2014肿瘤个体化医学分子检测新进展

2015-02-22 10:19文图中国医药科学
中国医药科学 2015年2期
关键词:个体化靶向测序

文图/《中国医药科学》 苏 暄

基因是生命遗传的基础,基因组则是DNA 分子上携带的所有遗传信息的总和,蕴藏了生命的奥秘。科幻电影里常出现这样的剧情:人一出生就了解自己的一切遗传信息,生老病死都掌握在手,还可以通过这些遗传信息筛选性状最好的后代,甚至定制后代。如今这些“剧情”是否正在真实世界里逐渐发生?

从遗传学角度看,癌症是一种基因病。癌症的发生发展是一个多阶段复杂的生物学过程,与环境因素和遗传因素密切相关,其分子机制涉及癌基因和抑癌基因等肿瘤标志物的改变。而肿瘤分子诊断则是伴随生物医药技术迅猛发展而应运而生的一种新的诊断技术和门类。

北京协和医院病理科教授曾瑄介绍,有限的肿瘤标本要做出准确的基因检测,尤其同时要完成多个基因检测,其操作的规范化非常重要,其中涉及方法学的选择、标本取材与处理、实验中质量控制、结果报告的标准化、人员和实验室资质等各个方面。尤其在尚处于积累重要的临床数据,以阐明分子改变与患者临床病理特征之间相关性的阶段,如果脱离医院和医生(包括临床医生和病理医生的实验操作),则很难明确解读其大量来自肿瘤标本的生物信息。她指出,基因检测要在有资质的实验室开展,否则会引起很多问题。另外,依据所采用的技术和方法的不同,各个有资质的检测机构所得出的结果之间也可能存在一定的差异,怎样解读?怎样规避可能的潜在隐患?都需要在规范过程中予以解决。

美国食品药品管理局(FDA)于2011 年开始要求将肿瘤分子靶向药物和其伴随诊断产品同时送批,视诊断技术与药物同等重要。我国这几年已有很多分子诊断产品面世,各种分子检测技术发展极其迅速,成绩喜人,但一拥而上的分子检测亟待规范,也经历了从兴起、火热、叫停、重启的过程。

比如令人期待的分子靶向药物表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂“易瑞沙”在美国上市后一度被FDA 限制使用,经历了肺癌患者用药从无筛选人群到EGFR 基因敏感突变的候选人群的过程,其里程碑意义就在于——有的放矢地治疗肿瘤的分子靶向药物及其伴随诊断的时代已经到来,规范化的肿瘤分子检测势在必行。

目前我国还没有实行伴随诊断,还是药物批药物的,试剂批试剂的,所以筛选类似EGFR-TKI 靶向药的基因检测方法或试剂也不受疗效影响的限制。例如灵敏度、特异性等指标与药物疗效等临床数据之间相关性的具体细节,尚待进一步探讨。

国家对分子诊断和用药领域进行规范化管理,需要与分子检测研究的专业人士一起研讨,以获取临床前研究以及临床研究中非常重要的信息,有助于管理制度的制定。

曾瑄说,“国内有很多分子靶向药物,但没有相应的靶分子伴随诊断。因此,我们选药时一般参考国外的相关数据,因为国外药物与伴随诊断产品之间的相关性已有大量的循证医学证据。如果不用经过验证的方法,而是自己选用其他方法进行基因检测,首先应比较两者之间的一致性,若结果有明显偏差,这种方法就可能不适用。

当然,这个结果的解释是很复杂的,如果你的首选用药方法对患者无效,可能是患者属于某种特殊人群——因为所有的检测方法都不是万能的。为什么?比如,同样是对药物敏感的突变,某个患者用药的效果却不好,可能因为其原发性耐药(例如合并其他的突变)。她还指出,下一代基因测序(NGS)检测的是一组基因,实现了基因检测的高通量,可以同时检测多个基因,包括可能的针对某种药物的敏感基因、耐药基因,也可以包括其他药物的敏感基因等,一次检测就解决了多个问题,同时也节省了标本和检测时间,这正是下一代基因测序技术的优势,也是我们探索的目的。

曾瑄表示,前一段时间相关部门叫停基因测序,并非叫停科研探索,而是不允许将不成熟的检测盲目用于临床,检测应规范化进行。“我院对基因测序的科研工作从未停过,对下一代基因测序研究已逾3 年,积累了大量数据,但这些数据还要与其他中心进行验证。仅来自一家或几家研究机构的数据都是不够完善的,完成大量复杂的分析工作,需要学界的广泛合作。”

现在对基因检测的临床需求剧增,但很多方面的不完善和滞后限制了基因检测的发展,临床科室管理应考虑建立一个新机制来匹配学术发展的需求。基因检测是一个新的交叉学科,要获得迅速发展和提升,需要有不同学科的人才来从事研究,比如,病理科需要生物信息学、遗传学、分子生物学、形态病理学的人员。对原有人马的有机整合非常复杂,涉及更高层面的政策支持。比如清华大学生物信息学毕业的人员,不是医学的,在病理科解决不了编制、升不了职称,怎么能留住这个人才?缺乏这个学科的人员,这个交叉性学科怎么迅速发展?

她指出,“转化医学离开了医院、医生和患者,离开了实际应用需求,就是瘸腿的。如组织学还满足不了动态取材的需求,一种药发生耐药,要测个基因,下次又发生耐药,还要测个基因。怎么解决?需要不断更新方法学。”

曾瑄教授介绍,当分子检测与现有的常规检测结合在一起,对肿瘤治疗以及医学的其他领域,都会起到很大的协同和促进作用,所以这一领域的发展非常快速。比如,对于循环肿瘤细胞(CTC)和外周血游离DNA(cfDNA)的研究结果显示,与影像学检查相比,采用血液样品进行检测,有可能早于影像学发现肿瘤进展、肿瘤耐药情况。有数据显示,在临床PD 前,即可在血浆cfDNA 中检测到T790M 突变。对这些新技术手段的不断探索与突破,可能为肿瘤基因检测乃至相关的治疗,带来更大的进展。

从推行室间质量评价体系可以管中窥豹地了解全国医院基因检测的基本现状。EGFR-TKI 在国内已经上市10 年,哪些患者的基因突变对这一药物敏感呢?据我们了解,2013 年我国院内EGFR 基因突变检测平台只有70 家检测机构,截至2014 年底这一数字达到了130 家,阳性率为33%;2013 年全国仅有20%的EGFR 用药患者接受了检测,2014 年这一数字上升到38%,但还有50%以上的患者未接受检测。为什么针对用药的伴随检测未能全部铺开?一方面是由于学科重新组建,大量的新技术及平台建设需要有一个接受和完善的过程;另一方面是检测意识的问题,比如北上广等地区要相对好一些,广东和新疆两省已将药物和伴随检测纳入了医保范围,而有些欠发达省份的用药伴随检测率低于平均线,还需普及和深入宣传。

曾瑄教授说,“个体化医学分子诊断的管理还需要医保等政策的配套,检测入医保是推动送检率的加速剂。EGFR-TKI 类的药物陆续上市已有10 年,基因检测为什么滞后这么多?有的地区甚至没有制定基因检测的收费标准,医生就会觉得这个工作是该做还是不该做?检测可能就会少一些。”

她还表示,二代基因测序被叫停,还因为国内尚没有一家肿瘤基因检测机构经过资质认证,很多机构在未经认证的情况下给患者做诊断,有可能会出现问题。为了提高检测质量和检测意识,促进这个行业的健康发展,应同时通过培训来进行规范化工作。目前病理行业的国内室间质量控制管理机构,是国家卫计委病理质量控制与评价中心。北京市病理质量控制和改进中心也做了大量的相关工作。这两个机构开展肿瘤相关分子检测室间质评的工作,对国内这一领域的规范化检测起到了一些促进作用,送检率和检测的准确性都有所提高,2013 年依靠进口基因检测标准品,80%以上的医院做出的结果是可靠的;2014 年,超过90%的医院做出了可靠的结果。

在室间质评工作的推进中,对实验室有一些规范性要求,但医院里具备条件的实验室不是很多,这就需要医院管理层的支持,对实验室进行相应的改造。国家卫计委临床检验中心已经制定了基因扩增实验室(PCR)的规范和准入标准,包括PCR 实验室的标准化设置、标准化操作流程、管理规范,减少高灵敏度检测方法的室间污染问题等。各级质控中心的工作都旨在确保检测结果的可靠性,推广规范化、标准化的分子检测。

国家卫计委还成立了个体化医学分子检测专家组,正在制定针对分子诊断的各项指南和规范,业界人士都在期待其出台。指南和规范的草案出台后,还会广泛征求各类专家、学者、检测机构的意见,做进一步的修订。与此同时,也将举办个体化医学分子检测培训班。

另外,对基因检测标准品构建的这项重要工作,国内也有了相应的课题支撑。如果缺乏分子检测的标准品,就无法了解自己的检测结果是否正确。我们知道,从国外进口标准品来做室间质评不仅程序繁琐复杂,而且在一定程度上难以满足国内实验室的需求。实验室经常需要一些标准品来检测所做的实验是否可靠;例如采用一种新的技术、新的试剂,与之前的可靠方法对比,两者的特异性和灵敏度等是否有一致性,都需要标准品来进行对照,如果不能及时得到这个标准品,实验室的工作进程就会受影响。因为即使患有同一种肿瘤,每个人的标本也并非完全相同,所以你不能只拿A 患者的标本来对照B 患者,最好与标准品进行对照。曾瑄介绍,国内的标准品构建正在研究当中。

□ 分子检测及免疫学最新研究进展

曾瑄教授介绍,原来主要研究重点是EGFR 或相应的细胞信号传导通路,现在已经拓展到其他方面,例如针对肿瘤的免疫治疗等。靶向治疗、个体化医学分子检测的概念非常广,肿瘤本身存在DNA 修复的异常,与DNA 修复相关的靶向药物也在研发中,并且已有相关药物被FDA 批准上市,例如治疗卵巢癌的PARP 抑制剂已获批。国内参加的相关临床试验也陆续启动,这种相对“广谱”的靶向药物的研究结果十分令人期待,相应的基因检测技术也会同时进行探索。

她提到,“医院的分子检测机构都应紧跟个体化分子检测的最新进展,相应的人员要有前瞻性理念,要参与相关的研究,才能知道里面的故事,更有助于了解伴随诊断的相关技术细节及方法学选择的依据,准确地筛选出靶向药物的受益人群;同时应该十分关注技术的进步。若要让分子检测规范有序地应用于临床,负责疾病管理的各大医院责无旁贷,其他没有资质的检测机构不应进行相关检测并用于指导临床用药。”

曾瑄教授还介绍了免疫治疗方面的新进展。“我们知道,肿瘤的免疫治疗一直是业界重要研究方向,近来有了突破性进展。相应的免疫治疗药物也很多,例如针对PD-1 和PDL-1 的免疫治疗药物也在研制当中,而且结果很好,有望提前上市。相应的检测也会随之提上我们的工作日程。”

分子诊断在肿瘤的个体化治疗中是一个非常重要的环节,如果这项工作没有很好地开展,就会影响药物治疗效果,而恰恰分子诊断的学科是一个交叉学科,不管让哪个科室来从事这项工作,都要面临一个全新的挑战。比如,在各种实体肿瘤中,如果你不认识肿瘤的病理形态,就会影响你对肿瘤细胞的准确获取和分析;若你不了解肿瘤发生发展的分子生物学和遗传学改变及其分析技术,缺乏生物信息学相关知识,分子检测和研究也难以顺利进行。因此,我们应该呼吁相关部门尽快建立一系列相应的法规或管理办法,以适应如此快速发展的分子诊断学科。比如,分子诊断试剂的审批怎么与药效挂钩?该如何相应的定价?分子靶向药已经上市了,怎么让相应的分子检测同步?

分子诊断领域的发展可谓日新月异,也给传统医学的结构布局提出了一个挑战。比如,现在对标本处理和保存的要求远高于以往,除了使用实体肿瘤标本,还可用患者的外周血。原来病理科主要负责肿瘤组织和细胞标本的检测,以后可能还要涉及用患者的外周血来做检测。另外,化疗药物的个体化使用,也会越来越受到关注,比如有些药物的毒副作用与其基因型有关,相应的基因检测也是很有必要的。随着生物医药研究的发展,分子检测的范围会越来越广。

检测流程的优化也是不容忽视的问题,若同一类检测分布到医院的不同科室,也会造成诸多不便。比如,类似的检测,一会上病理科,一会上检验科,一会上药剂科,一会上中心实验室,既不便于管理,对信息的整合也会产生问题。这些都是我们从事分子诊断工作目前遇到的问题和困惑,希望相关部门多沟通协作,共同努力以更好地推动分子检测工作的开展。

曾瑄教授说,分子诊断和个体化治疗正方兴未艾,原来只是一个个基因的检测,现在已可以实现一组基因乃至大量基因的高通量检测,而且很可能实现对用药前后及治疗过程中各个目标基因的实时监测。不可忽视的是,分子诊断在实际应用时,还是遇到了很多非常具体的现实问题,如果这些问题解决不好,会直接影响到它的发展乃至相关的学科发展。她表示,我们从事转化医学研究及分子诊断的人员,愿与各界人士密切沟通、广泛协作,包括各管理层面、学术研发层面、其他相关产业界人士等,快速切实地解决相关的问题,推动分子诊断领域和个体化医学的发展,使患者最终受益。

新闻速递

国家卫计委近日下发《关于产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知》,此举被业界解读为二代基因测序放开临床试点的信号。据中国证券报2015 年1 月23 日报道,根据《通知》,中国医学科学院北京协和医院等100 多家医疗机构入选为开展高通量基因测序产前筛查与诊断的临床试点单位。

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