丁香園
ecoliDH52013-02-28
非小細胞肺癌
(NSCLC)
是所有癌癥里基因組特征最為多樣也最為混雜的一種癌癥類型,這既為預防及治療策略帶來了巨大挑戰(zhàn),也為探索患者腫瘤異質(zhì)性帶來了諸多良機。盡管依據(jù)生物分子標記物而形成治療決策的方式仍處于早期階段,但是,對于晚期
NSCLC
控制的相關(guān)模式已經(jīng)受到了新藥類型的影響而發(fā)生改變。其中一個原理驗證實證即為由酪氨酸激酶活化的功能獲得性表皮生長因子受體
(EGFR)
突變鑒定,另外,
ALKTKI
藥物
crizotinib
也是一類有效地預測性生物標記物。
crizotinib
也同時是一種由
FDA
批準進行伴隨診斷測試的藥物,用于腫瘤攜帶有
ALK
基因重排的罕見
(2%
至
7%)NSCLC
患者亞群篩選。
基于
DNA
的高通量基因組技術(shù)極大地加快了個體化抗癌藥物的衍化過程。新一代測序技術(shù)
(NGS)
摒棄了必須依賴電泳膠或引物作為篩分介質(zhì),也無需預知基因組序列的相關(guān)信息。此類高通量技術(shù)提高了核酸
(DNA
及
RNA)
測序速度,并降低了誤差及單堿基測序成本。它的臨床早期應用為癌癥患者個體提供了快速而又廣泛的分子學注解,為篩選出具有效應性且
或新型藥物靶點及治療方法,以及對潛在的致病機制進行描述提供了便利。將靶向治療與對應的特異基因畸變進行匹配是個體化抗癌治療中的重要一步,因此有望最終改善患者預后。
臨床實踐業(yè)已證明,基于單基因的相關(guān)生物標記物可成功指導
NSCLC
分子靶向藥物的選擇。
EGFRTKI
藥物厄洛替尼與吉非替尼為首類分子靶向藥物,二者于
2004
年獲批用于晚期
NSCLC
治療。盡管此類藥物最初被批準用于未經(jīng)篩選的
NSCLC
患者,但其后證明,由酪氨酸激酶活化的功能獲得性
EGFR
突變?yōu)?/p>
EGFRTKI
藥物有效性的最佳預測因素。近期基因分型相關(guān)研究表明,腺癌與鱗狀細胞癌存在不同的基因異常,這為針對特定分子亞型患者進行的新型分子靶向治療及以生物標記物為依托的治療策略提供了契機。目前,可從歸檔的數(shù)片甲醛固定石蠟包埋
(FFPE)
玻片樣本提取的腫瘤細胞中,獲取納克級的基因組
DNA
即可完成
EGFR
突變檢測,實驗室的周轉(zhuǎn)時間為
5
至
10
天。過去數(shù)年間,此類基因檢測相關(guān)檢驗規(guī)則的建立、分析驗證以及臨床驗證也均取得了顯著提高。
盡管分子靶向藥物的里程碑式研究多數(shù)集中于單個或較小數(shù)量的基因突變,但目前對建立起可供臨床應用的方法相關(guān)需求日益增加,這些方法可同時確定多種目標基因突變或表達狀態(tài),完成過程僅需較小的腫瘤樣本。
Sequenom
及
SNaPShot
平臺,均可通過多重
PCR
從
FFPE
腫瘤樣本基因組
DNA
中鑒別肺癌中潛在的效應型分子靶點。此類檢驗正在癌癥研究界獲得廣泛應用,并在臨床應用方面顯示出巨大潛力。需要注意的是,此類多重基因組檢測僅可檢測到某些已知熱點突變與原癌基因,且無法發(fā)現(xiàn)新的或其他藥物靶點。
NGS
技術(shù)可以快速實現(xiàn)全基因組
DNA
、
mRNA
、轉(zhuǎn)錄因子部位、
miRNA
、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)以及
DNA
甲基化類型的鑒定。此類技術(shù)有數(shù)種測序平臺,可分別用于全基因組、全外顯子組、全轉(zhuǎn)錄組
(RNA
測序
以及全表觀基因組分析,它們通過
“
并行合成測序法,利用可逆的終止子核苷酸實現(xiàn)了對整合堿基的添加及探測
”
而無需電泳膠及預先了解基因組序列信息。有數(shù)種新型
NGS
平臺正處于研發(fā)階段,如
IllumimaHiSeq2500
及
IonTorrentProton
此類平臺可在
1
天時間內(nèi)完成人類基因組測序,這將進一步推動癌癥基因組學在臨床方面的應用。目前,
NGS
技術(shù)正在臨床領(lǐng)域得到快速應用,涉及了幾乎所有腫瘤類型。作為一種研究工具,
NGS
技術(shù)可用于探知腫瘤分子學機制、發(fā)現(xiàn)新藥物靶點以及篩選臨床試驗候選患者等。目前,約需
1
周時間即可拿到測序結(jié)果,如果要進行數(shù)據(jù)分析,則至少需要
2
周時間,試劑費用約
3,500
美元至
5,000
美元。對
NGS
而言,一個主要挑戰(zhàn)是所獲取數(shù)據(jù)的完整性,并且需要穩(wěn)健的生物信息學工具,以全面地對諸多同時獲取的各個基因組異常相關(guān)功能性影響做出深入分析。在
NSCLC
中,除了已知熱點原癌基因突變或基因重排外,通過
NGS
技術(shù)還可檢測到之前在其他癌癥類型中見到的基因異常,并可在不清楚相關(guān)生物學功能的情況下,發(fā)現(xiàn)諸多新的基因異常。目前已有一種基于通路的綜合性系統(tǒng),可通過生物途徑解讀已知及新型癌癥標記相關(guān)數(shù)據(jù)。在理想情況下,需要通過前瞻性、多生物標記物同步進行的治療性臨床試驗,對個體化癌癥治療晚期
NSCLC
患者的臨床可能性及療效進行評價。
將最先進的癌癥基因組學轉(zhuǎn)換為常規(guī)臨床應用,需要新的轉(zhuǎn)換研究平臺,以篩選、驗證臨床相關(guān)藥物靶點及相關(guān)生物標記物檢驗。同時必須便于從業(yè)醫(yī)師廣泛應用,適用于小樣本腫瘤活檢,患者經(jīng)濟負擔合理,檢測信息回傳至治療醫(yī)師的周轉(zhuǎn)時間必須較短,最長時間一般為
2
周?;颊咧委熌J街谐霈F(xiàn)的此類潛在變化已經(jīng)引發(fā)了諸多新挑戰(zhàn)。首先,最近的發(fā)現(xiàn)深化了患者腫瘤異質(zhì)性,尤其是由原發(fā)性腫瘤至轉(zhuǎn)移病灶過程中出現(xiàn)的體細胞突變,以及在分子靶向藥物對不同腫瘤部位進行治療時,對腫瘤的混合療效的復雜性。第二,目前,癌癥基因組在病程中出現(xiàn)的動態(tài)變化被認為是另外一種挑戰(zhàn),這是因為,在病情進展或?qū)χ委煈饡r,腫瘤基因偽裝可能會進行持續(xù)的變化。第三,對于所有基因及基因組檢測,其關(guān)鍵點都是腫瘤組織的定量及定性。因此,需要對監(jiān)管系統(tǒng)進行改善。第四,盡管全基因組測序在個體化癌癥治療中具有前所未有的潛力,但當前的挑戰(zhàn)是,如何對巨量的基因組數(shù)據(jù)進行分析,以找到相關(guān)藥物靶點及藥物基因組學變異體。最后,
NSCLC
基因分型及基因組檢測的臨床應用需要醫(yī)療專業(yè)人員及
NSCLC
患者間的跨學科協(xié)作。
總而言之,利用現(xiàn)代分子學技術(shù),檢測
NSCLC
主要為肺腺癌
中出現(xiàn)的由酪氨酸激酶活化的功能獲得性
EGFR
突變及
ALK
基因重排的方式,已在篩選不同
NSCLC
患者亞群進行一線治療的常規(guī)臨床實踐中得到了應用,并自
2009
年及
2011
年起,分別在
EGFRTKI
適用患者篩選及
ALKTKI
適用患者篩選方面得到了應用。針對少數(shù)
(<5%)NSCLC
患者亞群的多項其他分子靶向治療方法也正處于研發(fā)過程中。與之同步進行的預測性生物標記物相關(guān)的研發(fā)與驗證工作,也正被整合入此類藥物的早期臨床試驗之中。藥物研發(fā)過程及臨床治療方面出現(xiàn)的這種新模式變化已經(jīng)為我們帶來了新的希望,也為抗擊肺癌戰(zhàn)線的所有利益攸關(guān)方同時帶來了諸多契機和諸多挑戰(zhàn)。在研究領(lǐng)域目前正通過數(shù)種多重基因分型平臺,考察效應型熱點原癌基因的突變或基因擴增
重排情況,得到了積極的結(jié)果,并在廣泛的臨床腫瘤學實踐應用中得到擴展應用。然而,仍需要通過嚴格的前瞻性臨床評價方式,對通過基因分型途徑改善
NSCLC
患者臨床預后方面進行驗證。相關(guān)技術(shù)仍在繼續(xù)發(fā)展,通過具有擴展性的多重
NGS
技術(shù),可實現(xiàn)對
NSCLC
個體患者腫瘤進行綜合性的全基因組分子注釋,這種方式在推動個體化癌癥治療方面前景廣闊,可令相關(guān)治療達到兼具療效最大化及毒性最低化的目的。在癌癥基因組中的發(fā)現(xiàn)向提高臨床治療方面的轉(zhuǎn)化過程中,最大的挑戰(zhàn)是從癌癥患者個體特征隨時間衍化的角度,對基因組畸變的生物相關(guān)性進行理解。盡管前途坎坷,但通過近期在基因組技術(shù)領(lǐng)域和藥物研發(fā)領(lǐng)域的進展,及由此洶涌而至的基因組信息和各種新型藥物,則令以分子為基礎(chǔ)的個體化肺癌治療不再僅是一個夢想。
譯者按:
該文由美國
加利福尼亞
大學戴維斯分校的李天虹
(TianhongLi)
博士等人撰寫,發(fā)表于
2013
年
2
月
11
日在線出版的《臨床腫瘤學雜志》
(JournalofClinicalOncology)
上,
2013
年為
JCO
雜志創(chuàng)刊
30
周年,該期雜志為非小細胞肺癌專輯,本譯文對原文進行了部分編譯。李天虹
現(xiàn)為美國
加利福尼亞
大學戴維斯分校
腫瘤
內(nèi)科醫(yī)生、腫瘤中心
Ⅰ
期臨床實驗室主任
、乳腺癌研究室主任,
旅美
華人血液和腫瘤專科醫(yī)師學會
CAHON
組織委員會主席。當前科研主攻方向包括抗表皮生長因子受體制劑在非小細胞肺癌治療中的優(yōu)化應用以及肺癌、乳腺癌新靶向藥物和個體化治療方案的開發(fā)。