背景食管癌是全球范围内常见的消化道恶性肿瘤,恶性程度高预后差,死亡率在全部癌种中排第6位,在我国位于第4位。由于食管癌病情隐匿,绝大多数患者确诊时已于中晚期,经单独手术的总体5年生存率较低。经过近几十年来的探索,新辅助化疗被证实可以对肿瘤进行降期、消除微转移并延长患者远期生存,新辅助化疗已经逐步成为食管癌尤其是局部晚期食管癌的主要治疗方式之一。根据多项临床研究的结果表明,新辅助化疗有效的患者其5年生存率显著延长,但对于无反应的近40%患者而言,并没有获得显著的生存获益。对于该部分患者而言,其治疗无效相关的基因及机制仍未阐明,是目前亟需解决的临床问题。因此,为了研究行新辅助化疗治疗后管癌细胞基因学的变化、检测与新辅助化疗无效的相关的基因以及耐药机制,本研究拟对新辅助化疗后的食管癌患者进行二代测序,并对其中可疑的基因突变进行构象分析,尝试找出与食管癌新辅助化疗耐药相关的基因并阐述其可能的耐药机制。方法回顾性收集郑州大学附属肿瘤医院胸外科2014年至2015年期间13例连续收治的行新辅助化疗的食管癌患者临床资料,新辅助化疗方案为两周期的紫杉醇联合奈达铂3周方案,并在完成两周期新辅助化疗后4至8周内行胸腹腔镜下食管胃部分切除食管胃颈部吻合术。留取手术后入组患者的新鲜肿瘤样本以及治疗前外周静脉血液样本,肿瘤样本应用肿瘤原发灶中心部位的食管癌肿瘤组织,血液样本应用白细胞层面悬浮液。完成DNA纯化提取后,应用ONCOSCREEN PANEL对所有样本进行二代测序,将肿瘤组织测序数据与白细胞测序数据进行配对及质控,配对成功完成质控后白细胞样本二代测序检出的基因突变考虑为胚系突变,肿瘤组织测序检出的基因突变除外胚系突变后其余突变考虑为体细胞突变。追踪其中4例不同化疗反应患者的治疗前胃镜石蜡组织进行二代测序,对比新辅助化疗后测序结果,得出治疗前后基因突变变化并找出与新辅助化疗耐药相关的基因。最后利用软件构筑该基因突变后转录翻译的蛋白模型来研究该基因不同突变位点所导致的蛋白构型变化。结果入组的13名患者经新辅助化疗后包括2例完全缓解、6例部分缓解及5例疾病稳定的患者。11例患者的肿瘤样本与白细胞样本测序结果成功配对,2例患者初次配对失败,在重新采集肿瘤组织后成功与白细胞样本配对。所有肿瘤样本及白细胞样本的中位测序深度均超过500,插入片段长度均>170。化疗反应为完全缓解的2例肿瘤样本中未检出体细胞突变;所有患者的样本中,在23种基因中发现44处体细胞突变（81.5%）,9种基因中发现9处胚系突变（18.5%）,其中以错义突变（28处,63.6%）较为常见。所有肿瘤样本的中位肿瘤突变负荷为4.13/Mb。体细胞突变中TP53基因（11处,25%）与NOTCH1基因（10处,22.7%）为本次测序的高频突变基因,其中NOTCH1基因突变突变集中于NOTCH1受体与配体结合处,并在两名患者中存在相同位点的基因突变（NOTCH1:c.1348G>A）。对其中4例患者进行新辅助化疗前后测序结果对比,发现有22处体细胞突变仅于化疗前检出;6处体细胞突变于化疗前后均检出,但其化疗后基因突变丰度明显低于化疗前;5处体细胞突变仅于化疗后检出,其中包括NOTCH1:c.1348G>A。考虑NOTCH1基因与食管癌新辅助化疗疗效相关,选择该基因编码受体蛋白与配体结合处的5处错义突变进行蛋白构象分析,发现NOTCH1:c.1365G>T（p.Glu455Asp）、NOTCH1:c.1366T>A（p.Cys456Ser）会导致NOTCH1受体不能与配体相结合,NOTCH1:c.1348G>A（p.Glu450Lys）会导致NOTCH1受体与配体异常结合,考虑NOTCH1基因与新辅助化疗耐药相关。结论通过二代测序技术发现体细胞突变在食管癌新辅助化疗后有肿瘤残余的标本中普遍存在,新辅助化疗可以改变患者体细胞突变构成并有效降低突变基因的肿瘤突变丰度。NOTCH1基因突变可能与新辅助化疗耐药相关。