精确诊断助力实现肺癌精准治疗

随着医学诊断技术,特别是分子诊断技术的不断进步,越来越多的肺癌驱动基因被发现,肺癌精准诊疗成为关注热点。近日,在第二十届全国临床肿瘤学大会期间,复旦大学附属中山医院潘柏申教授主持了“罗氏诊断肺癌专题卫星会”,首都医科大学宣武医院支修益教授通过视频进行致辞,北京大学肿瘤医院赵军教授、罗氏诊断总部医学科学事务部蒋宇秋博士分别就肺癌的精确诊断与精准治疗、以及基于二代测序(NGS)的液体活检技术在临床研究中的应用等议题进行了深入交流和探讨。

潘柏申教授指出:“肺癌在我国的发病率和死亡率均高居恶性肿瘤首位,而精准检测对于肺癌的早期发现、诊断分期、治疗策略都起到十分重要的作用,尤其是对药物敏感、耐药和基因突变的相关检测更是意义重大。随着肺癌检测技术不断取得突破性成果,相信患者预后及生存率将得到很大的提升。未来,肺癌有望成为临床可控的慢性疾病。”

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                            复旦大学附属中山医院  潘柏申教授

ctDNA精准“侦测”及“追踪”肺癌基因突变

在癌症治疗中,传统化疗由于缺乏特异性,往往存在较大的不良反应,因此,癌症的靶向治疗日益受到关注。间变性淋巴瘤激酶(ALK)与表皮生长因子受体(EGFR)等癌症驱动基因突变的发现及其抑制剂的成功研发成为非小细胞肺癌(NSCLC)靶向治疗领域的重大突破。

对NSCLC患者进行基因突变检测已成为NSCLC初始治疗的重要组成部分,一般通过组织学或细胞学样本进行检测。然而,传统的组织活检方法作为侵入性检查,给患者造成痛苦并带来潜在风险,同时存在取出的组织样本量无法满足分析需求、不适用于部分类型肿瘤及无法取样等局限性。而液体活检作为一种通过对患者血、尿等体液标本中的肿瘤相关产物进行检测、分析,可实现对肿瘤基因图谱的非侵入性检测,其主要检测物包括血液中游离的循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)和外泌体等。其中,ctDNA是体液中全部游离循环DNA(cfDNA)的一种,是仅有肿瘤细胞释放的携带有肿瘤特异性遗传学改变的自由基因组片段[1],能够揭示肿瘤综合性的遗传信息,更准确反映肿瘤组织的异质性及肿瘤负荷[2],并可在同一患者身上反复进行,具有潜在的纵向监测能力。

“液体活检操作简单快速、样本易获取,能够弥补组织活检的不足。随着医学的不断进步发展,液体活检尤其是ctDNA检测的临床应用前景广阔,未来可能应用到肿瘤病程中的各个阶段,包括筛查和早期诊断、预后评估、残留病灶检测、疗效监测、克隆演变监测等。”蒋宇秋博士指出。

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                        罗氏诊断总部医学科学事务部  蒋宇秋博士

研究发现,ctDNA有助于检测肺癌靶向治疗的耐药突变。尽管EGFR突变的NSCLC患者对酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的反应良好,但在9-14个月后通常会出现由基因的二次突变引起的获得性耐药问题,干扰后续治疗的有效性。[3]赵军教授指出:“耐药机制是一个非常复杂的过程,不同治疗药物耐药的位点有很大的差异,所以这也对如何更好地在不同阶段选择不同药物提出了新的挑战。而ctDNA可为检测耐药突变提供更多、更精准的信息,从而指导肺癌靶向治疗策略的制定。” 阿雷替尼(Alectinib)II期研究显示了AVENIO ctDNA检测可应用于监测治疗中ALK耐药突变的出现可能性,有助于局部转移或晚期NSCLC患者治疗决策的制定。潘柏申教授指出:“ctDNA为肺癌的精准诊疗以及全程管理指引方向,是我国肺癌精准诊断未来发展的方向。”

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                                    北京大学肿瘤医院  赵军教授

精准治疗的实现离不开检测技术的不断升级。随着近年来细胞分离技术和测序技术的发展,液体活检在肿瘤的精准治疗中的价值日益凸显。《2017 CSCO原发性肺癌诊疗指南》指出,晚期NSCLC组织学诊断后需保留足够组织进行分子检测,根据分子分型指导治疗,基本策略包括EGFR突变ARMS检测、ALK融合Ventana免疫组化检测、ctDNA EGFR T790M检测等。

基于NGS的液体活检技术临床应用潜力巨大

ctDNA的主要检测方法分为PCR平台,包括扩增阻滞突变系统PCR(ARMS-PCR)、数字PCR、磁珠乳液扩增方法(BEAMing),以及NGS技术平台。由于ctDNA在早期患者的血液中含量极微,且被大量的正常细胞基因组DNA污染,对检测技术的要求十分严格。[4]

《中国液体活检专家共识》指出,检测已知的、单个临床可药物抑制的靶点,液体活检技术推荐ARMS方法;检测已知的、多个平行可药物抑制的靶点,液体活检技术推荐NGS。用于发现未知基因,探索疗效检测、判断预后及发现耐药机制等,液体活检技术建议使用NGS。

“相比其它检测方法,NGS可同步检测多个基因、不同形式及未知突变,在预后和疗效判断的时候,多基因的参与可能对预后效果产生非常大的影响。”赵军教授指出,“以EGFR为例,三代TKI药物治疗存在EGFR T790M的NSCLC患者,可能出现C797S耐药突变,根据T790M突变和C797S突变是否处于同一等位基因,可分为顺式和反式构型,而目前只有应用NGS检测才可以有效辨别T790M和C797S的不同构型,从而有效获取全面耐药机制信息,进而优化疗法选择。”

罗氏诊断推出的用于肿瘤学研究的AVENIO ctDNA分析试剂盒包含所有NGS实验室进行ctDNA检测时所需的试剂及生物信息学分析软件。AVENIO ctDNA靶向试剂盒包含17个全癌基因检测位点,用于鉴定美国国立综合癌症网络(NCCN)指南相关生物标志物;扩展试剂盒包含77个全癌基因检测位点,包含NCCN指南相关及临床研究中常用突变位点的生物标记;监测试剂盒包含197个基因检测位点,为纵向监测肺癌和结直肠癌等的肿瘤负荷进行了优化。

“癌症是一种非常复杂的疾病,因此,获得一个完整、准确的恶性肿瘤基因组图谱以及监测肿瘤负荷变化的能力是极具价值的。”蒋宇秋博士指出,“AVENIO系列试剂盒具有超高的精确性和敏感性。在ALK、ROS1、RET、NTRK1等融合基因检测中,所有等位基因频率下均可获得较高的灵敏度和特异性。同时有多项实验结果验证了AVENIO ctDNA 分析试剂盒在不同实验室间均能保持良好的稳定性和可重复性,该项技术能够帮助解决许多液体活检研究中遇到的挑战,临床应用潜力巨大。”

免疫治疗成为肺癌治疗新的基石

肿瘤免疫治疗是当前肿瘤治疗领域中最具有前景的研究方向之一,与直接攻击癌细胞的放化疗不同,免疫疗法通过调动机体的免疫系统,增强肿瘤微环境抗肿瘤免疫力,从而控制和杀伤肿瘤细胞。

程序性死亡受体1(PD-L1)广泛表达于多种肿瘤细胞和免疫细胞表面。赵军教授介绍:“在不同的肿瘤组织里,PD-L1的表达力并不相同,这也决定了免疫治疗在哪些瘤种中的应用性可能会更强大。”多项研究证实,PD-L1与NSCLC治疗的临床获益间存在密切关系,有助于指导用药。研究表明,PD-L1高表达的NSCLC患者从免疫检查点抑制剂Pembrolizumab中获益更大,对于进展性NSCLC、EGFR/ALK阴性、肿瘤比例评分PD-L1+≥ 50%的患者的缓解率显著优于低于50%的群体。

精准治疗时代的肿瘤标志物临床价值

血清肿瘤标志物具有标本易获取、操作简单和创伤小等优点,在临床实践中仍发挥中重要作用。赵军教授补充道:“肺癌血清标志物在辅助诊断和鉴别诊断中也有着非常重要的意义,特别是对于一个新收患者的管理,标志物联合检测结合影像学以及病理学结果可以得到更全面的分析,提高诊断的准确性和敏感性。”《中国原发性肺癌诊疗规范》(2015年版)明确指出可结合多项肿瘤标志物的检测结果帮助肺癌辅助诊断和鉴别诊断,如神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胃泌素释放肽前体(ProGRP)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、癌胚抗原(CEA)和鳞状上皮细胞癌抗原(SCCA)等,其后再根据患者个人差异,选择2-3个敏感指标作为观察疗效和评估预后。

[1] Nature.2014 Jul 31;511(7511):524-6

[2] Jianjun Zhang et al. Science 346, 256 (2014); Intratumor heterogeneity in localized lung adenocarcinomas elineated by multiregion sequencing. Siravegna et al., Nature Reviews Clinical Oncology 2017

[3] 药品评价.2015.12(14):14-18,32.

[4] 中国肿瘤生物治疗杂志.2016,23(5):601-608.