阎影
肿瘤科医生应该怎样认识2代基因测序
2022-10-7 17:08
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     10几年前,2代测序(Next-generation sequencing,NGS) 主要是生物医学研究单位里的科研工具。随着检测成本的降低和整体实用性的提高,近年来NGS已在许多第3方检验和其他医疗机构的常规诊断工作流程中广泛使用。NGS技术深刻改变了我们在肿瘤细胞中寻找癌症相关基因突变的能力,加深了对肿瘤生物学的理解,也促进了对靶向药物的广泛开发。然而,与最佳使用NGS技术相关的多重挑战仍然存在。特别是如何对大数量基因组合检测(large multigene panel)产生的复杂分子数据集进行解释,仍然是临床肿瘤医生面临的挑战,这就突显了对解读NGS复杂数据的指导和教育,以及来自分子肿瘤学专家团队专业支持的重要性。

     实际上,在已经建立的 >400个能促使肿瘤细胞增殖的基因突变中,只有少数能对已批准的靶向抗癌药物具有预测作用。因此,在可以提供临床试验的学术癌症中心之外,对于large multigene panel基因检测可能带来的何种益处,一直都存在着质疑。此外,针对某些选择性的基因改变,即使所选药物并未在该适应症中获得许可(off-label use,也叫超适应症使用),靶向治疗也是有可能的。理想情况下,超适应症使用抗癌药物,特别是对于有罕见基因改变的罕见疾病,可以通过药物结构和共享数据的方式来尝试。

     总体而言,可利用基因改变选择靶向治疗患者的比例正在增加,原来归类为意义不明确的基因改变(variants of unknown significance,VUS),也可能会被重新分类,成为个体癌症患者未来靶向治疗可用的相关靶标。但是,large gene panels基因检测在多大程度上可作为非科研的标准临床检测,以及如何处理通过突变分析获得的大量数据,仍然存在许多争议。

     以初诊的非小细胞肺癌(NSCLC)为例,在许多癌症中心,NSCLC患者需要检测的相关的基因变异包括:EGFR,ALK和ROS1,这几项检查已成为标准的诊疗项目,以启动患者的下一步治疗方案的选择。大多数EGFR采用PCR,ALK和ROS1采用FISH的检测方法,或者也有采用少数靶向基因组合(small targeted panel)(也有包括少数其他常见的基因突变 )的NGS的检测方法。

     通常,由负责治疗的肿瘤医生在患者初诊或治疗后期疾病进展时申请分子检测。疾病进展期的检测可以是连续性和重复性的,主要是为了评估是否出现了导致肿瘤耐药的潜在基因突变。因此,决定是否要作基因检测,何时应该检测,检测需要涵盖基因的数量应该有多少,一般都是由肿瘤医生决定的。无论采用何种检测方法,分子诊断的主要目的是要识别患者肿瘤是否有特定的基因突变存在,用来选择已经获得批准使用和疗效明确的靶向药物治疗,在国外,选择由医保承担的靶向药物也是分子检测的目的之一。此外,有些患者需要识别是否有某种特定的基因突变,作为生物标志物驱动的临床试验入组标准,也需要做分子检测。NGS技术不仅适用于靶向热点基因组合(targeted hotspot panel)或>500个基因组合的large multigene panel的检测,也适用于全基因组测序(WGS)和全外显子组测序(WES)。具体采用哪种检测方法,取决于临床情况的需要,也要考虑到医保能否报销的经济条件。

等级

ESMO 临床可操作性分子靶标检测选择等级

I

基因检测变异和药物匹配与改善临床试验结果相关

II

基因变异和药物匹配与抗肿瘤活性相关,但获益程度未知

III

根据其他类型肿瘤的临床试验数据或有相似分子改变,基因变异和药物匹配疑似能改善疗效

IV

有可操作性的临床前证据

V

基因变异和药物匹配有客观临床反应,但缺乏有临床意义的疗效

X

缺乏可操作性证据

     根据欧洲肿瘤内科学会(ESMO)最近的建议,在日常临床实践中,根据ESMO临床可操作性分子靶标尺度(ESCAT)水平1的标准,可在晚期非鳞癌NSCLC,前列腺癌,卵巢癌和胆管癌患者中常规使用多基因的NGS检测,以选择的在临床试验中已确认疗效的靶向药物。而对于其他类型的癌症,在非学术研究类型的癌症中心之外,采用PCR或FISH这些对单一或特定的基因改变针对性很强的检测方法,仍然是目前的常规标准。如果需要进行NGS检测,建议使用包含了相关基因变异在内的targeted small panel的基因检测,只有在不增加相关成本的情况下才应选择larger NGS panel,因为至少目前还没有证据表明larger NGS panel的使用与改善患者预后有关。迄今为止,NSCLC基因检测组合(NSCLC panel)中,包含了选择已知有效靶向治疗的多种基因检测,因此,NSCLC panel的NGS基因检测已经显示出适当的成本效益或性价比。但是,对于其他癌症类型的基因检测是否也将具有恰当的成本效益,还需进一步确认。Large multigene panel测序的另一个问题是:不仅很少发现可用于指导靶向治疗用途的证据,而且基于NGS的测序结果,还经常引起对某些推测可能有效的靶向药物的超适应症使用,这种off-label use药物使用,其疗效或缺乏疗效的数据并没有在肿瘤行业里系统地收集和总结,籍此来指导肿瘤医生在临床上使用。然而系统地收集和总结off-label use药物使用的资料,对于优化未来的癌症治疗非常重要。从药物重新发现方案(Drug Rediscovery protocol)角度来看,提供off-label use药物使用数据,将有助于在已经批准药物的适应症之外,用于某些罕见癌症亚型,识别药物在这些癌症亚型中的疗效的初期信号,有助于加速抗癌药物已批准适应症之外的新用途的临床转化和建立一个公共数据库以备将来靶向药物更有效应用做出决策。

     在美国5688名NSCLC患者的回顾性分析中,大多数患者只是针对EGFR和ALK的基因变异作了检测。在开始三线治疗之前,只有875名患者实际上做了>30个基因组合的广谱基因检测。大多数患者中,至少能检测发现一种基因突变。然而,主要都是无靶向药物可用的突变,例如:TP53(55.1%),KRAS(34.2%)和STK11(12.2%)。最终,只有14.3%的患者群体接受了靶向治疗:9.8%的患者接受的是常规EGFR/ALK靶向治疗;根据检测到的基因突变(BRAFV600E,MET和ERBB3),只有4.5%的患者接受了其他靶向药物;而85.1%的患者仅接受标准的非靶向治疗,主要是化疗。在MSKCC癌症中心860例接受了large multigene panel检测的NSCLC患者中,仅14.4%获得了匹配的靶向治疗。上述结果提示,如果NGS检测结果不经过多专业人员和专门团队的讨论,帮助解释结果,并将具有靶向治疗可能性的患者,纳入经基因检测选择入组的临床试验,那么患者基于NGS测序的治疗机会将会收益有限。因此,建立一个分子肿瘤学小组,可以根据患者的临床特点,靶向治疗的机会或临床试验的机会,结合NGS检测的具体发现,来讨论最佳的治疗策略是至关重要的。此外,通过检查发现的某些基因改变,例如BRCA1/2等突变,可能是遗传性肿瘤综合征的线索。这些突变一旦确认之后,可以作进一步的随访,为这些患者提供有意义的遗传咨询和可能的家族种系检测(germline testing)。

     随着检查点抑制剂PD-1类药物获批在伴有错配修复蛋白缺陷,高肿瘤突变负荷的泛癌种患者中的应用;以及神经营养性酪氨酸受体激酶(NTRK)抑制剂获批在伴有NTRK基因融合的泛癌种患者中应用的进展,肿瘤基因突变分析变得更加重要,特别是对于那些缺乏标准治疗选择的患者。尽管这些异常基因改变 (dMMR/MSI-high, 高肿瘤突变负荷, NTRK 基因融合) 在癌症人群中罕见,但是针对这些分子改变的靶向治疗的具有很高的疗效。总之,在除NSCLC之外的大多数实体肿瘤中,广泛的NGS检测获益有限,也不具备成本效益。因此,仔细评估和选择合理的NGS测试方案是非常必要的。如果已经选择了large multigene panel 的NGS检测,那么建立分子肿瘤专业小组的展开充分的专业讨论,对于将NGS测试成本和结果,充分转化成为对患者治疗有用并能产生最大助益的效果,则是至关重要的,尤其是对那些没能检测到基因突变可以匹配已批准靶向药物的患者。


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