背景: 肿瘤内定量异质性的全景和细节尚未在具有孤立病灶而无远端转移的结直肠癌（colorectalcancer，CRC）患者中得到充分研究，其对测序结果的解释和治疗策略的影响尚未被探索。
方法: 我们收集了 70 例散发性 CRC 患者的肿瘤组织和匹配的血液，将其分为两组。从 47 例患者 (多样本队列) 中每例获得 4 个单独的组织活检。对其余 23 例患者(单样本队列)进行随机肿瘤组织活检。所有患者取血 10ml，提取循环游离 DNA (cfDNA)。605 基因检测被用于本研究组织和配对血液的靶向测序。
结果: 多样本队列中 APC、CARD11 和 CSMD3 突变频率显著高于单样本队列 (P<0.05)。多样本队列中突变数量及主干、共享和分支突变比例存在广泛异质性，APC、TP53 和 KRAS 等主要驱动基因主干突变比例均高于 70%。多样本组组织/血液中检测到 929 个突变，其中组织中检测到 921 个 (99.1%)，血液中检测到 472 个 (50.8%)，共有突变 464 个 (49.9%)。单样本组组织/血液中检测到 394 个突变，其中组织中 231 个 (58.6%)，血液中 219 个 (55.6%) (56 个共有突变，11.9%)。在多样本队列中，组织中检测到的主要驱动基因突变数量高于血液，而在单样本组中检测到的主要驱动基因突变数量相似。定量分析显示组织和血液 VAF（variant allele frequency）在主干、共享和分支突变之间存在差异性相关性。同时，主干突变的 VAF 显著高于共享突变和分支突变。VAF 在不同的分期、部位、分化和性别上表现出显著差异。
结论: 孤立无远端转移的结直肠癌病灶表现出特征性的广泛异质性。多区域活检是全面检测结直肠癌突变的必要条件。
Keywords: colorectal cancer, multi-region sequencing, intra-tumor heterogeneity, circulating tumor DNA, ctDNA, APC , KRAS , TP53