Biom-12. Flüssigbiopsien bei ZNS-Tumoren: Ein kombinierter Ansatz zur Profilierung von Liquor cerebrospinalis

Zusammenfassung In der Präzisionsmedizin ist das molekulare Profiling von pädiatrischen Tumoren entscheidend für Diagnose, Prognose und therapeutische Entscheidungsfindung. Traditionelle Biopsiemethoden, oft invasiv, bergen inhärente Risiken und erfassen möglicherweise nicht die Heterogenität eines Tumors. Flüssigbiopsie bietet hingegen eine minimal-invasive und umfassende Alternative. Wir demonstrieren ihren Nutzen bei der Diagnose und Überwachung von Hirntumoren unter Verwendung von zellfreier DNA (cfDNA) aus cerebrospinaler Flüssigkeit (CSF), wobei die konventionelle cfDNA-Plasaranalyse eine niedrige Sensitivität gezeigt hat. Durch digitale Tropfen-PCR analysierten wir 23 Plasma-Proben von Patienten mit BRAFV600E- oder H3K27M-Gliomen und erkannten H3K27M in einem einzigen Fall. Im Gegensatz dazu zeigten CSF-Proben 8 Positive bei 9 für diese Mutationen und unterstreichen den diagnostischen Wert von CSF. Wir haben unsere Methodik weiterentwickelt, indem wir ein 21-Gen-Hybridfängergitter in Kombination mit Low-Pass-Ganzgenomsequenzierung entwickelt haben, um Kopienzahlvariationen zu identifizieren. In unserem Referenzproben-Set erreichte das Gitter eine Nachweisgrenze mit Variantenallelhäufigkeiten von nur 0.5%. Mit 10ng cfDNA erreichten wir eine Sensitivität von 83% und eine Spezifität von 100%, die mit einem 30ng-Eingang auf 100% Sensitivität erhöht wurde. Mit diesem Test profilierten wir 141 CSF-Proben von 119 Patienten und erreichten eine Positivitätsrate von 70% bei aktiven Krankheitsfällen in einer Validierungskohorte—von 50% bei niedriggradigen Gliomen bis zu 84% bei hochgradigen Gliomen und 75% bei Medulloblastomen. Interessanterweise zeigten von 14 abgefragten Tumorproben ohne Biopsiebestätigung die Hälfte positive ctDNA-Ergebnisse unter Verwendung des Gitters und/oder der Low-Pass-Ganzgenomsequenzierung. Dieser Ansatz ermöglichte differenzierte Diagnosen bei Verdacht auf Medulloblastom-Rückfälle, maßgeschneiderte therapeutische Interventionen basierend auf CSF-Profilen und eine effektive Überwachung des Therapieansprechens. Zusammenfassend demonstriert unsere integrierte Flüssigbiopsie-Strategie ein leistungsstarkes, klinisch anwendbares Werkzeug, das die Patientenversorgung in der pädiatrischen Neuro-Onkologie erheblich verbessert.