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肿瘤精准医学:二代基因测序带来的新契机

2016-05-12 17:34 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了第二代测序技术(NGS)在肿瘤精准医学中的应用与前景。NGS能够系统性评估肿瘤基因组,融入常规临床护理和药物研发,与基于突变谱的治疗算法结合可改善患者预后。文章还讨论了整合系统生物学方法、循环肿瘤DNA测序、肿瘤异质性等关键问题,并提出了NGS驱动试验应遵循的原则,为未来肿瘤个体化治疗提供了战略方向。

医学研究已经迎来了精准医学的新时代,刚刚还在实验室中应用的工具,转眼之间已被应用于临床研究。随着第二代测序技术(NGS)及生物学进展,肿瘤治疗领域正经历迅猛发展。

肿瘤学中的精准医学方法

主要的技术进步通常会带来超越初始目标的创新和改变。第二代测序技术、各种组学的应用、不断增长的计算能力和日益累积的“大数据”,将促进精准医学在肿瘤学中的发展。

图. 精准医学时代的肿瘤治疗模式

肿瘤精准医学:二代基因测序带来的新契机

现有技术,尤其是第二代测序(NGS),已能实现对肿瘤基因组的系统性评估。基于其性能特征和成本,NGS已可融入常规临床护理和药物研发。尽管预测NGS将在多大程度上改变肿瘤学还为时尚早,但NGS可能成为常规诊断的重要工具。当NGS与基于突变谱的临床相关治疗算法相结合时,将对患者结果产生有益影响。与免疫治疗进展一道,NGS作为癌症患者选择性靶向治疗的基础,应融入未来肿瘤药物发展的战略规划中。

在未来,整合系统生物学方法除包含基因组学外,还包括表观基因组学、通路分析以及从肿瘤微环境中得到的信息。预期这种整合系统生物学将改善临床决策的制定。利用NGS阐明躯体基因组变异对治疗结果的影响是重要的第一步,即使目前将患者与靶向治疗相匹配的尝试对罕见突变只表现出较低的可实施性(约13%)。

当进行NGS或分子谱驱动的试验时,需要将临床试验变为以患者为中心(而非以药物为中心),这样的治疗将更加个体化。目前,已开展为个体患者疾病订制特异性治疗方法的临床试验。许多主要癌症中心为患者提供综合性分子诊断谱,以扩大癌症基因检测的应用。单一生物标志物检测的连续应用具有局限性,这正刺激了广泛分子检测的发展。此外,对循环肿瘤DNA(ctDNA)的纵向测序可提供有关耐药和最佳联合治疗或治疗次序的有价值信息。肿瘤进展可被视为动态进化过程,这表明需要评估新驱动突变的亚克隆表现。展望未来,NGS、RNA测序的新应用将实现对肿瘤样本的基因表达分析,这将与蛋白质组学等方法一起,进一步阐释基因组变异的功能性作用。

还需要更多数据来更好地理解肿瘤的时间和空间异质性,以及这些因素对测定试验和个体化治疗成败的重要性。

NGS驱动试验应考虑以下原则:

● 除肿瘤基因组外,整合通路和网络的知识,如转录因子、表观基因组和蛋白质组。

● 发展数据分析和治疗设计的算法,定义标准、数据质量以及建立算法的数据来源。

● 药物联合治疗对临床收益最大化和减少耐药至关重要。

● 尽早治疗以使患者结果最优化,肿瘤异质性和基因组不稳定性会随时间延长而增加,特别是在肿瘤细胞内部的破坏性进展事件之后。

● 纵向随访患者:对复发肿瘤或转移灶的再次活检,以及基于血液的测序(DNA和RNA)对实现个体化、适应性治疗十分关键。

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