转移性前列腺癌患者的临床基因组学合作

文章转移性前列腺癌患者驱动的临床基因组学合作图形摘要亮点dMPC项目与转移性前列腺癌患者合作进行分子研究d迄今为止，超过1，000名患者合作伙伴来自美国和加拿大d41%的患者伴侣来自农村或医疗服务不足的地区d来自现实世界的远程捐赠样本概括了基因组研究结果作者杰特·克罗迪斯莎拉·鲍尔奇劳伦·斯特林，...，科里A放大图片作者：Nikhil Wagle，Eliezer M. 范艾伦对应eliezerm_vanallen@dfci.harvard.edu简言之Crowdis等人描述了MPC项目（mpcproject.org），这是一项分散的倡议，旨在与美国和加拿大的转移性前列腺癌患者合作，以加速分子研究。作者描述了来自前706名地理位置不同的患者伴侣的临床基因组学结果，并为这种疾病的持续和包容性伙伴关系奠定了基础。Crowdis等人，2022，细胞基因组学2，1001692022年9月14日？2022作者。https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100169会会开放获取文章转移性前列腺癌患者驱动的临床基因组学合作杰特克劳迪斯，1，2，16萨拉鲍尔奇，1，2，16劳伦斯特林，2，3比娜S。Thomas，2，3Sabrina Y.坎普，1.2迈克尔邓菲，2.3埃拉纳阿纳斯塔西奥，2.3沙赫雷兹沙阿，2.3阿莉萨L。达蒙，2，3拉斐尔·拉莫斯，1，2，3迪莉娅·M.Sosa，2，3Ilan K.小，2.3布雷特N。Tomson，2，3Colleen M. Nguyen，2，3Mary McGillicuddy，2，3Parker S。查斯坦，2，3孟晓禾，1，2，4亚历山大T. M。张，1，2，5斯蒂芬妮万科维奇，6，7阿洛克K。特瓦里，1杜威金，1，2沙特H。AlDubayan，1，2，8Ayanah Dowdye，2，3Benjamin Zola，2，3Joel Nowak，9Jan Manarite，9Idola Henry Gunn，10Bryce Olson，11Eric S. Lander，12，13，14Corrie A.画家，2，3Nikhil Wagle，1，2，3，17和Eliezer M.范艾伦1，2，15，17，18，*1Dana-Farber癌症研究所肿瘤内科，Boston，MA 02115，USA2Broad Institute of Harvard and MIT，Cambridge，MA 02142，USA3Count Me In，剑桥，MA 02142，美国4哈佛生物物理学研究生课程，波士顿，MA 02115，美国5纽约大学格罗斯曼医学院，纽约，纽约10016，美国6生物物理学研究生课程，加州大学旧金山分校，旧金山，CA 94143，美国7美国加州大学旧金山分校生物工程与治疗科学系，San Francisco，CA 941438沙特阿拉伯利雅得沙特国王本阿卜杜勒阿齐兹健康科学大学医学院9Cancer ABC，Brooklyn，NY 11201，USA10MomVetWifeWidow创始人11全球战略家，健康和生命科学，英特尔公司，患者倡导者，SequenceMe，圣克拉拉，CA 95054，美国12Broad Institute of Harvard and MIT，Cambridge，MA 02142，USA13美国麻省理工学院生物系，剑桥，MA 0214214Department of Systems Biology，Harvard Medical School，Boston，MA 02115，USA15 Center for Cancer Genomics，Dana-Farber Cancer Institute，Boston，MA02115，USA16这些作者贡献相当17资深作者18引线触点* 通讯地址：https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100169eliezerm_vanallen@dfci.harvard.edu总结分子谱研究已经发现了转移性前列腺癌（MPC），但主要发生在学术医疗机构，涉及非代表性患者人群。我们建立了转移性前列腺癌项目（MPC项目，mpcproject.org），这是一个患者合作的倡议，旨在让生活在美国和加拿大任何地方的MPC患者参与分子研究。在这里，我们展示了我们与第一批706名MPC项目参与者合作的成果.虽然41%的患者伴侣生活在农村、医生短缺或医疗服务不足的地区，但MPC项目尚未实现种族多样性，这一差异需要本文详细介绍的新举措。在来自333名患者伴侣（572个样本）的分子数据中，63个肿瘤和19个无细胞DNA（cfDNA）样本的外显子组测序概括了MPC中的已知发现，而318个cfDNA样本的廉价超低覆盖测序显示了临床相关的AR扩增。这项研究说明了与患者的纵向伙伴关系的力量，以产生更有代表性的理解MPC。介绍前列腺癌是男性中第二大诊断癌症，仅在美国，2020年就有近20万男性被诊断出患有前列腺癌。1局部疾病的生存率很高，但目前患有转移性前列腺癌（MPC）的30多万男性的5年生存率1，2基因组测序研究为MPC提供了新的治疗靶点，但获得大量肿瘤活检样本进行分子研究一直很困难，因为MPC经常扩散到骨骼，需要技术上的支持。具有挑战性的采样程序。3-七、八从历史上看，四级护理学术医疗机构已经拥有必要的基础设施来领导临床综合MPC测序研究。然而，由此产生的临床和基因组数据往往孤立在这些机构内，导致许多人推动强制性数据共享。9，10这些努力虽然重要，但并不能直接改善分子研究项目的可及性，也不能解决潜在的种族，CellGenomics 2，100169，September 14，2022 <$2022作者。1这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。会开放获取文章2Cell Genomics2，100169，2022社会经济和地理患者的差异，这可能会使研究结果产生偏差，并最终照顾到选定的患者人群。11-15-17事实上，尽管MPC患者对临床和基于研究的基因组测序的兴趣越来越大，但这些患者与研究团体合作以加速发现的机制有限。18-20我们假设，一个患者合作的框架，使MPC患者能够直接与研究人员分享他们的生物样本、临床病史和生活经历，而不管地理位置或医院隶属关系如何，这将导致新的临床基因组学发现，并开始解决该疾病分子研究中的人口不平等和数据访问障碍。因此 ， 我 们 建 立 了 转 移 性 前 列 腺 癌 项 目 （ MPC 项 目 ，mpcproject.org），这是一种利用患者宣传和社会媒体使MPC患者能够远程参与基因组研究而无需个人成本的研究模型。结果患者合作MPC研究模型的开发我们与患者、亲人和倡导者合作，为美国和加拿大的MPC男性患者制定了MPC项目招募流程（图1A）。MPC项目外展模式以社区为中心，利用宣传合作伙伴关系、社交媒体活动和教育倡议来吸引患者（图S1）。为了登记，患者合作伙伴完成了一项在线调查，描述了他们使用MPC的经验，然后签署了电子同意书和发布表格，允许MPC项目团队联系他们的医院，要求提供医疗记录和可选的存档肿瘤组织，用于研究级基因组测序（图S2）。入组的患者伴侣还可以使用邮寄的试剂盒在常规抽血时无偿捐献唾液和/或血液，并对这些样本进行测序以分别评估生殖系DNA和cfDNA（图S3和S4）。患者合作伙伴和倡导者参与了项目设计和执行的每一步患者倡导者帮助设计网站和所有面向患者的招募材料，领导有关项目的患者信息会议，并建议项目的使命。我们还与继续献血的患者合作伙伴合作，以帮助研究界了解MPC的演变，我们定期在公共存储库中发布预鉴定、去识别基因组、患者报告和临床数据，以供研究使用。与人口统计学上不同的患者群体迄今为止，MPC项目已与美国和加拿大的1，000多名患者合作，并精心策划了三次公开数据发布（图1B）。这里所介绍的分析是基于截至2020年6月1日入组（完成知情同意书）的706名美国和加拿大男性（图S6）。使用患者报告的调查数据，我们评估了患者伴侣的地理多样性。 来自美国49个州和加拿大6个省的患者伴侣报告说，他们在1,000多家不同的医疗机构接受前列腺癌治疗，其中91%是由两名或更少的患者报告的（图1C）。我们发现，56%的患者伴侣从未在传统上进行基因组研究的国家癌症研究所指定的癌症中心接受过治疗（表S1）。这些患者伴侣报告参与临床试验的可能性低三倍（7%对20%，p=13 10- 6，Fisher然后，我们使用患者报告的数据来确定住宅普查区及其地理特征（n = 628/ 706参与者具有可识别的普查区;STAR方法）。我们发现，13%的患者伴侣生活在美国农业部定义的农村地区21我们还发现，30%的患者参与者生活在卫生资源和服务管理局定义的卫生医生短缺地区（HPSA），24%生活在医疗服务不足地区（MUA）（图1D;STAR方法）。22由于缺乏已发表的数据，这些比例无法与美国的MPC患者或其他测序工作进行比较，分别为p = 0.03和1.310- 8223，24虽然生活在农村地区与MUA或HPSA相关，但MPC项目患者伴侣中有28%生活在城市初级保健MUA或HPSA（p = 5.73 10- 13，Fisher我们还发现，与城市地区相比，居住在农村地区的患者伴侣居住的距离他们报告接受治疗的机构的中位数为160 km，这表明他们可能会前往更远的地方接受癌症治疗（p 10- 11，Mann-Whitney U检验;图S7）。接下来，我们使用国家区域发展指数（ADI）检查了患者部分居住区的社会经济特征，该指数为0-100，包括收入、教育、就业和住房质量等因素，其中100表示最不利。25患者伴侣居住区的平均ADI低于年龄和种族匹配的全国平均水平（31比46），这可能反映了患者伴侣通过社交媒体外展参与的相对成功，与我们迄今为止的社区驱动的努力相比，社交媒体的使用与社会经济地位相关（图S7）。值得注意的是，由于缺乏已发表的数据，我们无法将此平均值与现有测序研究的患者人群进行比较。我们还发现，即使在控制了农村、MUA和HPSA状态后，生活在较贫困地区的患者伴侣也不太可能前往NCI癌症中心接受治疗（ADI = 35vs 27，NCI治疗vs未治疗，p 0.001，logistic回归）（图1E）。然而，我们在解释这些地理分析的结果时持谨慎态度。患者伴侣目前可能不在在他们报告的地点，我们没有直接调查他们的收入或社会经济地位，他们的经历可能不会被他们的居住地区所代表我们没有观察到基线临床因素、治疗Cell Genomics2，100169，2022年9月14日3会开放获取文章A BC D E图1.与不同的患者合作，以提高我们对转移性前列腺癌的了解(A) MPC项目招募流程总结。患者主要通过外展和合作倡导团体了解该项目。如果他们注册，患者伴侣完成在线摄入，同意和医疗释放表格，然后可以选择通过邮寄试剂盒捐赠唾液和/或在常规抽血时免费献血与此同时，MPC项目工作人员从患者的医疗机构请求医疗记录和存档肿瘤样本去识别的临床、基因组和患者报告数据在持续的、出版前的基础上发布，并存放在公共存储库中。(B) MPC项目的入组统计数据和时间轴描述了开始登记过程的患者（登记）、完成调查和同意书的患者（入组）、收到至少一份病历的患者（病历）以及在布罗德研究所收到的用于测序的血液试剂盒、唾液试剂盒和存档肿瘤组织（分别为血液试剂盒、唾液试剂盒和肿瘤组织）的累积数量706名患者伴侣在2020年6月1日“研究截止日期”之前入组，并被纳入本研究的分析中。cBioPortal（cbioportal.org）发布包括摘要摘要医学，基因组和患者报告的数据;基因组数据共享（GDC）发布包括原始测序文件和人口统计数据。(C) 代表居住在美国和加拿大的患者合作伙伴的医疗机构显示了1,049个独特的机构（x轴），其中患者伴侣报告接受前列腺癌治疗，每个机构的不同患者伴侣的数量（y轴）。NCI指定的癌症中心以绿色显示未显示未完成该调查问题的患者伴侣（n = 36）以及美国和加拿大以外的机构（n = 56）。(D) 在美国生活的患者伴侣之间获得医疗护理患者报告的数据用于识别与初级保健医生短缺地区（HPSAs）、医疗服务不足人口/地区（MUAs）以及从卫生资源和服务管理局和美国人口普查局获得的农村地区重叠的居民普查区居住在加拿大的患者伴侣（n = 30）未提供居住数据（n = 40）或仅提供P.O.框（n = 8）未示出。(E) 生活在较贫困地区的患者伴侣不太可能参加NCI癌症中心。区域贫困指数是一种评估邻里贫困状况的指标，对每个居住人口普查区块组进行了评估。值越高，表示越不利。X轴反映患者伴侣是否报告在NCI指定的癌症中心接受护理。* p <0.001，logistic回归模型调整了农村、MUA和HPSA状态。接受的治疗，或可能参与ADI或农村地区患者合作伙伴、MUA或HPSA的临床试验。MPC项目的在线注册和通过倡导伙伴关系以患者为中心的外展相结合，尽管该项目虽然与现有研究相似，但该代表性仍远低于一般前列腺癌少数患者的比例（20%）。[21]我们的研究中缺乏种族多样性是一个关键的缺陷，到目前为止，这还不足以加速对有色人种社区的研究，它激发了新的、社区驱动的MPC项目倡议，以与这些患者进行沟通，正如本研究的局限性所详述的那样。患者报告的数据增加了医疗记录，以放大患者的故事通过患者报告的数据，我们试图了解MPC患者的真实经历。45%的患者伴侣报告被诊断为原发性转移性疾病，骨（48%）和淋巴结（39%）病变是最常见的转移部位（图2A和2B）。48%的患者伴侣报告了前列腺癌或乳腺癌的家族史，而24%的患者报告了一生中至少有一次其他癌症诊断，其中30%是非皮肤形式癌症（图2C和2D）。诊断时的平均年龄显著低于全国平均水平（61岁vs 65岁，p 10- 39，t检验），24%的参与者被诊断为早发性前列腺癌（诊断时55岁;表S2）。27我们注意到，4Cell Genomics2，100169，2022会开放获取文章AFBC DE图2.患者的声音揭示了转移性前列腺癌的生活景观（(A)患者伴侣被要求提供他们癌症的当前位置。参与者可以自由选择多个，如果他们的癌症已经转移到多个位置。（未显示未完成这些问题的患者伴侣（所有问题均为n5(E) 自我报告的治疗与医疗记录有很强的重叠。治疗类别显示在y轴上，来自每个数据类型（患者调查和医疗记录）的患者合作伙伴接受该类别治疗的比例显示在x轴上。在在线调查中，患者伴侣从列表中选择他们接受的转移性前列腺癌治疗。639/706例患者伴侣报告了至少一种治疗并显示。其中119名参与者还从医疗记录中提取了治疗数据。报告重叠是指当患者伴侣的医疗记录显示他们接受了治疗时，患者伴侣报告接受治疗的频率（百分比）。本比较仅使用了患者调查中可供选择的治疗（表S4）。(F) 患者伴侣的生活方式变化概况参与者被要求列出自诊断前列腺癌以来的其他药物，替代药物或生活方式的改变自由文本的回答被手动提取并分类为饮食/生活方式改变、补充剂和非癌症药物。y轴显示饮食/生活方式改变、补充剂或药物的个体实例。X轴显示了生活方式改变的患者伴侣或正在服用补充剂/治疗的患者伴侣在所有回答生活方式问题的患者伴侣中的百分比（n = 456）。CBD/THC，大麻二酚/四氢大麻酚（油，医用大麻等）。我们的患者伙伴可能受到参与偏倚的影响，因此可能与其他前列腺癌研究不同。我们使用MPC项目图2E）。患者伴侣报告平均接受2.8种治疗（范围1-13）来治疗他们的前列腺癌。119例（17%）患者伴侣在撰写本文时已提取病历，正式病历中记录的治疗与这些患者伴侣报告的治疗之间的一致性为90%。重叠最低的是Cell Genomics2，100169，2022年9月14日5会开放获取文章BCD一E图3.通过患者伙伴关系获得的远程捐赠的肿瘤和无细胞DNA样本概括了转移性前列腺癌的已知基因组发现(A) 82个测序样本的基因组和临床概况。列代表样本，分为肿瘤（前列腺，左）和无细胞DNA（cfDNA;捐献的血液，右）样本，而行代表选择的临床和基因组特征。肿瘤样本的Gleason评分取自与样本一起收到的病理学报告（n = 58）或患者伴侣的医疗记录（n = 5）（如果报告中未提供Gleason评分）cfDNA的Gleason评分取自病历中的病理学报告，NR代表病历中未报告Gleason评分的病例诊断是指前列腺癌的初步诊断是局限性的还是转移性的。同一基因中的多个突变用三角形表示WGD是指全基因组加倍。拷贝数调用是等位基因的，并且相对于基线等位基因倍性定义（2个用于具有WGD的样品，一个用于没有WGD的样品），两个等位基因的调用由两个三角形指示（除了AR，其在男性中仅具有一个等位基因，因此显示为单个框）。等位基因CN = 0是指完全等位基因缺失。在具有WGD的样品中可能存在不完全缺失的等位基因缺失。用CoMut创建的图形。29(B) 测序样品的突变特征分析显示了选择的COSMIC v.2.0突变特征的相对贡献，按肿瘤和cfDNA（捐献的血液）样品类型分开APOBEC是指与胞苷脱氨酶的APOBEC家族的活性相关的标记（标记2和13）; MMR对应于与缺陷型DNA错配修复相关的特征（特征6）; HRD对应于与同源重组缺陷相关的特征（特征3）。为了表示为存在，使用了6%的签名截止值。未显示具有太少突变用于特征分析的样品（50个突变，n =5个样品）。(C) 来自捐献血液样品的cfDNA中KMT2C的局部超突变（kataegis）的实例y轴显示每个突变的癌细胞分数，而x轴显示它们在KMT2C内的氨基酸。来自Pfam的域名31虚线连接到该样品（D和E）生殖系致病性改变及其与患者报告的家族史的重叠。在具有测序的唾液或血液血沉棕黄层的患者伴侣中检测到来自先前与癌症遗传性有关的基因组的基因中的致病性生殖系改变（如ClinVar所注释的（n = 132）（STAR方法;表S3和S5）。32对一个询问前列腺癌或乳腺癌家族史的问题的调查回答被制成表格，并与这个基因组数据重叠。（E）中的星号表示体细胞缺失也影响来自该患者伴侣的肿瘤或cfDNA样品中的该基因的情况，表明双等位基因失活。通常在治疗时间轴较早给予的治疗（一线雄激素剥夺治疗，83%）、支持性护理治疗（64%）或由于副作用而迅速放弃的治疗（图2E）。我们还使用患者报告的数据来评估前列腺癌患者如何改变我们患者伴侣的日常生活。56%的患者伴侣报告了由于癌症而改变的生活方式，最常见的是饮食或运动的改变（图2F）。报告的常见营养补充剂包括维生素D和基于抗氧化剂的补充剂，而常见的非癌症药物包括二甲双胍和他汀类药物。真实世界MPC患者队列的全外显子组测序为了补充人口统计学、患者报告和临床数据，我们已经完成了迄今为止来自333名患者伴侣的572个样品的分子谱分析，包括来自318个捐献血液样品的cfDNA的超低通全基因组测序（ULP-WGS;平均深度为0.13）;来自这些血液样品中的47个的cfDNA的全外显子组测序（WES）; 106个肿瘤样品的WES;来自106个肿瘤样品的WES;来自100个肿瘤样品的WES;来自100个肿瘤样品的WES;来自100个肿瘤样品的WES;来自100个肿瘤样品的WES。和WES的148个生殖系样品从捐赠的唾液或血液血沉棕黄层。在2020年6月1日之前入组的79名患者伴侣的82份外显子组测序样本（63份肿瘤和19份cfDNA）被纳入研究。6Cell Genomics2，100169，2022会开放获取文章在评估足够的肿瘤纯度（R10%）和覆盖度（STAR方法）后进行下游基因组分析来自肿瘤和cfDNA样品的外显子组测序重述了MPC中已知的基因组模式（图3A）。 TP53和SPOP复发性改变，与转移性和原 发 性 前 列 腺 癌 的 先 前 研 究 一 致 （ q< 0.1 ， 通 过MutSig2CV）。在来自该群组的原发性肿瘤样品中，TP 53的突变频率（29%）与转移性群组比原发性前列腺癌的那些3，6二十四个（38%）原发性肿瘤样品来自诊断为新发转移性疾病的男性，并且来自这些患者伴侣的样品更可能携带TP53突变（p = 0.04，Fisher 我们还观察到前列腺癌中拷贝数改变的已知模式，包括雄激素受体（AR）和FOXA 1的复发性扩增，以及PTEN的复发性缺失（<通过GISTIC 2.0 q 0.1;图3A）。28在6/63个肿瘤样本和2/19个cfDNA样本中存在全基因组加倍，包括来自最初诊断为局限性前列腺癌的患者伴侣的两个肿瘤样本。两名患者伴侣均在初次诊断后几个月内被诊断为转移性为了理解该群组的外显子组测序的样品中的突变过程我们在所有样本中检测到衰老相关的时钟样特征1的存在，在一个样本子集中检测到特征3（与同源重组缺陷[HRD]相关）和特征6（与错配修复缺陷[MMR]相关）的存在。这些结果与先前的研究结果一致，在前列腺癌中，尽管由于福尔马林诱导的脱氨基假象，他们可能高估了肿瘤样品中信号6的存在。我们发现，相对于切除时患有严格局部化肿瘤的患者伴侣的肿瘤组织，转移相关样本（在转移背景下获得的cfDNA和原发性肿瘤）中富集了信号三的存在（p = 0.04，Fisher精确检验）。虽然具有特征3的一些样本在BRCA 1或BRCA 2中具有至少一个改变（n = 9/16），但是这种关联在统计学上不显著，突出了其他同源修复缺陷在特征3的病因学中的潜在作用，如在前列腺癌和乳腺癌的先前研究中所指出的。然而，具有特征3的所有样品在DNA修复途径基因中具有至少一个改变，并且双等位基因40在10%的样本（8/82）中，我们观察到COSMIC特征2和13的贡献，其由APOBEC胞苷脱氨酶驱动，已知在前列腺癌中以基线水平运行 34 ， 41APOBEC驱动的诱变与特定核苷酸背景下的kataegis罕见的局部超突变有关，该超突变与前列腺癌中的基因组不稳定性和格里森评分增加有关。在一个患者伴侣的cfDNA样品中，我们在KMT 2C（一种已知的前列腺癌驱动因子）中的2-kB窗口内检测到8个不同的3这些突变中有6个是在T（C>T）A核苷酸背景下，并且该样品具有可检测的贡献。COSMIC 签名 13。我 们发现 两对突 变p.S1947F/p.S1954F 和p.Q2325*/p.S2337Y各自存在于单个测序读段上，证实这些突变存在于同一细胞内，并强烈暗示KMT 2C通过kataegis破坏（图S9）。考虑到前列腺癌的强遗传性，我们评估了遗传性生殖系改变及其与患者报告的癌症家族史的重叠。 44我们发现，132例（19%）捐献的唾液或血液血沉棕黄层WES患者伴侣中，15例和11例分别在涉及前列腺癌和其他癌症的选定基因中发生致病性种系改变。45自我报告有前列腺癌或乳腺癌家族史的男性更可能具有与癌症相关的致病性突变最多的基因是CHEK 2（8例患者伴侣），其次是BRCA 2（4例患者伴侣）。在三种情况下，我们检测到伴随的生殖系突变基因的体细胞损失（图3E和S10）。纵向血液活检能够在患者合作模型中研究10名患者伴侣具有来自肿瘤组织和cfDNA的WES，并且3名患者伴侣具有通过质量控制度量的两个样品。使用分子数据和抽象的医疗记录，我们试图在患者临床轨迹的背景下探索这些纵向样本之间的进化关系。与大多数MPC男性患者一样，一名参与者（患者伴侣0495）在活检时间点之间接受了多种治疗（图4A）。在接受一线抗雄激素治疗（亮丙瑞林+比卡鲁胺）后，他们接受了第二代抗雄激素抑制剂（阿比特龙、Enzalutamide）以及实验性放射治疗和免疫治疗。为了探索样品之间的关系，我们利用PhylogicNDT，这是一种基于突变在肿瘤中的流行率（癌细胞分数）将突变聚类成进化相关的亚克隆（STAR方法）的算法46在患者伴侣0495的cfDNA样品中，而不是原发性肿瘤中，我们观察到ASXL2中的两种不同的移码突变，ASXL2是一种与去势抵抗性MPC有关的基因，以及AR的扩增，AR是一种已知的对阿比特龙和恩杂鲁胺的抗性患者伴侣0093患者伴侣0213其中两名患者伴侣0495和0093最初诊断为原发性前列腺癌（Gleason评分分别为4 + 3和5 + 4），而患者伴侣0213诊断为原发性转移性疾病。他们捐献的血液样本与他们的主要组织活检分离了一段时间（2-10年）。尽管存在这些不同的疾病表现、临床轨迹和活检时间线，但我们观察到原发性肿瘤和cfDNA之间的“克隆转换”的相似模式然而，我们并没有观察到原发性肿瘤特异性拷贝数的改变，这支持了先前的说法，即肿瘤细胞亚克隆的多样化，Cell Genomics2，100169，2022年9月14日7会开放获取文章一个CBDEF图4.来自捐献血液的cfDNA揭示了克隆动力学和临床相关基因组变化的模式(A) 第0495章.该患者伴侣的前列腺特异性抗原（PSA）轨迹显示在y轴上，自首次诊断以来的时间（以年为单位）显示在x轴上，条形表示治疗的开始和结束。EBRT，外照射放射治疗;一线雄激素剥夺治疗（ADT），亮丙瑞林和比卡鲁胺;免疫治疗，纳武单抗;化疗，顺铂和依托泊苷。(B) 从原发性肿瘤到转移性cfDNA样品的肿瘤演变y轴显示在肿瘤和cfDNA样品之间鉴定的克隆簇的癌细胞分数（CCF）x轴上显示的样本之间的时间。颜色表示在每个克隆中鉴定出多少突变，估计CCF的置信区间紫色代表躯干/祖先克隆。忽略所有活检中CCF 0.10的聚类患者伙伴0495（左）的临床轨迹示于（A）中，而患者伙伴0093（右）的轨迹示于（C）中。(C) 抗雄激素治疗诱导患者伴侣0093出现AR扩增时间轴描绘了该患者的临床轨迹，而图显示了AR周围基因组区域的绝对拷贝数（y轴）（x轴，基因体以灰色显示）。第一个图描绘了来自患者存档肿瘤组织的外显子组测序;第二个和第三个图分别描绘了来自患者捐献血液的cfDNA的超低通全基因组测序（ULP-WGS）和外显子组测序。单个点表示靶区域（外显子组）的拷贝数或IMb基因组窗口（ULP- WGS）的拷贝数。黑线代表离散的拷贝数片段。（在（D）中，来自具有ULP-WGS测序的300名患者伴侣的捐献血液的318个cfDNA样品的肿瘤分数显示在x轴上，而含有AR的基因组间隔的对数拷贝比（logR）显示在y轴上。根据患者伴侣是否自我报告服用Enzalutamide或阿比特龙对点进行着色。89个样品显示肿瘤分数为0（不可检测），而229个具有非零肿瘤分数。两个样品，一个肿瘤分数为0，另一个肿瘤分数为0.023，分别具有（E）和（F）中所示的染色体X对数拷贝率曲线绿色点表示（D）中所示的值，其中含有AR的基因组间隔以灰色突出显示通过突变的MPC可能在获得祖先拷贝数改变后发生（图S12）。49此外，我们在所有七个其他患者伴侣中观察到可能的原发性肿瘤特异性突变，同时具有肿瘤和cfDNA样品，尽管样品具有低纯度（图S13）。虽然我们不能解释肿瘤活检的取样偏差这些结果表明，这种克隆开关在转移性疾病的发展中可能是在几种情况下，我们检测到在初始诊断和使用cfDNA的ULP-WGS捕获的转移性血液样品之间AR中扩增的出现（图4C中示出的示例性患者伴侣）。这让我们研究了AR8Cell Genomics2，100169，2022会开放获取文章使用整个群组的cfDNA样品的ULP-WGS的拷贝数（n = 300个患者伴侣，318个样品;图 4D和S14）。我们发现，报告使用enzalutamide或阿比特龙的患者伴侣在一系列肿瘤分数中具有显著 更 高 的 AR 对 数 拷 贝 率 （ p0.001 ， 线 性 回 归 ） 。 < 接 受Enzalutamide或阿比特龙治疗的男性的肿瘤分数也显著更高，可能反映了更晚期的疾病状态和随后更高的血液肿瘤负荷（p0.001，Mann-Whitney U检验）。我们观察到，即使当肿瘤分数低于0.03时，AR扩增在cfDNA的ULP- WGS中也经常是可检测的（图4E和4F）。对于一名患者伴侣，推断其捐献血液中的肿瘤部分不可检测，但我们仍然观察到明显的AR扩增（图4E）。这突出了cfDNA揭示MPC的临床相关变化的潜在功效，即使在非常低或不可检测的肿瘤负荷的情况鉴定其他常见拷贝数变化的尝试受到肿瘤分数的限制（图S15）。概括地说，这些测序结果说明了从存档的肿瘤组织和捐献的血液样本中鉴定相关基因组和进化改变的可行性，而不考虑地理来源地点，使患者合作伙伴能够免费参与基因组研究。讨论在这里，我们描述了MPC项目，这是一个患者驱动的框架，用于与美国和加拿大的MPC患者合作，以增加基因组学研究的可及性，并加强我们对这种疾病的了解。在线登记过程是与患者合作伙伴和倡导者共同创建的，以强调简单性，只需要完成在线同意和调查表格，以及可选的邮寄唾液和血液试剂盒。据我们所知，以前在MPC中没有使用患者伙伴关系来整合国家层面的患者人口统计学，临床，患者报告和基因组数据。为此，我们证明了与700多名患者合作的可行性，其中41%生活在农村地区，MUA或HPSA，这是以前分子分析工作中未报告的指标。我们发现，56%的患者伴侣从未在NCI指定的癌症中心接受过治疗，生活在贫困地区的患者伴侣不太可能去这些机构接受治疗。与先前显示社会经济地位在标准治疗和临床试验结果方面存在差异的研究一起，这些结果突出了获得护理和测序研究的现有障碍。5154我们对抽象医疗记录数据的分析显示，医疗记录中的临床病史与患者报告的数据之间存在很强的重叠，即使对于具有复杂治疗轨迹的患者伴侣或在多家医院接受治疗的患者，也是如此，这支持使用患者调查来改善这种疾病的护理。我们还证明了从档案样品中收集的肿瘤组织和来自来自捐赠血液样品的cfDNA，在美国和加拿大，准确地概括了MPC中已知的基因组发现，并将发现置于患者报告和摘要病历数据的背景下。在该领域已经做出了大量努力来鉴定与对PARP抑制和免疫治疗等治疗的选择性应答相关的分子特征，包括使用突变特征来评估无致病分子改变的病例中的靶向HRD、MMR和我们的结果加强了先前的发现，即可以使用cfDNA检测这些特征，并且结合我们从全国参与者获得cfDNA的能力，证明了与现有分子方法平行的患者合作方法在真实世界队列中鉴定和验证这些基因组发现的可扩展性。五十六、五十七此外，我们使用档案肿瘤组织和来自捐献血液的cfDNA来重建肿瘤系统发育谱，揭示原发性和转移性诊断之间的多克隆性。尽管在原发性和MPC中发现了众所周知的异质性，但匹配的原发性-转移性研究很少，主要是34，58我们的项目使这样的研究与全面的临床历史配对，以最小的病人努力。为此，我们还通过来自捐献血液的cfDNA的低通WGS发现了临床相关的AR扩增，即使在非常低或不可检测的肿瘤分数下。该结果为cfDNA肿瘤级分作为MPC中的临床相关生物标志物的建议用途提供了额外的廉价效用。50，56我们正在与继续献血的患者合作伙伴合作，他们已经能够收集多个二级血液活检试剂盒用于未来的纵向分析。分子癌症研究需要新的方法来解决患者积极参与研究的愿望增加与新兴的开放获取临床试验相结合，患者驱动的研究在实现公平和加速基因组研究发现方面具有很大的希望59MPC项目是更广泛的“把我算进去”患者合作倡议（www.example.com）的一部分joincountmein.org60-62 MPC项目的成就完全基于与我们合作的男性的勇气和利他主义，用一位参与者的话说，他们希望他们的参与将帮助其他男性。]并最终导致治愈该研究尽管我们的患者伴侣的地理多样性，但我们承认它们并不能反映MPC患者的种族多样性，这是一个关键问题，因为种族和民族在癌症护理和基因组学研究中存在巨大差异。11，63，64这些未得到满足的差距要求我们重新思考我们的外展和患者参与模式，在实现持续和公平的伙伴关系之前，我们的努力不能被视为成功。65.认识到在边缘化社区建立信任需要时间，我们必须继续与基于社区的倡导组织纵向合作，与黑人社区建立伙伴关系。自项目启动以来，我们一直致力于建立一个参与模型，Cell Genomics2，100169，2022年9月14日9会开放获取文章在他们的社区，包括教堂、理发店和兄弟会，与病人见面。使用本研究的纵向模型，我们将继续迭代地从社区参与的成功和失败中学习。例如，我们收到的反馈是，黑人患者和他们的癌症故事很少被听到，作为回应，我们正在开展一项活动，以扩大黑人癌症患者的声音和他们的生活经历（www.BlackCancerVoices.org）。此外，一个常见的要求是该项目将临床相关的测序结果返回给患者合作伙伴及其医生。我们正在与监管、临床和测序专家合作，建立满足这一要求所需的基础设施。STAR+方法本文件的在线版本提供了详细的方法，包括以下内容：d关键资源表d资源可用性B电极导线触点B材料供应情况B数据和代码可用性d实验模型和子系统d方法样本BMPC项目网站B知情同意B患者报告的数据B病历采集B患者样本采集B病历提取B.地理分析B全外显子组测序分析B全外显子组测序质量控制B超低通全基因组测序分析B突变标记分析和kataegisB种系变体发现BDNA修复改变与信号3的存在的关联B系统发育分析d量化和统计分析B统计分析d额外资源补充信息补 充 信 息 可 以 在 www.example.com 上 找 到 https://doi.org/10.1016/j 。xgen.2022.100169。致谢我们感谢我们的患者合作伙伴、护理人员、亲人、项目咨询顾问和倡导合作伙伴，没有他们，这个项目就不可能实现。我们要向已故的杰克·惠兰表示敬意，他是MPC的我们还要感谢MPC项目的工作人员，Broad研究所数据科学平台的工程团队（A.Zimmer，E.Baker，S.迈瓦尔德山口Ta-heri、D.Kaplan，J.Lapan，S.Sutherland），以及每天工作以确保所有MPC患者都能参与研究的Count Me In的所有成员最后，我们要对布罗德癌症研究所表示感谢项目、布罗德研究所基因组学平台、布罗德研究所通信和开发团队以及布罗德研究所的合规团队图1A和图2F的部分是用BioRender.com创建的。这项工作是由以下资助：计数我在，公司，癌症信息学创新基金（E.M.V.A.）PCF运动挑战奖（E.M.V.A.）;NIH R01CA227388和U01CA233100（E.M.V.A.）;马克基金会新兴领袖奖（E.M.V.A.）;参与者参与和癌症基因组测序（U2 CCA252974）;美国国防部前列腺癌基金会;美国临床肿瘤学会征服癌症基金会;国家科学基金会（GRFP DGE 1144152，M.X.H.）;和美国国立卫生研究院（T32GM008313）。作者贡献西北，C.A.P.，和电磁阀在E.S.L.的支持下构思和设计了MPC项目J.C.，S.B.，L.S.，和电磁阀设计和准备研究并解释数据。J.C.撰写手稿并进行分析。S.B.和L.S.之间。领导研究操作，包括肿瘤样品和医疗记录采集、样品测序和患者协调。L.S.，B.S.T.，医学博士，EA，S. S. A. L. D. R.R.，D.M.S.和I.K.S.监督医疗记 录抽 象S.Y.C. 对 研究 的 各种 分 析提 供反 馈 ，并 在 S.B.， L.S. ， J.C. ，B.N.T.，医学博士，嗯，和P.S.C.协调数据发布。嗯，P.S.C.，AD，和B.Z.之间。领导最近的项目行动。M.D.监督早期项目运营。C.M. N 和E.A.领导患者宣传和外联工作。A.T.M.C. S.W.负责早期的项目排序分析中高速提供研究分析的反馈。A.K. T提供医疗记录摘要和组织样本收集的反馈。D.K.能够进行电子医疗记录搜索。J.N.，J. M.，IHG 和B.O.为调查设计、项目开发、患者标准评估和外联战略做出了贡献申报利益中 高 速 曾 担 任 Amplify Medicines 和 Ikena Oncology 的 顾 问 ， 目 前 是Genentech/Ro