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廣譜基因檢測丨建立腫瘤全息診療體系

基於分析基因組提供的癌症治療分子標記物將不斷擴展臨床應用領域。

二代測序技術(Next-generation sequencing,NGS) 與先進的數據分析方法的結合,徹底刷新了我們對癌症發生髮展的基礎——基因組學的理解。而依賴於癌症基因組學的發展,靶向特定小分子和抗體的藥物研究,進一步推動了基因組學分析在癌症患者中的臨床應用。

基因組分析在癌症治療中的臨床應用

基於大量循證醫學證據的出現,基因組學與臨床癌症治療的相關性越來越密切,而以NGS為基礎的癌症分析的臨床應用範圍正在逐步擴大。最初,基因檢測分析為我們揭示了在任何解剖位置的癌症都有可能攜帶一種或多種致病基因,進而匹配相對應的FDA批準藥物,或者參加相關臨床試驗。

而隨著大規模臨床樣本基因組數據的積累和生物資訊分析技術的發展,NGS所提供的資訊對治療相關的決策變得更有價值,現在我們可以更好地區分協同突變和特異性突變,因而能夠更為精確的分析患者的整體突變情況,除了用於靶向用藥篩選,在預後評估,耐葯複發監測,遺傳風險評估等臨床診療環節提供輔助參考資訊等。

Identifying therapeutic targets

大規模的腫瘤測序工作揭示了癌症發生髮展的新的基因組異常標記物,而這些異常標記物可以通過不斷增加的分子靶向藥物來抑製。通過建立不同解剖位置的腫瘤基因資料庫,可以更為精確地設計臨床試驗過程並進行結果預測,從而使新療法的檢測和批準更加有效。

Clinical trial evolution

不同癌症類型的相同或相似的突變基因的出現也促進了新的臨床試驗設計的發展,可用於系統地測試不同藥物的療效。美國癌症研究學會(American Association for Cancer Research,AACR) 在2014年的癌症進展裡面特別指出,針對精準癌醫學的創新性臨床試驗可分成兩大類,一類稱為「Basket Trial」,即籃子試驗。所謂的「籃子試驗」,指在研究設計中,病人的資格是根據特定的基因改變而不是特定的腫瘤類型來定義的。「籃子試驗」包括單分子靶向藥物,並且非常適合於在不同類型的癌症類型中低頻率發生的突變,「Basket Trial」的本質就是一種藥物應對不同的腫瘤(如下圖a)。第二類臨床試驗稱為「Umbrella Trial」,即撐起一把大傘,把具有不同驅動基因的肺癌,如KRAS、EGFR、ALK攏聚在同一把雨傘之下,這把大傘,就是在同一時間裡完成不同的靶點檢測(如下圖b), 然後根據不同的靶基因分配不同的精準靶葯,其本質就是一種腫瘤對應不同藥物。

Challenges of acquired resistance

轉移性癌症患者在經過長時間的靶向治療後,幾乎不可避免的都會出現耐葯,主要機制是由於靶基因的二次突變,使其對抑製劑不敏感;或者由於通路下遊基因或旁路信號通路激活,導致腫瘤細胞可以在藥物存在的情況下重新激活,進而惡性增殖。

基於基因組學的腫瘤生物學分析主要通過兩種途徑來揭示獲得性耐葯的機制。首先,通過比較接受過治療的轉移性腫瘤患者和未接受過治療的原發腫瘤患者的測序數據,在轉移性腫瘤患者中可能會發現突變頻率顯著增加的分子標記物。例如,在編碼雌激素受體(ESR1)的基因中,配體-結合域突變首先被識別出來,因為相比在原發性腫瘤中缺乏這種突變,它們在轉移性乳腺癌中有很高的頻率。其次,通過對同一病人在不同時間獲得的配對活檢樣本進行測序,可以直接對比突變情況,以確定新發獲得性突變。例如在使用RAF抑製劑治療前後的BRAF-突變黑素瘤活檢樣本中,比較治療前後配對樣本的測序結果,顯示多種MEK1和MAPK信號通路的其他成員出現獲得性突變。

隨著樣本處理水準和生信分析方法的逐步優化,血漿、尿液和其他液態樣本也越來越多地被用於耐葯機制的分析,不僅在很大程度上解決地複發後無法獲得活檢樣本的問題,更為重要的是可以實現腫瘤治療過程的實時監測,同時聯合傳統的影像學監測,對耐葯複發情況作出更為及時的應對策略。

Immunotherapeutic decision- making

除了識別基因突變異常之外,基因組學分析還可以檢測腫瘤突變負荷,預測對免疫檢查點抑製劑的應答反應,或者識別癌症特異性新抗原,為個性化的抗癌疫苗的設計提供參考資訊。

DNA修復系統出現問題會導致DNA損傷突變的積累,即腫瘤突變負荷(tumor mutation burden, TMB)升高,而較高的非同義突變負荷預示免疫治療較好的客觀緩解率,較長的無進展生存期和持久的臨床響應。

腫瘤新抗原是由腫瘤基因組特別編碼的,其中腫瘤DNA的改變會導致氨基酸序列發生變化,從而產生一種肽,刺激腫瘤患者的免疫系統作出應答。基於neural network- based 演算法的出現,可進一步預測突變肽與不同HLA分子的結合親和力,從而允許對突變後的序列對免疫識別的影響進行評估。

抗癌疫苗是新抗原預測的另一個潛在臨床應用。對於與I 類或II類HLA分子具有高度親和力的腫瘤新抗原通常具有高水準的RNA表達或蛋白表達,可基於此用於構建患者特異性疫苗。

總之,基於基因組的分析提供越來越多地用於癌症患者治療的分子標記物,這將不斷擴展臨床可應用領域,當然這樣的應用也會伴隨帶來新的挑戰,需要新的方法來保證結果的可重複性、可獲得性和數據共享性。

蓮和醫療和濟安618G

和濟安一次性全面檢測618個癌症發生髮展相關基因,採用高通量基因檢測技術進行超深度測序;

彙集了靶向藥物相關基因、化療藥物相關基因、免疫治療相關基因、腫瘤癌變驅動基因、關鍵信號通路基因和腫瘤遺傳相關基因等,同時參考目前已獲FDA批準的MSK-IMPACT和Foundation One CDx的檢測基因,最大程度的覆蓋目前發現的癌變相關基因,全面評估受檢者的突變情況;

檢測包括點突變(SNV)、插入/缺失(Indel)、拷貝數變異(CNV)、重排等變異類型;

評估患者對靶向藥物的敏感性和耐受性,為臨床醫生提供最為全面專業的臨床診療輔助參考資訊。

產品優勢

產品設計充分參考各大權威指南及共識,將相關基因加進了檢測panel,以給予更明確的臨床支持,及對後續治療的幫助。

產品設計緊跟個癌種領域前沿進展,將報導發現的驅動基因及關鍵信號通路基因納入檢測範圍,以給予更為全面的突變資訊參考,為臨床方案的制定(包括預估預後、耐葯複發檢測、藥物匹配等)提供充分的輔助參考資訊。

採用高通量基因檢測技術進行超深度測序,檢測包括點突變、插入缺失、拷貝數變異、重排四種基因變異類型。

嚴格按照美國病理學家協會(CAP)和ISO 15189-2012標準建立完善的品質管理體系,以全部滿分成績通過衛生部臨床檢驗中心(NCCL)2017年兩次高通量測序室間質評,並在歐洲分子基因診斷品質聯盟(EMQN)組織的多項考核中取得優異成績。

專業的生物資訊分析演算法,參考國際權威資料庫及實時更新的本地資料庫,提供精確的分子檢測結果。

提供一對一的專業遺傳顧問師報告解讀服務,最大程度地為患者及臨床醫生提供治療方案的顧問服務。

適應人群

- 參考文獻

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