腫瘤個(gè)體化通路多靶標(biāo)檢測(cè)

多通路靶標(biāo)并行檢測(cè) 腫瘤個(gè)體化治療的必經(jīng)之路隨著人類基因組學(xué)、藥物基因組學(xué)及腫瘤分子生物學(xué)研究的不斷深入和發(fā)展，人們對(duì)腫瘤多成因、異質(zhì)性的特點(diǎn)有了更加全面的認(rèn)識(shí)。國(guó)際腫瘤基因組計(jì)劃揭示了相同分型分期的腫瘤患者之間攜帶的變異基因是不同的。少部分患者的腫瘤由單一基因變異驅(qū)動(dòng)，只要針對(duì)該變異基因進(jìn)行相關(guān)的靶向治療即可有效控制病情。譬如僅攜帶BCR-ABL融合基因的慢性粒細(xì)胞白血病患者，使用BCR-ABL融合基因抑制劑伊馬替尼治療能獲得高緩解率和長(zhǎng)生存期。但是，更多患者的腫瘤則由多基因變異共同驅(qū)動(dòng)，如同時(shí)攜帶EGFRE19和E20突變的患者就不能從EGFRTKI治療中獲益，而且此類患者的腫瘤易發(fā)生多發(fā)耐藥。此外，大量的研究還發(fā)現(xiàn)，腫瘤的基因狀態(tài)還會(huì)隨病情進(jìn)展不斷變異，轉(zhuǎn)移灶/復(fù)發(fā)灶的基因狀態(tài)并不完全同于原發(fā)灶。腫瘤治療在經(jīng)歷了局部治療時(shí)代和化療時(shí)代后，正逐步走向強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)治療的個(gè)體化治療時(shí)代。隨著腫瘤基因組計(jì)劃的深入展開(kāi)，腫瘤患者的個(gè)體差異將被全面揭示。同時(shí)，大量靶向藥物獲得批準(zhǔn)進(jìn)入臨床運(yùn)用加速了腫瘤個(gè)體化治療前進(jìn)的步伐。在腫瘤個(gè)體化治療時(shí)代，不僅需要臨床腫瘤專家對(duì)腫瘤診治有全新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)需要專業(yè)的生物技術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)腫瘤進(jìn)行基因?qū)用娴脑忈尅Ｄ[瘤與細(xì)胞信號(hào)通路腫瘤發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多因素作用、多基因參與、多信號(hào)通路激活的極其復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程。了解腫瘤細(xì)胞信號(hào)通路是從本質(zhì)上理解腫瘤、從根本上診治腫瘤的基石。酪氨酸激酶信號(hào)通路是腫瘤細(xì)胞主要信號(hào)通路，參與了腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡等重要生理過(guò)程的調(diào)控。酪氨酸激酶可分為受體酪氨酸激酶和非受體酪氨酸激酶。非受體酪氨酸激酶，包括SRC家族、ABL、JAK家族等。受體酪氨酸激酶根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可分為若干家族：1）表皮生長(zhǎng)因子受體（Her）家族，包括EGFR（HER1）、HER2、HER3、HER4等，此類受體在上皮細(xì)胞來(lái)源的腫瘤中常呈現(xiàn)高表達(dá);2）血小板衍生生長(zhǎng)因子受體（PDGFR）家族，包括PDGFRa、PDGFR卩、KIT等，參與腫瘤血管生成；3）成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（FGFR）家族，包括FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4等，在腫瘤血管生成中發(fā)揮作用;4）血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（VEGFR）家族，是血管生成重要的正性調(diào)節(jié)因子，包括VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3等；和5）其他，如肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（HGFR，也稱cMET）等。受體酪氨酸激酶下游有兩條重要的信號(hào)通路：1）RAS—RAF—MEK—MAPK通路；2）PI3K—AKT—mT0R通路。新一代抗腫瘤藥物與細(xì)胞信號(hào)通路靶向藥物的本質(zhì)特性，決定了任何一種靶向藥物只對(duì)部分患者有效。< 丿酪氨酸激酶在不同類型腫瘤中過(guò)表達(dá)，可致使腫瘤細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的異常激活，導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化、持續(xù)增殖，抵抗細(xì)胞凋亡，打亂細(xì)胞的生長(zhǎng)平衡，使得腫瘤發(fā)生發(fā)展。因此，酪氨酸激酶通路上的成員均成為開(kāi)發(fā)腫瘤藥物的重要靶點(diǎn)。以HER家族為例，其信號(hào)通路上幾乎所有成員都有相應(yīng)的靶向藥物處于臨床試驗(yàn)階段或已獲批準(zhǔn)上市（圖1）。其中作用于EGFR（HER1）的上市靶向藥物的本質(zhì)特性，決定了任何一種靶向藥物只對(duì)部分患者有效。< 丿靶向藥物的本質(zhì)特性，即通過(guò)特定靶位發(fā)揮治療作用，決定了任何一種靶向藥物只對(duì)部分患者有效。明確患者體內(nèi)是否存在藥物療效相關(guān)的靶標(biāo)是決定患者是否獲益的關(guān)鍵。因此靶標(biāo)檢測(cè)已成為實(shí)施腫瘤個(gè)體化治療的必需部分。HER2HER3HFH4HER2HER1IPWi-KAKTMERI.KRlHER3.HER4QJQf?Ai；K険遷夠.H4LY^micii(im)4jdDC-DaB^R右HER2HER3HFH4HER2HER1IPWi-KAKTMERI.KRlHER3.HER4QJQf?Ai；K険遷夠.H4LY^micii(im)4jdDC-DaB^R右RUU(I-)MK21417SH5(lh|<M需CAluciltUb衣;：m竝tMdilurtiumab':古『h■nlrmoiLizurnabi‘.上煜帥吒ii'6drLurnuniHb|ilMZQI.'RGTISmnrI)priWTil皆尼erliHUnlbLL^n^Mini曲;止LfLI5A^540e(lin[|SARdF^O^Il'PgcnzastauriniLYl-1焉估|li叮?GDtMBflf眈訂4田1:帥O邸囲即(I冊(cè)500-0^731^7421(IjGDC-0t23iTO742巾鞠]CIFrPS71flT巾嗎CKia7rftG79l3>i4IUI|iGS；K1120212(11ni]1ras9uo!umib=□.-S.M1;1r3FlusyrnaMi-Mi(UH.]4apoUnlbi>加剛社RG7郴帕)GSK2Tm3&：III|<^AR2S.E21(II|JRG75B7>WIEHD^4WlJ41pgrtuzinrib4Eljc.Nc卩皿(111厲》圖1已上市及臨床試驗(yàn)中的HER通路靶向藥物（益善生物繪制整理）腫瘤個(gè)體化治療與靶標(biāo)檢測(cè)的發(fā)展單一靶標(biāo)檢測(cè)靶向藥物的臨床使用直接催生了靶標(biāo)檢測(cè)在臨床的運(yùn)用。NCCN臨床實(shí)踐指南中明確推薦的檢測(cè)靶標(biāo)種類逐年增加。一項(xiàng)全球調(diào)查結(jié)果顯示：2010年，66%的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者會(huì)進(jìn)行KRAS檢測(cè)來(lái)確定他們能否從西妥昔單抗靶向療法中獲益，進(jìn)行檢測(cè)的人數(shù)比前一年激增了50%。臨床研究也同時(shí)表明，單一檢測(cè)某項(xiàng)靶標(biāo)的指導(dǎo)意義存在明顯的局限。如單獨(dú)檢測(cè)EGFR突變，能有助于挑選突變型患者選擇藥物，但不能幫助EGFR陰性患者選到可用藥物；而且EGFR突變的患者接受TKI治療的總緩解率為70%,仍有30%的患者無(wú)效。更有甚者，雖然KRAS野生型是使用EGFR抗體藥物的前提，但NEJM發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，即使KRAS為野生型的結(jié)直腸癌患者接受EGFR抗體藥物治療的有效率亦僅為12.5%。類似的研究結(jié)果均表明僅進(jìn)行單一靶標(biāo)的檢測(cè)存在明顯的局限，單一靶標(biāo)的檢測(cè)已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的腫瘤個(gè)體化治療的需要。單通路靶標(biāo)檢測(cè)與檢測(cè)單一靶標(biāo)相比較，檢測(cè)單個(gè)信號(hào)通路上的所有成員，對(duì)實(shí)施個(gè)體化治療具有更強(qiáng)的指導(dǎo)意義。SabineTejpar教授領(lǐng)導(dǎo)的全球多中心研究結(jié)果明確地闡釋了通路檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。該研究成功對(duì)747位均接受西妥昔單抗聯(lián)合化療治療的結(jié)直腸癌患者的EGFR通路基因突變進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)位點(diǎn)包括KRAS、BRAF、NRAS和PIK3CA共71種突變，覆蓋這四個(gè)基因突變的90%以上位點(diǎn)。研究結(jié)果顯示：患者的總緩解率為24.4%,KRAS野生型患者的緩解率為36.3%,KRAS和BRAF均為野生型患者的緩解率為38.4%，KRAS、BRAF和NRAS均為野生型患者的緩解率為39.9%,KRAS、BRAF、NRAS和PIK3CA均為野生型患者的緩解率為41.2%（圖2）。從該研究結(jié)果可見(jiàn)，通過(guò)檢測(cè)EGFR通路系列靶標(biāo)，針對(duì)EGFR的西妥昔單抗靶向藥物的有效率大幅提高了近70%。我們有理由相信，隨著腫瘤信號(hào)通路研

究的深入，將有更多的與藥物療效相關(guān)的靶標(biāo)被揭示，相關(guān)靶標(biāo)的檢測(cè)必將使藥物治療效率進(jìn)一步提高。SabineTejpar教授等進(jìn)一步提出了將來(lái)對(duì)不同基因突變的患者實(shí)施不同靶向治療策略的設(shè)想(表1)，進(jìn)行通路靶標(biāo)檢測(cè)是選擇靶向藥物的決策依據(jù)。圖2多基因并行檢測(cè)，更有效預(yù)測(cè)治療緩解率(LancetOncol2010;11:753-62)表1對(duì)攜帶不同基因突變患者的靶向治療策略設(shè)想(LancetOncol2010;12:594-603)攜帶的基因突變可能的治療方案KRASMAP2Ki+PI3Ki或mTORi,EGFRi+MAP2KiBRAFMAP2Ki,BRAFiPIK3CAPI3Ki或mTORiPTENPI3Ki或mTORi,EGFRiKRAS和PIK3CAMAP2K+PI3Ki或mTORiKRAS和PTENMAP2Ki+PI3Ki或mTORiBRAF和PIK3CAMAP2Ki+PI3Ki或mTORiBRAF和PTENMAP2K+PI3Ki或mTORi,BRAFi+PI3Ki或mTORiPIK3CA和PTENPI3Ki或mTORii：抑制劑多通路靶標(biāo)并行檢測(cè)，為患者選擇適合的藥物單一靶標(biāo)檢測(cè)能預(yù)測(cè)具體某個(gè)藥物的療效，進(jìn)一步的通路靶標(biāo)檢測(cè)則提升了該藥物的總體療效，從而實(shí)現(xiàn)為藥物選擇適合的患者。但是，臨床更需要通過(guò)靶標(biāo)檢測(cè)為患者選擇適合的藥物。前者似乎已經(jīng)逐步成為現(xiàn)實(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家的藥物監(jiān)管當(dāng)局也在修改藥物評(píng)審規(guī)則，促使藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)在提交新藥申請(qǐng)的同時(shí)，遞交能有效確定可能獲益患者的靶標(biāo)檢測(cè)產(chǎn)品。后者卻是更加迫切的臨床需求，但由于缺乏傳統(tǒng)藥物企業(yè)的參與，面臨的困難比前者艱巨，前進(jìn)的步伐也緩慢的多。M.D.Anderson癌癥研究中心于2006年啟動(dòng)的BATTLE臨床研究，為基于個(gè)體分子差異的腫瘤個(gè)體化治療帶來(lái)曙光。該研究依據(jù)腫瘤標(biāo)本的生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果，從四種靶向療法中進(jìn)行選擇，已初步證明可改善對(duì)化學(xué)治療耐藥肺癌患者的治療效果。國(guó)際肺癌學(xué)會(huì)的執(zhí)行理事Bunn博士指出:“這是一項(xiàng)有助于改變現(xiàn)有科研模式的研究。而擴(kuò)大病例規(guī)模的BATTLEII研究正在進(jìn)行。Bunn博士回顧了近年肺癌中基因突變檢測(cè)與在研靶向藥物的多項(xiàng)關(guān)鍵研究(JClinOncol2011;29:1943-5)，均證明非小細(xì)胞肺癌中可存在多種驅(qū)動(dòng)基因突變，如EML4-ALK與EGFR或KRAS基因突變并存。該觀點(diǎn)在腫瘤基因組項(xiàng)目中已經(jīng)得到證實(shí)，相同分型分期的不同患者個(gè)體的驅(qū)動(dòng)基因亦有很大差異。因此，我們不能期望一種能消滅患者腫瘤中所

r \r \單一靶標(biāo)及單通路靶標(biāo)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)為藥物選擇適合的患者。多通路靶標(biāo)并行檢測(cè)則可為患者選擇適合的藥物。美國(guó)國(guó)家腫瘤研究所（NCI）資助的肺癌突變聯(lián)盟正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，通過(guò)對(duì)致癌基因突變進(jìn)行并行檢測(cè)，從10種靶向藥物中選擇患者適合的療法。隨著越來(lái)越多腫瘤驅(qū)動(dòng)基因突變被明確，越來(lái)越多靶向藥物進(jìn)入臨床，通過(guò)靶標(biāo)檢測(cè)為患者選擇適合的藥物這一腫瘤治療模式終將實(shí)現(xiàn)。多通路靶標(biāo)并行檢測(cè)的技術(shù)挑戰(zhàn)與對(duì)策無(wú)論是單通路靶標(biāo)檢測(cè)還是多通路靶標(biāo)掃描，都需要對(duì)一個(gè)樣本中的多種基因多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行同步檢測(cè)。但是，很多常用的基因突變檢測(cè)技術(shù)，如測(cè)序法、Taqman定量PCR法、DHPLC法和ARMS法等，都無(wú)法實(shí)現(xiàn)多位點(diǎn)并行檢測(cè)。不能并行檢測(cè)則只能分開(kāi)多次進(jìn)行檢測(cè)，必然導(dǎo)致以下問(wèn)題：1）使用樣本量成倍遞增：每增加一個(gè)檢測(cè)靶標(biāo)即增加一個(gè)反應(yīng)所需樣本量，這對(duì)于寶貴的臨床腫瘤樣本是不可接受的；2）增加系統(tǒng)誤差：一個(gè)樣本檢測(cè)的多個(gè)位點(diǎn)只能在不同反應(yīng)管中進(jìn)行，人為增加實(shí)驗(yàn)誤差；3）檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)費(fèi)力、費(fèi)用昂貴，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；阂詸z測(cè)一個(gè)樣本中的80個(gè)突變位點(diǎn)為例，ARMS法需要做80多管（加上內(nèi)參基因）反應(yīng)，每個(gè)反應(yīng)管所用試劑是不同的，操作相當(dāng)復(fù)雜，檢測(cè)成本也大幅提高；而使