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노재명 (삼성서울병원) 김연정 (삼성서울병원) 이호연 (삼성서울병원) 최창훈 (삼성서울병원) 안원균 (성균관대학교) 이태섭 (지니너스 주식회사) 표홍렬 (삼성서울병원) 박지현 (삼성서울병원) 박동현 (삼성서울병원) 박웅양 (삼성서울병원)
저널정보
대한암학회 Cancer Research and Treatment Cancer Research and Treatment 제54권 제1호
발행연도
2022.1
수록면
40 - 53 (14page)
DOI
10.4143/crt.2021.151

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Purpose We investigated the feasibility of using an anatomically localized, target-enriched liquid biopsy (TLB) in mouse models of lung cancer. Materials and Methods After irradiating xenograft mouse with human lung cancer cell lines, H1299 (NRAS proto-oncogene, GTPase [NRAS] Q61K) and HCC827 (epidermal growth factor receptor [EGFR] E746-750del), circulating (cell-free) tumor DNA (ctDNA) levels were monitored with quantitative polymerase chain reaction on human long interspersed nuclear element-1 and cell line-specific mutations. We checked dose-dependency at 6, 12, or 18 Gy to each tumor-bearing mouse leg using 6-MV photon beams. We also analyzed ctDNA of lung cancer patients by LiquidSCAN, a targeted deep sequencing to validated the clinical performances of TLB method. Results Irradiation could enhance the detection sensitivity of NRAS Q61K in the plasma sample of H1299-xenograft mouse to 4.5-fold. While cell-free DNA (cfDNA) level was not changed at 6 Gy, ctDNA level was increased upon irradiation. Using double-xenograft mouse with H1299 and HCC827, ctDNA polymerase chain reaction analysis with local irradiation in each region could specify mutation type matched to transplanted cell types, proposing an anatomically localized, TLB. Furthermore, when we performed targeted deep sequencing of cfDNA to monitor ctDNA level in 11 patients with lung cancer who underwent radiotherapy, the average ctDNA level was increased within a week after the start of radiotherapy. Conclusion TLB using irradiation could temporarily amplify ctDNA release in xenograft mouse and lung cancer patients, which enables us to develop theragnostic method for cancer patients with accurate ctDNA detection.
#Radiotherapy #Cell-free DNA #Liquid biopsy #Lung neoplasms

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