精准肿瘤学发展现状:从基因检测到靶向治疗



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近年来,随着高通量测序及生物信息学分析技术的不断提高,精准医疗的理念逐渐受到关注。2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医学计划”,希望精准医学可以引领一个新的医学时代。

精准医疗本质上是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,对于大样本人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用,从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点,并对一种疾病不同状态和过程进行精确分类,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的,提高疾病诊治与预防的效益。

目前,肿瘤的治疗成为精准医疗的主战场。研究人员已发现,许多分子病变是驱动癌症的诱因,这表明每种癌症都有自己的基因印记、肿瘤标记物以及不同的变异类型。虽然癌症主要是由日常生活中基因损伤积累所导致的,但可遗传性基因变异通常会增加患癌风险。当下,肿瘤的治疗已逐渐告别既往的经验性治疗模式向循证、精准方向迈进。

精准肿瘤学的目标是甄别具有共同生物学基础的患者群体,选择最有可能受益的药物或治疗方式,提高诊治效益。它包括精准预防、精准诊断、和精准治疗。本文以乳腺癌、肺癌和黑色素瘤为例,介绍精准诊断与精准治疗的发展现状,以及面临的一些问题。

1、基因检测

精准诊断不仅能帮助临床医生识别肿瘤的类型和阶段,还能揭示致癌的基因突变,这为精准治疗奠定了坚实的基础。精准诊断的目标包括优化临床结果,避免不必要的治疗,降低治疗副作用,以及避免耐药性的发生。

BRCA1/2基因的发现是精准诊断发展的里程碑事件。BRCA1/2是从一个乳腺癌家系中发现的,研究表明,该基因的突变与乳腺癌有着某种关联。目前,BRCA1/2和其它的乳腺癌易感基因的基因检测,成了肿瘤精准检测的经典范例,全球大约有100万人接受了BRCA1/2突变检测。BRCA1的突变类型大概有1800种,BRCA2的突变类型大概有2000种。在乳腺癌突变基因中,BRCA1/2发生变异的影响要超过tumor protein p53 (TP53)、phosphatase and tensin homolog (PTEN)、liver kinase B1 (LKB1)、cadherin1(CDH1)等基因发生变异的影响。

基因检测已被开发用于肿瘤的诊断、预测和预后等方面,其中一些已经得到食品和药物管理局的批准,而另一些仍在开发中。如表1所示。在乳腺癌基因检测方面,由Agendia公司开发的涉及70个检测基因的MammaPrint,目前已被FDA批准;在肺癌基因检测方面,由QIAGEN公司开发的涉及1个检测基因的Therascreen EGFR RGQ PCR kit,目前已被FDA批准;在黑色素瘤基因检测方面,由Roche公司开发的涉及1个检测基因的Melanoma cobas 4800 BRAF V600,目前已被FDA批准。此外,还有许多检测手段处于研发阶段。

表1 乳腺癌、肺癌和黑色素瘤的基因检测发展情况


精准肿瘤学发展现状:从基因检测到靶向治疗


2、靶向治疗

在考虑哪些患者进行靶向治疗以及有效治疗策略的监测时,肿瘤标志物十分关键。它们可以通过监测疾病进展和疗效,鉴别疾病阶段和亚型,以及预后来提高临床诊断的准确性。

在乳腺癌的靶向治疗上,最经典的靶标应该是雌性激素(estrogen receptor , ER)和人类表皮生长因子受体2(HER2),HER2能够与EGFR、HER3、HER4等酪氨酸激酶受体形成异二聚体,HER2的过表达能够诱导乳腺癌的发生。Tamoxifen(他莫昔芬),一种拮抗雌激素的前药,其在肝脏内的代谢中间产物与雌激素具有很强的结合力;Trastuzumab(曲妥珠单抗),一种单克隆抗体,能够HER2相结合,抑制其活性,适用于HER2过表达的乳腺癌患者。目前,乳腺癌其它的的一些靶向治疗药物如表2所示。

表2 乳腺癌的靶向治疗


精准肿瘤学发展现状:从基因检测到靶向治疗


在肺癌的靶向治疗上,靶向药物主要有EGFR inhibitor(表皮生长因子受体抑制剂)、ALK inhibitor (间变性淋巴瘤激酶抑制剂)、BRAF inhibitor (BRAF蛋白激酶激抑制剂)、以及免疫检查点抑制剂,如表3所示。

Gefitinib(吉非替尼),一种表皮生长因子受体抑制剂,因较好的治疗效果,较低的毒副反应,一上市就取代了传统的肺癌治疗药物,成为肺癌的一线治疗药物。但是,几乎所有使用EGFR抑制剂的患者都出现了耐药性,这是因为EGFR 发生了二次突变,比如T790M。因此,针对EGFR易突变的特性,出现了第二代表皮生长因子受体抑制剂,比如afatinib(阿法替尼)。第三代表皮生长因子受体抑制剂,osimertinib(奥斯替尼)和olmutinib也已经分别在美国、韩国上市,它们能够不可逆性地与EGFR T790M相结合。




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