精准医学攻克癌症难题或指日可待

精准医学是一种将个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的疾病预防与处置的新兴方法。Caryl and Israel Englander Institute for Precision Medicine(EIPM)开发了一个强大的癌症精准医学平台,该平台整合了全基因组测序与生物银行,可以实现人源性肿瘤组织的高通量药物筛选。

  • 对于很多类型的晚期癌症,全基因组测序(WES)不足以识别临床治疗靶点基因

此前,EIPM建立了一个基于WES的精准医学平台——EXaCT-1测试,旨在为癌症患者提供治疗决策。迄今为止,EIPM已经对769例来自不同原发灶和转移灶肿瘤患者和正常人配对样本进行了测序和分析,样本来自501例患者,其中大多数患者伴有晚期癌症(图1A)。

在95.8%的分析样本中,WES可识别到已知癌症基因的改变。其中0.4%的患者可使用已获得FDA批准的药物治疗,9.6%的患者具有潜在可靶向的癌症基因改变(图1B和C),对于这些患者而言,超说明书使用已获批的药物治疗是有效的,然而临床疗效尚未得到证实。4.2%的病例中没有检测已知癌症基因的任何体细胞性改变。

图1 WES不足以识别可作为临床治疗靶点的基因改变

图2 WES测序得到的癌症基因改变数量

研究队列中,最常发生突变的单核苷酸突变(SNV)/插入和缺失(indels)的癌症基因是TP53、APC、NOTCH1和EGFR。

最常见的体细胞拷贝数改变(SCNA)常见于CDKN2A、RB1、WRN和PCM1。

总而言之,这些数据表明,WES尽管对某些可靶向突变的癌症可提供较多信息,但不足以在许多晚期癌症类型中确定治疗替代物。

  • 人源性肿瘤组织和异体移植可作为癌症精准医学的工具

为了补充基因组信息并为患者提供治疗选择,EIPM将个性化人源性肿瘤组织(PDTO)药物筛选和人源性异种移植(PDX)生成整合到平台(图3)。

首先使用EXaCT-1 WES测试(上)开始测序,接着建立PDTOs,在进行药物筛选之前,通过组织学和测序与原始肿瘤样本进行比较(中;带虚线的箭头表示途径未建立),并用于建立PDX,在小鼠体内进行潜在药物验证(下)。

随后,EIPM分析了来自四例患者(两例子宫恶性肿瘤,两例结肠癌)的肿瘤衍生细胞,鉴定了有效药物和药物组合,并进行了验证。因此,这一平台促进了临床试验可评估的新型治疗方法的发现,并为标准临床选择已经无效的患者提供个体化的治疗选择。

 

参考文献

Pauli C, Hopkins BD, Prandi D, et al. Cancer Discov 2017,7(5):462-477

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