目前，FDA已批准了针对晚期实体肿瘤的五种靶向二代测序技术（NGS）检测，以及几种靶向肿瘤分子分析（MTP）的应用。此外，一些学术实验室也发展出了类似的内部靶向MTP检测。针对成人癌症的美国国家治疗指南和国家保险范围决定均包括了对这些靶向NGS检测的推荐。然而，支持生物标志物验证的临床试验，以及后续靶向NGS检测和新治疗的FDA批准都未包含儿童实体肿瘤（拉罗替尼除外）。
这一状况并不仅限于美国：欧洲和亚洲也存在着关于多基因NGS检测的批准和共识指南集中于成人癌症的状况。然而，一些儿童实体肿瘤病人也存在着靶向MTP的应用。对于儿童肿瘤病人缺乏针对MTP的国家标准治疗和现代分子学分析，已成为重要的健康公平与获取治疗议题。
2022年6月23日，美国波士顿儿童医院ALANNA J. CHURCH医生领衔的联合研究团队在NATURE MEDICINE上发表题为MOLECULAR PROFILING IDENTIFIES TARGETED THERAPY OPPORTUNITIES IN PEDIATRIC SOLID CANCER的文章，该文章描述了在12个机构进行的针对颅外实体肿瘤儿童病人的前瞻性观察性队列研究中得到的靶向测序检测与MTP的临床影响。该研究显示，在345名病人组成的分析人群中，MTP明确了17名病人的诊断分类，并在240名病人中发现了有能够用于选择相配分子靶向治疗（MTT）的分子变异。在接受MTT的29名病人中，24%产生了客观反应或可持续临床收益。在209名病人被识别的诊断性变异中，77%是基因融合。因此，包含融合基因检测的MTP与靶向成套测试对年轻实体肿瘤患者有重要临床意义。
最近发表的一些研究显示，对于儿童癌症全面测序可在相当一部分儿童肿瘤病人中识别具有临床相关性的突变，一些有肿瘤突变的病人可接受和响应分子靶向治疗（MTT）。然而这些研究局限于使用新鲜冷冻肿瘤样本，而典型的临床环境下样本一般为福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）。本次多中心观察性前瞻性ICAT2/GENOMIC ASSESSMENT INFORMS NOVEL THERAPY CONSORTIUM (GAIN)研究对FFPE肿瘤样本进行了靶向NGS检测，以得出临床数据显示MTP对病人治疗结果的影响。
参加该研究的病人来自于美国的12个肿瘤中心，均患有复发/难治或高风险的颅外实体肿瘤，在诊断时年龄小于30岁。所有病人均有靶向DNA成套检测ONCOPANEL的MTP，部分病人进行了RNA测序。该研究报告分析人群包括在2018年12月31日前入组，并在2019年4月4日前至少有一个ONCOPANEL结果完成的病人。在2015年11月1日至2018年12月31日间入组的389名病人中，345名病人有至少一个肿瘤样本在ONCOPANEL中成功测序。在这345名病人的分析人群中，107名是初诊病人，238名病人患有复发或难治疾病。这些病人共患有59种不同肿瘤，其中比较常见的是：骨肉瘤（19%），横纹肌肉瘤（13%）和尤文肉瘤（13%）；224名病人（65%）所患肿瘤为肉瘤。中位癌症诊断年龄为12岁（范围0-27.5岁），43名病人为大于18岁的成人；中位入组年龄为13岁（范围0.2-28.8岁），包括83名成人。
在这345名病人中，共有438个ONCOPANEL检测成功，33个失败。43名病人的48份样本被进行了ONCOPANEL V2检测，检测包括了含35个融合基因的300个基因。311名病人的390份样本被进行了V3检测，检测包括了含60个融合基因的447个基因。除此之外，还有来自50名病人的54份样本进行了RNA融合检测。
在研究中，ICAT证据分级被用于了识别有可作为潜在响应MTT的生物标志物的突变。在分析队列的345名病人中，240名（69%）在报告发出时有至少一个在得到ICAT治疗推荐的基因变异。大部分病人有1（127名病人），2（71名病人），或3（34名病人）个能得到ICAT推荐的有治疗作用的变异，少数病人有4-7个这样的变异。在报告发出时，41%（140名）病人得到了最高ICAT 1-2等级推荐（临床试验强力证据），23%（79名）病人得到了最高ICAT 3-4等级推荐（前期临床试验证据），6%（21名）病人得到了最高ICAT 5等级推荐（较弱证据和科研团队共识）。后经ICAT推荐的重新分级调整，上述比例调整为25% 1-2级，29% 3-4级，12% 5级。1-2级的ICAT推荐主要基于BRAF，SMARCB1，PIK3CA变异与高肿瘤突变负荷（TMB）。提示>5% ICAT推荐的变异往往等级较低。ICAT推荐的MTT包含了很多不同治疗类别，其中最常见的是DNA损伤响应抑制剂（23%），表观遗传修饰符（18%），RAS-MAPK抑制剂（12%）和PI3K-AKT-MTOR抑制剂（11%）。
在该研究中，基于所得到的ICAT推荐，在取得分子学报告时存活，及有完整的跟踪数据的标准，共200名病人有资格进行接受或响应MTT的评估。在这200名病人中，从复发或难治疾病状态起中位随访时间为10.6个月（范围0-41.0，N=160）；新诊断病人从入组时间起的中位随访时间则为12个月（范围：0-29.9，N=40）。这200名病人中的96名（48%）由于是新诊断正在接受前线治疗（N=29，15%），随访期间无法接受针对癌症的系统治疗（N=47，24%），或没有可用的MTT药物（N=20,10%），不会考虑MTT。在剩下会考虑MTT的104名病人中，29名（28%）接受了MTT。接受MTT的病人相较于没有接受MMT的病人更有可能有第1等级ICAT推荐（23% VS. 4%，P=0.003）。这29名病人通过单独病人治疗方案（3），参与临床试验（8），或FDA批准的治疗（18）接受MTT。有两名病人因为治疗毒性中止治疗，一名病人在化疗后的稳定疾病状态中接受了曲美替尼，而后因为没有响应停止使用。其余病人中止MTT治疗的原因均是由于疾病进展。
在这29名接受MTT的病人中，以在MTT开始时有RECIST可测量疾病并没有接受其他同步针对肿瘤治疗的病人，对治疗部分响应或疾病稳定超过四个月为标准，24%（N=7）可划分为对治疗响应者。除一人以外的全部响应者均接受了相配于包括了编码信号蛋白的基因融合的靶向治疗。这些融合包括：NTRK2、ALK、RET、NOTCH和BRAF（N=2）。所有响应者均患有肉瘤或其他在儿童中罕见的恶性肿瘤。
该研究中，56名（16%）的病人有至少一个根据分子病理学协会（AMP）/美国病理学家学会（CAP）/美国临床肿瘤学会（ASCO）指南1-2等级证据支持的可影响疾病预后的突变，例如神母细胞瘤中MYCN扩增或11Q染色体缺失，肾母细胞瘤中TP53缺失或1Q染色体扩增，尤文氏肉瘤中STAG2或TP53的失活性突变。在该研究之前，很多病人就已得知这些预后性突变，没有病人的疾病管理因为这些预后突变产生变化。不同于诊断性与治疗性的突变，没有预后性突变基于基因融合。
在分析人群的345名病人中，209名（61%）的病人被发现有根据专业指南诊断意义的突变。这些病人大部分（80%，209名中的168名）有导致儿童罕见癌症的病理学基因融合突变，例如EWSR1-FLI1（尤文氏肉瘤），PAX-FOXO1（肺泡横纹肌肉瘤），EWSR1-WT（结缔组织增生性小圆细胞肿瘤（DSRCT）），CIC-重组肉瘤，BCOR-突变肉瘤，以及NUTM1融合（NUT中线癌）。16%的病人具有诊断意义的SNVS，其中DICER1变异最为常见，5%的病人有诊断意义的CNVS，其中SMARCB1最为常见。
MTP结果共阐明了17名病人（5%）的诊断；这些病人中，有13名的分子学变异是基因融合。这些变异的识别对临床团队对病人的诊断分类和管理有直接影响。在五个案例中，MTP检测出了用包括荧光原位杂交（FISH）的传统技术没能检测出基因融合。通过比较该研究中使用的测序方法与比如FISH和IHC的传统检测得出诊断性结果，研究人员发现在209名病人中，38%具有诊断意义的结果会被传统检测方法忽略，60%在传统检测方法中只会得到部分 不全的信息，仅有1.9%能准确地得到他们的诊断性突变结果。在大约63%的病人诊断中，分子学检测被美国国立综合癌症网络（NCCN）指南推荐为潜在分析方法。
除此之外，肿瘤还被进行了全转录的靶向RNA成套分析，这样的RNA分析进一步提升了MTP的结果。总共76个案例进行了DNA和RNA的测序，进行了RNA测序后，其中的39个案例中发现了基因融合，其中一例融合的师识别完全基于全转录测序。在这39个融合中，仅有11例（28%）完全由DNA检测得出。DNA检测忽略基因融合的原因有：ONCOPANEL没有检测该变异（N=13），ONCOPANEL得出结果不全（N=7），或ONCOPANEL虽然对这个突变进行了检测，但并未成功识别（N=8）。
总体而言，该研究全面分析了MTP在儿童实体肿瘤中的临床影响，对美国及其他健康系统的中NGS检测的批准和共识指南可有直接的应用。在该研究所使用的分布交付模型中，大部分病人得到了具有临床意义的MTP结果：345名病人中的298名有至少一个具有诊断，预后或治疗影响的突变。在得到这些MTP结果后，17名病人（5%）修正了他们的诊断，240名病人（70%）接受了可用于选择MTT的ICAT推荐，并且其中的29名病人接受了相配的治疗。在这些接受MTT的病人中，7名病人对治疗产生了响应。
这样的结果支持了发展针对晚期儿童实体恶性肿瘤的MTP和靶向检测的管理指南。基于该研究显示对61%病人的诊断意义，和对5%病人的实时清晰诊断分类，疾病治疗早期就应考虑MTP。MTP对儿童实体肿瘤预后的重要性也可能因为基因与预后关联的展现而有所增加。由于几乎所有对MTT的响应都涉及基因融合，该研究还预示了在儿童颅外实体恶性肿瘤病人中检测基因融合的重要性。
总之，该研究结果揭示了在儿童实体肿瘤病人群体中的分子学测试方法，和未来儿童肿瘤的科研方向。未来的数据收集可以在少见基因变异的出现频率，及无事件或综合生存率等治疗结果上用于进一步分析。