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肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者?

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者?

肿瘤的根源可以归结于肿瘤细胞的持续生长,相比正常细胞,其最重要的不同就是产生了驱使肿瘤发生的突变基因(驱动基因),因此肿瘤本质上是一种基因病。肿瘤二代测序(next generation sequencing, NGS),是通过高通量测序的方法从基因的层面了解肿瘤,检测出、并定量其中驱使肿瘤发生的基因成分,从而根据检测结果把分子靶向药物和免疫药物推荐给适合的肿瘤患者,以期延长患者生存时间,提高生活质量,尽量治愈肿瘤。

目前,随着越来越多肿瘤靶向药物和免疫药物的获批上市,甚至纳入医保,基因检测已经逐渐成为肿瘤治疗的常规手段。基于这些靶向药物的多样性,临床检测需求已经从单一基因推进到了多基因平行检测——NGS检测则可以一次性检测几十甚至几百个基因,筛查全部用药的可能性,并弥补传统方法不能对免疫标志物TMB、MSI检出的不足。

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者?

何谓规范化?对于驱动基因阳性的患者,按照指南的推荐原则给予标准的治疗;
何谓个体化?对于患者特定的临床场景,根据特定节点的检测结果辅助医生制定个体化的治疗方案;
何谓全程化?对患者在治疗全程中持续提供肿瘤基因突变的定性及定量演变图景,辅助医生对病程进展及预后做出更为精准的判断。
这些问题的答案,恰巧也解答了“肿瘤基因检测如何真正帮助到患者”。

肿瘤的根源可以归结于肿瘤细胞的持续生长,相比正常细胞,其最重要的不同就是产生了驱使肿瘤发生的突变基因(驱动基因),因此肿瘤本质上是一种基因病。肿瘤二代测序(next generation sequencing, NGS),是通过高通量测序的方法从基因的层面了解肿瘤,检测出、并定量其中驱使肿瘤发生的基因成分,从而根据检测结果把分子靶向药物和免疫药物推荐给适合的肿瘤患者,以期延长患者生存时间,提高生活质量,尽量治愈肿瘤。

目前,随着越来越多肿瘤靶向药物和免疫药物的获批上市,甚至纳入医保,基因检测已经逐渐成为肿瘤治疗的常规手段。

NGS检测:解决传统分子方法面临的挑战

以肺癌为例,已经有10余种靶向药物在国内获批上市,同时还有几十种药物正在开展临床实验。

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第1张

肺癌获批靶向药物(FDA:美国食品药品监督管理局,NMPA:国家药品监督管理局)

 

基于这些靶向药物的多样性,临床检测需求已经从单一基因推进到了多基因平行检测,患者如果想通过一次检测筛选出所有可能获益的药物,传统分子方法将难以胜任:

传统分子检测主要针对已知基因进行顺序排查,价格几百至数千元,但缺点是检测变异位点数量及变异类型受限制,如PCR无法检测MET可变剪切、HER2插入缺失突变等多种基因变异形式;
此外,由于活检组织小,能提取出的DNA少,而传统PCR方法每次检测都会消耗掉一部分活检组织提取出的DNA,所以通常按照突变概率由高到低依次检测,造成一些低频突变到后来无DNA可用的尴尬境地。

表:传统分子检测VS多基因平行检测

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第2张

 

NGS检测则可以一次性检测几十甚至上百个基因,筛查全部用药的可能性,并弥补传统方法不能对免疫标志物TMB、MSI检出的不足,从性价比的角度,NGS更胜一筹。美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)发布的肿瘤临床实践指南也推荐NGS(多基因平行检测)可以作为肺癌分子检测可使用的手段之一[1]。

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第3张

NCCN Guidelines Version 2.2019, Non-Small Cell Lung Cancer 第95-96页,推荐NGS作为肺癌分子检测可使用的手段之一,并指出平台质控的重要性

 

液体活检:对组织检测有价值的补充

肿瘤的异质性是恶性肿瘤的特征之一,是指肿瘤在生长过程中,经过多次分裂增殖,其后代细胞呈现出分子生物学或基因方面的改变,根据肿瘤发生的位置和先后顺序,又分为肿瘤空间异质性和肿瘤时间异质性:空间异质性的存在会导致局部的组织活检难以准确反映肿瘤的全貌,时间异质性的存在会导致组织活检无法实时监测治疗过程中肿瘤演变以及耐药。

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第4张

肿瘤异质性的产生[2]

因为肿瘤病灶(原发灶和转移灶)会向外周血中释放循环肿瘤DNA(ctDNA),通过检测从肿瘤组织释放到血液中的ctDNA以获得癌症相关基因变异信息的液体活检方法能够真实地还原患者肿瘤的具体情况,液体活检还可以实现不同时间点的动态采血,继而实现对于肿瘤治疗过程的动态监测,并可能比影像学更早发现耐药分子机制的发生,这都弥补了组织检测的不足。此外,对于晚期无法获得组织活检样本的患者,液体活检也是有利的补充。

 

随着越来越多的科研和临床验证,液体活检正逐步在更多的应用场景里获得权威认可:

► 2016年9月29日,FDA审批通过了奥希替尼基于血液的伴随诊断;2018年8月23日,FDA批准液体活检作为吉非替尼在一线非小细胞肺癌的伴随诊断[3];
► NCCN肺癌指南中对液体活检的应用场景进行了讨论,并指出当“患者经医学评估不适用进行有创性组织取样可以考虑ctDNA的检测”、“患者初诊时,非小细胞肺癌病理确诊后无足量剩余样本进行分子检测时应考虑ctDNA的检测,血检阴性时应进行再活检及组织检测”[4];
► 中国临床肿瘤学会(Chinese Society of Clinical Oncology ,CSCO)指南工作委员会《原发性肺癌指南》指出,对于血液ctDNA 的检测方法除ARMS 和Super ARMS法之外,还包括cobas、微滴式数字PCR(ddPCR)和高通量二代测序(NGS)。通过NGS 技术对血液或组织进行检测,可高效确定全部具有临床意义的目标靶点变异[5];
► CSCO肿瘤生物标志物专家委员会《中国非小细胞肺癌患者EGFR T790M基因突变检测专家共识》也指出,在组织无法获取时,可考虑采用其他样本,比如肿瘤细胞学样本或者血浆进行EGFR T790M检测(2A类推荐)[6];
► 2019年的肺癌高峰论坛专家共识中指出,ctDNA手术及治疗期间的变化可作为预测高复发风险的标志物,并大力呼吁未来临床试验都应包括对液体活检样本的连续收集,辅助识别可能受益于新辅助与辅助治疗的患者(2B类推荐)。

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第5张

NCCN Guidelines Version 3. 2019, Non-Small Cell Lung Cancer 第74页对液体活检临床应用场景的讨论

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第6张

CSCO《原发性肺癌指南》

肿瘤基因检测,如何真正帮助到患者? • 第7张

《中国非小细胞肺癌患者EGFR T790M基因突变检测专家共识》

 

参考资料
[1]NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Non-small Cell Lung Cance.2019V2
[2]Nature. 2013 Sep 19; 501(7467): 328–337.
[3]www.fda.gov
[4]NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Non-small Cell Lung Cance.2019V3
[5]中国临床肿瘤学会(Chinese Society ofClinical Oncology ,CSCO)指南工作委员会《原发性肺癌指南》,2018v1.
[6]中国临床肿瘤学会肿瘤生物标志物专家委员会,《中国非小细胞肺癌患者EGFR T790M基因突变检测专家共识》制定专家组,中华医学杂志,2018,98(32):2544-2551