肿瘤WES：从通用外显子组走向疾病定制外显子组

前言：

一句话看懂：EXaCT-2 并不是简单“做得更深的 WES”，而是通过定制探针，把 Panel、WES 及部分 WGS 与 Array CGH 能力整合到同一工作流中。

原文：EXaCT-2: an augmented and customizable oncology-focused whole exome sequencing platform
期刊：npj Precision Oncology | 2026, 10:243 | DOI: 10.1038/s41698-026-01390-5

在肿瘤基因检测中，Panel 和 WES 长期代表两种不同取舍：

• 前者深度高、灵敏度强，却受限于覆盖范围；

• 后者视野更广，却可能在低肿瘤纯度、亚克隆或高 GC 区域中错过重要变异。

 

EXaCT-2 试图回答一个直接的问题：

能否不再二选一？
 

为什么需要“增强型 WES”？

常规肿瘤 Panel 聚焦有限基因集合，便于获得较高测序深度，但较小的基因组检测范围会限制体细胞拷贝数改变、突变特征、部分重排以及全局生物标志物的评估。

标准 WES 覆盖更广，却通常难以达到靶向 Panel 的测序深度，因此对正常细胞混入较少的肿瘤或低频亚克隆事件可能不够敏感。

EXaCT-2 的设计目标：

让关键癌症基因获得接近靶向 Panel 的深度，同时保留外显子组尺度的广度。

研究做了什么？

Fig. EXaCT-2 Assay Design

研究团队开发并验证了Exome Cancer Test v2.0，即 EXaCT-2。该检测基于 Agilent SureSelect 杂交捕获技术，在 SureSelect V6 + COSMIC 的基础上加入定制探针，强化癌症关键基因，并扩展至内含子、基因间区域、免疫球蛋白区域及肿瘤相关病毒基因组。

研究维度	设计与数据
样本规模	244 对肿瘤/匹配正常样本用于评估；另有临床验证队列覆盖既往已知变异
关键基因	约 1,400 个癌症相关基因进行深度增强
测序深度	关键癌症基因约 400×；其余外显子组约 100×
扩展区域	较标准外显子组增加约 10 Mb，包括基因间、内含子、UTR、BCR 与病毒相关区域
分析输出	SNV/Indel、SCNA、重排、BCR 克隆型、病毒、TMB 及 MSI 等

核心结果：不只是“测得更多”，更是“看得更清楚”

1  关键癌症基因达到 Panel 级深度

增强区域平均覆盖深度为 409×，标准区域平均约 90×。

研究团队将常规下游分析的最低测序量设为每个样本 1 亿条 reads，并采用每个样本 1.25 亿至 1.5 亿条 reads 作为标准范围，以平衡覆盖一致性与成本。

在 CEBPA、KRAS、IDH1、EGFR 等具有检测难度或临床意义突出的基因上，EXaCT-2 相较 EXaCT-1 平均获得 15.8 倍更高覆盖。尤其是富含 GC 的 KRAS 外显子 2 区域，覆盖接近靶向 Panel 水平。

2  对低频亚克隆突变更敏感

在高 GC 或 Genome in a Bottle 标记的困难区域中，EXaCT-2 检出的突变比例高于 TCGA Pan-Cancer WES 队列。

Fig：对 5 份胰腺导管腺癌样本（均来自一位 69 岁白人女性 PDAC 患者，随访时间＞ 6 年）连续随访样本的分析显示，KRAS G12V 突变在疾病早期即已出现，并以低丰度亚克隆细胞群的形式存在。随着疾病进展，该突变逐渐扩增并成为主要克隆群体。

文章还展示了胰腺导管腺癌样本：EXaCT-2 在更早期样本中也能识别到低频 KRAS G12V，并观察到其等位基因频率随疾病进展上升。

这项结果提示：

对肿瘤异质性、低纯度样本和亚克隆演化而言，“局部加深”可能比单纯扩大测序范围更有价值。

3  SCNA 边界定位更精细

SCNA 是指 somatic copy number alteration，是人类癌症中普遍存在的一种基因组特征。它通过同时改变多个基因的拷贝数剂量，促进肿瘤的发生和发展。

Fig：采用 EXaCT-1 和 EXaCT-2 两种方法检测的 4 个病例中体细胞拷贝数变异（SCNA）结果比较

EXaCT-2 利用约 3.1 Mb基因间目标区域中的32,700个非编码 SNP，提高拷贝数分段的分辨率。

与 EXaCT-1 相比，两种方法在基因层面的改变高度一致，但 EXaCT-2 减少了过度分段和分段不足，使拷贝数改变边界更接近真实位置。

4  同一文库中扩展更多肿瘤信息

• 重排：检测设计覆盖 66 个常见临床相关融合基因；在临床验证样本中，所有被探针覆盖断点的已知重排均被识别。

Fig：临床验证队列中各样本内 B 细胞受体（BCR）重排分析

 

• BCR 克隆型：扩展免疫球蛋白可变区覆盖，在多发性骨髓瘤样本中识别克隆性重排；研究在高质量骨髓 DNA 和细胞系中最低测试至 1 ng 输入。

• 肿瘤相关病毒：在验证样本中检测到 EBV、KSHV、HTLV 和 MCPyV。

• 全局指标：同一分析流程输出 TMB 与 MSI，并支持突变特征等更广泛的肿瘤基因组分析。
  
   

技术路线的真正创新在哪里？

传统选择	典型优势	典型局限
靶向 Panel	关键位点深度高、低频检测能力强	覆盖范围有限，较难全面评估 SCNA、突变特征和未知发现
标准 WES	覆盖广，适合发现与全局指标评估	关键区域深度不足，低纯度或亚克隆事件可能漏检
EXaCT-2	关键癌症基因约 400×，其余外显子组约 100×，并扩展重排、SCNA、病毒与 BCR 区域	需要肿瘤/正常配对；DNA 检测不能判断重排是否表达

EXaCT-2 的价值不在于把所有区域一视同仁地增加深度，而是采用“分层探针设计”：

对约 1,400 个癌症基因进行重点增强，对其余外显子组保持标准覆盖，再通过基因间 SNP、内含子断点、BCR 和病毒探针补足传统 WES 的盲区。

这种设计把测序资源优先分配到更可能影响临床解释的区域。
 

SureSelect 价值视角

• SureSelect 的价值从“外显子组捕获”进一步延伸到“可定制的疾病增强型外显子组”。

• WES 与 Panel 并非只是替代关系。通过定制探针与不同比例混配，可形成“广覆盖 + 关键区高深度”的中间路径。

• 杂交捕获不仅用于 SNV/Indel，还可通过扩展基因间、内含子及病毒区域，提高 SCNA 与重排等多类型变异信息的获取能力。

• 面向少见肿瘤及人群多样性不足的问题，可定制设计提供了随新发现快速扩展内容的空间。

对科研市场的启发：

未来 WES 的竞争，不只是“覆盖多少外显子”，而是能否围绕具体疾病问题，组合出更有信息密度的检测内容。

 

结语：肿瘤 WES 正在从“通用外显子组”走向“疾病定制外显子组”

 

EXaCT-2 展示了一条值得关注的技术路线：不再在 Panel 的深度与 WES 的广度之间被动取舍，而是通过可定制的杂交捕获设计，在同一检测中建立层次化覆盖。

关键癌症基因获得更高深度，外显子组保留发现空间，非编码与结构信息则补充传统 WES 的盲区。

这并不意味着传统 Panel 或 WES 将被取代。

更现实的趋势是，随着研究问题越来越具体，外显子组也将越来越“可编程”：针对肿瘤类型、研究人群和临床场景，把有限的测序资源投向最有信息价值的区域。

Panel 还是 WES？EXaCT-2 给出的答案是：也许真正重要的不是选哪一个，而是如何重新设计二者的边界。

 

参考文献：

Waltman P, Chandra P, Eng KW, et al. EXaCT-2: an augmented and customizable oncology-focused whole exome sequencing platform. npj Precision Oncology. 2026;10:243. DOI: 10.1038/s41698-026-01390-5.