính…………………. 72
3.8 Mối liên quan giữa các loại đột biến gen và tuổi …………………… 73
3.9 Mối liên quan giữa các loại đột biến gen và hút thuốc lá ………… 74
310 Mối liên quan giữa các loại đột biến gen và phân loại mô học .. 75
3.11 So sánh sinh thiết mô NGS và ddPCR………………………………….. 76
3.12 Kết quả NGS và ddPCR của 30 mẫu sinh thiết mô trong phát hiện
đột biến L858R, T790M, del19 …………………………………………… 77
3.13 So sánh sinh thiết mô NGS và Cobas trong phát hiện đột biến
EGFR ………………………………………………………………………………. 78
3.14 So sánh sinh thiết lỏng NGS và ddPCR ……………………………….. 79
3.15 Kết quả NGS và ddPCR của 34 mẫu sinh thiết lỏng trong phát
hiện đột biến L858R, T790M, del19 ……………………………………. 803.16 So sánh sinh thiết lỏng NGS và EGFR Cobas V2 trong phát hiện
đột biến EGFR ………………………………………………………………….. 81
3.17 So sánh sinh thiết lỏng NGS và sinh thiết mô NGS ……………….. 82
4.1 Tỉ lệ các đột biến gen trong một số nghiên cứu……………………… 89
4.2 Phân tích các trường hợp không tương đồng giữa NGS mô u và
EGFR Cobas V2………………………………………………………………. 102
4.3 Phân tích các trường hợp không tương đồng giữa NGS sinh thiết
lỏng và EGFR Cobas V2…………………………………………………… 107
4.4 Phân tích các trường hợp không tương đồng giữa NGS sinh thiết
lỏng và NGS mô u……………………………………………………………. 10