分子診斷與精準醫(yī)療分析

1、分子診斷與精準醫(yī)療分析第一頁，共46頁。精準醫(yī)療 2015年年3月月11日，國家首次精準醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略日，國家首次精準醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略專家會議，提出專家會議，提出中國精準醫(yī)療計劃中國精準醫(yī)療計劃 衛(wèi)計委表示，將其列入國家衛(wèi)計委表示，將其列入國家“十三五十三五”科技發(fā)科技發(fā)展重大專項展重大專項 3月，國家衛(wèi)計委公布了第一批月，國家衛(wèi)計委公布了第一批腫瘤診斷與腫瘤診斷與治療治療項目高通量基因測序技術(shù)臨床試點單位項目高通量基因測序技術(shù)臨床試點單位 第二頁，共46頁。精確診斷第一步：明確患者的精確診斷第一步：明確患者的基因突變狀態(tài)基因突變狀態(tài) 精準醫(yī)學(xué)是精確診斷和靶向治療的結(jié)合第三頁，共46頁。什么是分子診斷？什么

2、是分子診斷？ 分子診斷（分子診斷（molecular diagnosismolecular diagnosis）：應(yīng)用分子生物學(xué)）：應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達水平的變化方法檢測患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達水平的變化而做出診斷的技術(shù)，稱為分子診斷。而做出診斷的技術(shù)，稱為分子診斷。 包括包括DNADNA、RNARNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì) 所有疾病所有疾病( (除外傷除外傷) )的發(fā)生均與基因的發(fā)生均與基因 檢測技術(shù)：檢測技術(shù)：n測序(Sequence)n原位雜交(Hybridization)n聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)第四頁，共46頁。與遺傳有關(guān)的與遺傳有關(guān)的DNADNA結(jié)構(gòu)是由

3、鹼基連結(jié)構(gòu)是由鹼基連接而成的雙股雙接而成的雙股雙螺旋結(jié)構(gòu)。一些螺旋結(jié)構(gòu)。一些鹼基片段即為基鹼基片段即為基因因 基因：基因：DNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)第五頁，共46頁。 當(dāng)基因丟失當(dāng)基因丟失，或易位，或易位，或插入外來或插入外來基因即可發(fā)基因即可發(fā)生腫瘤生腫瘤第六頁，共46頁。腫瘤藥物的發(fā)展趨勢腫瘤藥物的發(fā)展趨勢第七頁，共46頁。第八頁，共46頁。第九頁，共46頁。EGFR突變檢測的意義突變檢測的意義1、吉非替尼-Gefitinib，商品名: 易瑞沙-Iressa，2015，F(xiàn)DA批準一線藥，生產(chǎn)商: 阿斯利康（AstraZeneca）。2、厄洛替尼-Erlotinib，商品名: 特羅凱-Tarceva

4、，2013年，F(xiàn)DA批準一線藥，生產(chǎn)商：羅氏（Roche）。3、埃克替尼-Icotinib，商品名：凱美納-Conmana ，2011，CFDA批準的二線藥，生產(chǎn)廠家：貝達藥業(yè)股份有限公司。 4、19缺失或外顯子21(L858R)取代突變，阿法替尼-Afatinib，商品名：Gilotrif，2013，F(xiàn)DA批準的一線藥，2015年8月在華上市，生產(chǎn)廠家：德國勃林格殷格翰公司。 5、T790M突變：AZD9291(阿斯利康)，Rociletinib第十頁，共46頁。EGFR基因突變狀態(tài)是EGFR酪氨酸酶抑制劑(EGFR-TKI)治療晚期NSCLC最重要的療效預(yù)測因子。EGFREGFR信號通路及

5、靶向治療機制信號通路及靶向治療機制第十一頁，共46頁。4.4.肺癌肺癌EGFREGFR通路靶向分子病理檢測通路靶向分子病理檢測nEGFREGFR突變較易發(fā)生于突變較易發(fā)生于亞洲人亞洲人、女性女性、腺癌腺癌、不吸煙不吸煙患者?；颊?。n最有效的是最有效的是E19/E21E19/E21突變，占總突變突變，占總突變90%90%，E20E20為耐藥突為耐藥突變。變。nEGFREGFR突變患者使用吉非替尼反應(yīng)率可達到突變患者使用吉非替尼反應(yīng)率可達到71.2%71.2%，而野生型患者只有，而野生型患者只有1.1%1.1%。nEGFREGFR野生型患者使用吉非替尼死亡風(fēng)險增加野生型患者使用吉非替尼死亡風(fēng)險增加

6、185%185%。1.EGFR1.EGFR第十二頁，共46頁。2.K-RAS2.K-RASK-ras K-ras 信號通路信號通路nK-RASK-RAS基因?qū)倩驅(qū)賀asRas基因家族，正基因家族，正常時能調(diào)控細胞生長路徑；常時能調(diào)控細胞生長路徑；異常時，導(dǎo)致細胞持續(xù)生長異常時，導(dǎo)致細胞持續(xù)生長。n K-RAS K-RAS蛋白是蛋白是EGFREGFR信號傳導(dǎo)中關(guān)信號傳導(dǎo)中關(guān)鍵下游調(diào)節(jié)因子。鍵下游調(diào)節(jié)因子。nK-RASK-RAS基因突變使結(jié)直腸癌患基因突變使結(jié)直腸癌患者對西妥昔單抗治療產(chǎn)生耐者對西妥昔單抗治療產(chǎn)生耐藥性。藥性。第十三頁，共46頁。K-RASK-RAS基因突變檢測基因突變檢測第十四

7、頁，共46頁。K-RASK-RAS基因突變檢測基因突變檢測第十五頁，共46頁。3.B-RAF3.B-RAFBRAF是MAPK的最強激活劑，40多種突變，15外顯子1799T/A最常見；多見于黑色素瘤（突變率40-60%）、結(jié)直腸癌、甲狀腺乳頭狀癌、NSCLC（突變率0.5-4.9%，女性、肺腺癌患者）；第十六頁，共46頁。4.ALK4.ALK融合基因融合基因ALKALK激酶抑制劑：克唑替尼、色瑞替尼激酶抑制劑：克唑替尼、色瑞替尼第十七頁，共46頁。EML4-ALK融合基因可見于多種腫瘤，如間變性大細胞淋巴瘤、炎性成肌纖維細胞瘤、成神經(jīng)細胞瘤和NSCLC等；在NSCLC人群中，EML4-ALK陽

8、性率約為3%7%左右；主要存在于腺癌中、輕度吸煙、年輕男性；33%非EGFR、KRAS突變的NSCLC患者出現(xiàn)EML-4-ALK突變，排他性強；EML4-ALK陽性者并不能從EGFR-TKI靶向治療中獲益，而Crizotinib對EML4-ALK突變型晚期NSCLC患者的疾病控制率可達90%，接受Crizotinib治療可使患者獲得明顯的生存獲益第十八頁，共46頁。臨床意義：臨床意義： EML4-ALK基因融合或ALK基因斷裂呈陽性的患者可以從克唑替尼/色瑞替尼的治療中獲得最大化的生存效益。 在克唑替尼上市時，F(xiàn)ISH被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA) 批準為 EML4-ALK 陽性 NSCL

9、C 的伴隨診斷方法，是ALK融合基因檢測的金標準。 第十九頁，共46頁。 關(guān)于陽性率：關(guān)于陽性率： 西方肺腺癌患者EGFR突變陽性率約為10%，亞裔腺癌患者為50%左右，亞裔鱗癌約為2.7%； 不吸煙、女性、肺腺癌患者EGFR突變陽性率更高； KRAS突變在非亞裔、吸煙及黏液癌中最常見；50%結(jié)直腸癌患者中； EML4-ALK融合陽性率約為3%-11%。 關(guān)于互斥性：關(guān)于互斥性： EGFR和KRAS突變重疊在肺癌患者的發(fā)生率1%； EML4-ALK融合和EGFR突變大多數(shù)情況下不同時存在。第二十頁，共46頁。5. PIK3CA5. PIK3CA PIK3CA是一種癌基因，編碼I類磷脂酰肌醇-3

10、激酶的p110催化亞單位，PI3Kp110a；該基因可以發(fā)生體細胞突變而致癌的基因。突變熱點均能增強突變熱點均能增強PI3KPI3K的脂質(zhì)激酶活性。的脂質(zhì)激酶活性。 已發(fā)現(xiàn)多種癌癥，如結(jié)直腸癌（1032%）、乳腺癌、非小細胞肺癌等存在PIK3CA基因突變。 PIK3CA存在兩個熱點突變區(qū)熱點突變區(qū)： 9號外顯子（E542K、E545K、E545G突變）； 20號外顯子（H1047R、H1047L突變）； 第二十一頁，共46頁。PIK3CA基因突變導(dǎo)致PI3K/Akt信號通路持續(xù)性活化持續(xù)性活化，PI3K作為EGFR下游信號分子被激活，導(dǎo)致腫瘤細胞對EGFR-TKI等藥物的耐藥耐藥。第二十二頁，

11、共46頁。 臨床意義臨床意義 檢測PIK3CA基因突變可以預(yù)測腫瘤患者對EGFR-TKI等藥物的耐藥性，用于臨床輔助診斷，為臨床醫(yī)生選擇靶向藥物提供參考。 PIK3CA與K-RAS同時突變，具有很高的耐西妥昔單抗特性。 第二十三頁，共46頁。6. KIT6. KIT和和PDGFRaPDGFRa第二十四頁，共46頁。GISTs中KITKIT基因突變率約為90%90%，且突變形式多樣。主要集中于1111號外顯子號外顯子（Lys550- Val560）約占70-80%、9 9號外顯子號外顯子（Ala502-Tyr503）約占5%-10%。第二十五頁，共46頁。臨床意義臨床意義伊馬替尼伊馬替尼(Gli

12、vec，格列衛(wèi))是一種特殊的酪氨酸激酶抑制劑，經(jīng)FDA批準可應(yīng)用于c-Kit陽性、不能手術(shù)切除和/或轉(zhuǎn)移性的惡性GISTs的治療。檢測KIT基因突變對于指導(dǎo)GISTs患者的合理用藥，具有重要的參考價值。第二十六頁，共46頁。 靶向治療提高藥物有效性、安全性、減少靶向治療提高藥物有效性、安全性、減少毒副作用；同時會產(chǎn)生耐藥毒副作用；同時會產(chǎn)生耐藥 耐藥耐藥 原發(fā)耐藥：原發(fā)耐藥：KRAS 獲得性耐藥：獲得性耐藥：T790M和和C-MET第二十七頁，共46頁。動態(tài)監(jiān)測動態(tài)監(jiān)測NSCLCNSCLC患者（經(jīng)患者（經(jīng)EGFR-TKIEGFR-TKI治療）血漿治療）血漿DNADNA的的EGFREGFR突突變

13、狀態(tài)，由初始檢測到實時檢測；變狀態(tài)，由初始檢測到實時檢測；三代三代EGFR-TKI AZD9291EGFR-TKI AZD9291，對于對于EGFREGFR敏感突變和敏感突變和T790MT790M耐藥突變耐藥突變的患者均有效；已初步確立臨床療效；的患者均有效；已初步確立臨床療效；二代二代ALKALK抑制劑抑制劑AlectinibAlectinib治療克唑替尼耐藥患者，已初見臨床療治療克唑替尼耐藥患者，已初見臨床療效；效；免疫療法，免疫療法，MEDI4736MEDI4736、Pembrolizumab、Nivolumab，在，在NSCLC中顯示出有效性；中顯示出有效性；以以C-METC-MET過

14、表達為靶點，克服過表達為靶點，克服EGFR-TKIEGFR-TKI獲得性耐藥；獲得性耐藥；2015ASCO 最新進展第二十八頁，共46頁。7.HER-27.HER-2基因擴增基因擴增第二十九頁，共46頁。第三十頁，共46頁。第三十一頁，共46頁。各腫瘤的分子病理診斷方案各腫瘤的分子病理診斷方案第三十二頁，共46頁。1313肺癌肺癌第三十三頁，共46頁。1414. .結(jié)直腸癌分子診斷項目結(jié)直腸癌分子診斷項目1313結(jié)直腸癌分子診斷項目結(jié)直腸癌分子診斷項目第三十四頁，共46頁。乳腺乳腺癌分子診斷項目癌分子診斷項目第三十五頁，共46頁。1717. .白血病分子診斷項目白血病分子診斷項目胃腸道間質(zhì)瘤分

15、胃腸道間質(zhì)瘤分子診斷項目子診斷項目第三十六頁，共46頁。腫瘤化療腫瘤化療分子診斷項目分子診斷項目第三十七頁，共46頁。分子病理臨床價值案例分子病理臨床價值案例- -小結(jié)小結(jié)(I)(I)第三十八頁，共46頁。分子病理臨床價值案例分子病理臨床價值案例- -小結(jié)小結(jié)(II)(II)第三十九頁，共46頁。鉑類ERCC1 mRNA，BRCA1 mRNAERCC1(118)、ERCC2(312)XRCC1(194/399)、GSTP1(105)順鉑卡鉑抗微管類TUBB3 mRNA，STMN1 mRNAMDR1(2677/3435)紫杉醇白蛋白結(jié)合型紫杉醇長春瑞濱長春花堿多西他賽氟尿嘧啶類TYMS mRNA

16、，TYMP mRNATYMS(3-/5-UTR)MTHFR(677/1298)DPYD(2A/5A/9A)培美曲塞吉西他濱RRM1 mRNA，RRM1(37)依托泊苷TOP2A mRNA伊立替康UGT1A1(*6/*28)絲裂霉素NQO1(465/609)異環(huán)磷酰胺CYP2C9(*3)，CYP2C19(*2/*3)基因表達/多態(tài)性檢測能有效預(yù)測患者化療的藥物敏感性及毒副作用強弱!8、化療類化療類化療類分子診斷項目分子診斷項目第四十頁，共46頁。臨床常見的幾種化療藥物臨床常見的幾種化療藥物第四十一頁，共46頁。1 1.ERCC1.ERCC1與鉑類與鉑類第四十二頁，共46頁。2 2.RRM1.RRM1與吉西他濱與吉西他濱第四十三頁，共46頁。3 3.TUBB3.TUBB3與紫杉醇類與紫杉醇類第四十四頁，共46頁。4 4.BRCA1