人類疾病和基因組研究課件

惡性腫瘤研究人類疾病和基因組研究鄭樹浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院浙江大學(xué)腫瘤研究所惡性腫瘤研究人類疾病和基因組研究鄭樹

1,問題的提出

1,問題的提出CancerEpidemiologyRiskFactorsTargetsTobaccoObesityFamilialXenobioticsDietChronicInflammationAlcoholAsbestosUVRadiationHormonesViralLungBreastProstateOvarianUterineCervixBladder-KidneySkinBrainBoneColorectalHematologicPancreasLiverH&NStomachEsophagusIon.RadiationLungBreastProstateOvarianUterineCervixBladder-KidneySkinBrainBoneColorectalHematologicPancreasLiverH&NStomachEsophagusAdaptedfromISPOCancerEpidemiologyRiskFactorCancerEpidemiologyEnvironmentHostTobaccoObesityFamilialXenobioticsDietChronicInflammationAlcoholAsbestosUVRadiationHormonesViralLungBreastProstateOvarianUterineCervixBladder-KidneySkinBrainBoneColorectalHematologicPancreasLiverH&NStomachEsophagusIon.RadiationLungBreastProstateOvarianUterineCervixBladder-KidneySkinBrainBoneColorectalHematologicPancreasLiverH&NStomachEsophagusGene-EnvironmentInteractionAdaptedfromISPOCancerEpidemiologyEnvironment2006年全國部分市縣前十位疾病死亡專率及死亡原因構(gòu)成(合計(jì))順位市縣死亡原因死亡專率

1/100000構(gòu)成%死亡原因死亡專率

1/100000構(gòu)成

%1惡性腫瘤144.5727.25惡性腫瘤130.2325.142腦血管病93.6917.66腦血管病105.4820.363心臟病90.7217.10呼吸系病84.9416.404呼吸系病69.2913.06心臟病71.8413.875損傷及中毒32.366.10損傷及中毒46.128.906內(nèi)分泌營養(yǎng)和代謝疾病17.593.32消化系病17.003.287消化系病15.612.94內(nèi)分泌營養(yǎng)和代謝疾病8.161.578泌尿生殖系病7.281.37泌尿生殖系病6.651.289神經(jīng)系病4.950.93神經(jīng)系病4.160.8010精神障礙3.440.65精神障礙3.770.73

十種死因合計(jì)90.41十種死因合計(jì)92.32中國衛(wèi)生部,2007年衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)提要2006年全國部分市縣順位市縣死亡原因死亡專率

1/12002年全球癌癥發(fā)病 1090 萬死亡 670 萬現(xiàn)患 2460 萬結(jié)直腸癌發(fā)病 102.3 萬死亡 52.9 萬現(xiàn)患 280 萬（WHO,2002）2002年全球癌癥發(fā)病 1090 萬全球癌癥排位發(fā)病排位：肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、胃癌死亡排位：肺癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌現(xiàn)患排位：乳腺癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌、胃癌(WHO2002)全球癌癥排位發(fā)病排位：肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、胃癌全世界新發(fā)病人：1090萬/年(1010)（2002年）現(xiàn)患者：2460萬(2240)我國新發(fā)病人：200萬/年（2000年）現(xiàn)患者：250萬死亡人：150萬/年（2000年）城市：肺、胃、肝、腸、乳腺農(nóng)村：胃、肝、肺、食管、腸腫瘤流行病狀況全世界新發(fā)病人：1090萬/年(1010)（2002年）腫瘤天津市20年腫瘤譜變化前10位男性： 肺癌、肝癌、食管癌、大腸癌、膀胱癌、 胰腺癌、腦瘤、淋巴瘤、腎癌女性： 肺癌、乳腺癌、大腸癌、胃癌、肝癌、 食管癌、卵巢癌、宮頸癌、胰腺癌、腦瘤天津市20年腫瘤譜變化前10位上升癌:前10位男性： 總112.72%

上升:腎癌、肺癌、大腸癌、腦瘤女性： 總49.28%

上升:胰腺癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌上升癌:前10位發(fā)病率增加原因人口增加及老齡化男性：10.5%；女性：13.9%危險(xiǎn)因素變化男性：8.6%；女性：3.8%

主要可能因素:吸煙,肥胖,體力活動(dòng)估計(jì)遺傳性大腸癌（HNPCC及FAP）約5~10%發(fā)病率增加原因人口增加及老齡化Age-StandardizedIncidenceRatesLiverStomachAge-StandardizedIncidenceRatAge-StandardizedIncidenceRatesLungCervixAge-StandardizedIncidenceRat

AnnualAge-adjustedCancerIncidenceRateAmongMalesandfemales(US1975-2003)AnnualAge-adjustedCancerIn

發(fā)病率上升最快的腫瘤之一

占全部腫瘤死亡的28%

CACancerJClin2000;50:7

中國腫瘤2000；9:435

肺癌發(fā)病率上升最快的腫瘤之一肺癌肺癌的發(fā)生率和死亡率

全國腫瘤登記中心（30個(gè)腫瘤登記處）資料：

發(fā)病率和死亡率在大多數(shù)地區(qū)占第一位城市:男性第一位、女性第四位大多數(shù)地區(qū)肺癌死亡/發(fā)病比的比例都接近1

中國腫瘤2006;15:430

中國腫瘤

2006;15:570

肺癌的發(fā)生率和死亡率全國腫瘤登記中心（30個(gè)腫瘤登記化學(xué)預(yù)防

一級預(yù)防(>1/3)

二級預(yù)防(1/3)

三級預(yù)防(<1/3)

預(yù)防復(fù)發(fā)生第二癌避免接觸預(yù)防致癌物形成阻斷交互作用早期診斷治療致癌物前致癌物終致癌物啟動(dòng)細(xì)胞癌前病變惡性腫瘤形成臨床癌擴(kuò)散起始階段(幾十年)促進(jìn)(十幾年)癌變(幾年/1-2年)進(jìn)展期(幾月)癌前癌變診斷&治療病因多因素，多步驟(一)化學(xué)預(yù)防一級預(yù)防(>1/3)二級預(yù)防(1/3)三級預(yù)防防治策略初篩精篩（篩診）全體：≥30-40歲人群FOB

+數(shù)量化評估模型高危人群大腸癌腸鏡HBV+AFP肝癌B超、CTEB鼻咽癌鼻咽鏡體檢+數(shù)量化評估模型乳腺癌B超、鉬靶拉網(wǎng)食管癌食道鏡碘染HPV巴氏涂片子宮頸癌陰道鏡防治策略初篩精篩（篩診）全體：≥30-40歲人群FOB高?！扒耙啤睂Σ吒深A(yù)阻斷于：癌前病變，早期癌變階段腫瘤防治戰(zhàn)略前移,

基礎(chǔ)向臨床的轉(zhuǎn)化性研究

(一)“前移”對策干預(yù)阻斷于：癌前病變，早期癌變階段腫瘤防治戰(zhàn)略前70年代我國大腸癌高發(fā)地區(qū)分布狀況紅色區(qū)域?yàn)楦甙l(fā)地區(qū)70年代我國大腸癌高發(fā)地區(qū)分布狀況紅色區(qū)域?yàn)楦甙l(fā)地區(qū)美國結(jié)直腸癌死亡率下降死亡率下降5年生存率上升1975-2006年美國9地區(qū)標(biāo)化死亡率和5年生存率變化情況數(shù)據(jù)來自SEER發(fā)病率下降美國結(jié)直腸癌死亡率下降死亡率下降5年生存率上升1975-20CRCSurvival&Grading5ys63.4%TNMGrading：

Ⅰ（T1-2N0M0）93.2%ⅡA（T3N0M0）84.7%ⅡB（T4N0M0）72.2%ⅢA（T1-2N1M0）83.4%ⅢB（T3-4N1M0）64.1%ⅢC（TanyN2M0）44.3%Ⅳ（TanyNanyM1）8.1%CRCSurvival&Grading5ys63.CRC發(fā)病與死亡下降可能原因生活方式的改變療效更好的新藥物結(jié)直腸癌篩查

2006年美國50-75歲人群中已有60.8%至少參加過一次篩查CRC發(fā)病與死亡下降可能原因生活方式的改變N:

正常上皮A:

腺瘤T:

腺癌N:正常上皮A:腺瘤T:腺癌人類疾病和基因組研究課件2.大腸癌發(fā)生途徑

正常粘膜上皮增生/息肉腺瘤早期癌5-10年篩查和干預(yù)進(jìn)展癌2-5年發(fā)病率死亡率1.中國發(fā)病率持續(xù)上升3.各病期分布均勻并決定療效2.大腸癌發(fā)生途徑正常粘膜上皮增生/息肉腺瘤早期癌優(yōu)化的篩檢方案（1）初篩（高危人群）:

≥40歲，符合下列4項(xiàng)中的1項(xiàng)或以上:(1)免疫法FOBT(+)(2)一級親屬大腸癌史(3)本人腸息肉或癌腫史(4)有以下6項(xiàng)中2項(xiàng)或以上:

u

慢性腹瀉;u

慢性便秘;u

粘液血便;

u

慢性闌尾炎;u

精神刺激史;

▼

慢性膽道疾病史

（2）復(fù)篩（腸鏡）：腸鏡（+）：診治腸鏡（-）：上述1項(xiàng)（+）每2-3年復(fù)篩

上述2項(xiàng)或以上（+）隔1年復(fù)篩優(yōu)化的篩檢方案（1）初篩（高危人群）:

基于社區(qū)的結(jié)直腸癌篩查方案的比較和評價(jià)研究研究人群和社區(qū)：

1、社區(qū)和人群：

研究內(nèi)容哈爾濱南崗區(qū)篩查區(qū)：保健辦事處，69479人

(原定5＋5萬)

對照區(qū)：哈西辦事處，67551人上海市徐匯區(qū)篩查區(qū)：虹橋等社區(qū)，58834人

(原定5＋5萬)

對照區(qū)：匯站等社區(qū)，33957人杭州市下城區(qū)篩查區(qū)：武林和天水街道，106698人

(原定10＋10萬)

對照區(qū)：朝暉和文暉街道，93833人2、篩檢對象：戶籍在篩查區(qū)

40－74歲所有個(gè)體?；谏鐓^(qū)的結(jié)直腸癌研究內(nèi)容哈爾濱南崗區(qū)篩查區(qū)

地區(qū)目標(biāo)人群數(shù)*完成問卷人數(shù)完成FOB檢查人數(shù)高危人群例數(shù) （40－74歲）（％）（％）（陽性率，％）杭州3234816860(52.12)13214（40.85）2412（14.31%）

上海3143310766(34.25)8480人(26.98)964(8.96)

哈爾濱140007817(56.21)7817（56.21）1354(17.32)

合計(jì)7778135443(45.6)29511(38.0)4730(13.3)29511/35443(83.3)初篩順應(yīng)性地區(qū)目標(biāo)人群數(shù)*完成篩查順應(yīng)性小結(jié)

未參加初篩:77781–35443=42338（包括人戶分離20%）問卷順應(yīng)性45.6%，F(xiàn)OB順應(yīng)性為38%

若將問卷調(diào)查為初篩人群:

問卷順應(yīng)性為100%(35443/35443)FOB檢查順應(yīng)性為83.3%(29511/35443)初篩陽性:=高危人群:13.3%(4730/35443)

問卷陽性及/或FOB陽性

篩查順應(yīng)性小結(jié)未參加初篩:77781–35443=

項(xiàng)目癌（％）腺瘤（％）潰結(jié)（％）息肉（％）合計(jì)(%) FOB陽性15（53.6）59（27.7）061（30.8）135（30）問卷陽性

6（21.4）139（65.3）7（63.6）122（61.6）274（60.9）雙陽性7（25）15（7.0）4（36.4）15（7.6）41（9.1）合計(jì)28（100）213（100）11（100）198（100）450（100）杭州、上海、哈爾濱三地區(qū)癌及癌前病變結(jié)果FOB陰性:癌+癌前病變：61%

(274/450),FOB陰性:癌：21%（6/28）

問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)較多癌前病變,問卷有助防治前移策略

中國結(jié)直腸癌篩查早診

的特點(diǎn)采用問卷調(diào)查表和FOBT結(jié)合形式結(jié)直腸癌篩查問卷調(diào)查表在發(fā)現(xiàn)腺瘤和息肉病變嘉善2007-2009年篩查調(diào)查表陽性者2050例，檢出腸癌12例，腺瘤176例，息肉322例僅調(diào)查表陽性者1776例，檢出腺瘤癌變1例，腺瘤138例，息肉259例72.72%27.27%StageⅠ:5cases(25%),StageII:11cases(55%)StageⅢ:4cases(20%),StagingUnknown：2cases9.39%7.07%23.34%31.31%66.67%62.63%CRApolyp中國結(jié)直腸癌篩查早診

的特點(diǎn)72.72%27.27%Stag2009篩查技術(shù)指標(biāo)初篩順應(yīng)性腸鏡順應(yīng)性高危人群比例海寧89.8%79.6%16.5%嘉善88.9%78.0%12.6%杭滬哈三地45.6%34.8%13.3%海寧嘉善示范基地的篩查順應(yīng)性比大城市高一倍多?

疾病發(fā)病率,死亡率下降----隨訪2009篩查技術(shù)指標(biāo)初篩順應(yīng)性腸鏡順應(yīng)性高危人群比例海寧89

地區(qū)腸鏡人數(shù)/癌例數(shù)癌檢出率癌前病癌及癌前病變應(yīng)檢人數(shù)（％）（1/10萬）變例數(shù)檢出率（％）杭州967/2412 222275.0723226.27

（40.09）上海300/964 41333.35720.33

（31.12）哈爾濱383/1354 2522.1913335.24

（28.29）合計(jì)1650/4730281700.042227.27

(34.88)腸鏡檢查順應(yīng)性及檢查結(jié)果癌前病變包括：腺瘤、非腺瘤性息肉、慢性潰瘍性結(jié)腸炎地區(qū)腸鏡人數(shù)/ChallengeTheColonoscopycomplianceonly34.88%(1650/4730)

Thedetectrate:27.27%(450/1650)

ThecolonoscopynegativePopulation?ChallengeTheColonoscopycoFig.1.Majorgeneticalterationsassociatedwithcolorectaltumorigenesis.PNASMarch18,2008vol.105no.114283–4288Sia?nJonesetal機(jī)制Tumorigenesis.Fig.1.Majorgeneticalterati乳腺癌個(gè)體化輔助治療

TumorpT1-3

低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(18)

pN0/pN1mi(<2mm)

consider21-geneassay中等復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(18-30)

(評分)

Tumor0.6-1cm

高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(>31)

伴不良因素*

不良因素:脈管浸潤核分裂像多組織學(xué)分級高AdjEndoAdjEndo+/-AdjChxAdjEndo+AdjChx乳腺癌個(gè)體化輔助治療TumorpT1-3預(yù)測化療敏感性同樣組織學(xué)表型、同樣臨床特征的患者給予同樣的方案化療，轉(zhuǎn)歸截然不同

WHY???預(yù)測化療敏感性同樣組織學(xué)表型、同樣臨床特征的患者TheRecentConception:

4PMedicineStrategicVision

Predictive預(yù)測

Personalized個(gè)體化

Pre-emptive(Preventive)

預(yù)防

Participatory參與Fundamentalcauseofcancerat

earliestmolecularstage(NIH)Cancerpreventionandtherapyforceforward(China)TheRecentConception:

4PMedi2,腫瘤生物標(biāo)志物基礎(chǔ)

2,腫瘤生物標(biāo)志物基礎(chǔ)第一階段：上世紀(jì)50年代

腫瘤為多因素、多步驟、多階段，致癌、促癌、演進(jìn)的過程第二階段：50-70年代

細(xì)胞生物學(xué)第三階段：70年代中期

分子生物學(xué)、基因工程、蛋白工程、細(xì)胞工程腫瘤生物學(xué)發(fā)展一百年第一階段：上世紀(jì)50年代腫瘤生物學(xué)發(fā)展一百年高通量技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)生物學(xué)理念生物信息學(xué)分析手段腫瘤發(fā)生發(fā)展病因與發(fā)病機(jī)制系統(tǒng)生物學(xué)的理念和納米技術(shù)的手段第四階段高通量技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)生物學(xué)理念生物信息學(xué)分析手段腫瘤發(fā)生發(fā)展系BreastCancerEvolutionTracyVargo-Gogola&JeffreyM.Rosen(2007)NatureReviewsCancer7,659-672ADHDCISIBCMetastasisNormalBreastCancerEvolutionTracyV癌癥是復(fù)雜的系統(tǒng)疾病FromNatureReviewCancer癌癥是復(fù)雜的系統(tǒng)疾病FromNatureReviewC

時(shí)間上:

同一類細(xì)胞從正常到腫瘤的轉(zhuǎn)化過程中腫瘤細(xì)胞在不同的發(fā)展階段

空間上:

細(xì)胞之間:不同細(xì)胞的相互作用腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞的相互作用分子之間：表觀遺傳學(xué)、基因組，轉(zhuǎn)錄組，蛋白質(zhì)組，代謝組等之間的相互作用

時(shí)間上與空間上的相互作用極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癌癥是復(fù)雜的系統(tǒng)疾病時(shí)間上:癌癥是復(fù)雜的系統(tǒng)疾病

量化所有生物分子成分的方法來闡明生物分子間的相互作用、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)預(yù)測生物的各種生理及病理行為的學(xué)科不再是單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)基因，蛋白或細(xì)胞，強(qiáng)調(diào)整合的信息和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的概念

系統(tǒng)生物學(xué)LHood,etal.Science,2004;306:640-643SystemsBiologyandNewTechnologiesEnablePredictiveandPreventativeMedicine..量化所有生物分子成分的方法來闡明生物分子間的不同生物學(xué)維度基因組發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)標(biāo)記物轉(zhuǎn)錄蛋白組表觀基因組細(xì)胞水平代謝水平交叉學(xué)科，前沿領(lǐng)域。不同生物學(xué)維度基因組發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)標(biāo)記物轉(zhuǎn)錄蛋白組表觀基因組細(xì)胞高山峰代表突變頻率高基因山峰（mountains)，是癌癥發(fā)生發(fā)展的驅(qū)動(dòng)者（driver),矮山峰代表突變頻率低的基因小丘(hills)對11例人結(jié)直腸癌和11例乳腺癌基因組的景觀分析

分析了20,857轉(zhuǎn)錄子（18,191基因）：結(jié)直腸癌：PI3K生物途徑，四個(gè)常見突變基因（APC、KRAS、TP53、PIK3CA），兩個(gè)蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)(CDS1和PKNOX1)。乳腺癌：NFκB生物途徑，四個(gè)常見突變基因（TP53、PIK3CA、ATP8B1、AIM1），兩個(gè)蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)(PRODH和ERCC6)P53P53PI3KPI3KWood,etal.ScienceVol.318.pp.1108-1113,2007標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)高山峰代表突變頻率高基因山峰（mountains)，是癌癥發(fā)大腸癌（紅色）；乳腺癌（藍(lán)色）；數(shù)字代表病例數(shù)標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)Wood,etal.ScienceVol.318.pp.1108-1113,2007

大腸癌（紅色）；乳腺癌（藍(lán)色）；數(shù)字代表病例數(shù)標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)Wo每一種腫瘤具有獨(dú)特組合的突變基因280個(gè)基因涉及約15個(gè)通路（Pathway）約9%基因突變，大部分為Passenger

少數(shù)為driver4.Pathway而不是單個(gè)基因是個(gè)體化治療的基礎(chǔ)Wood,etal.ScienceVol.318.pp.1108-1113,2007

每一種腫瘤具有獨(dú)特組合的突變基因Wood,etal.S驗(yàn)證和證明階段已成為標(biāo)志物開發(fā)的瓶頸。RifaiN,GilletteMA,CarrSA:,2006,24(8):971-983.驗(yàn)證和證明階段已成為標(biāo)志物開發(fā)的瓶頸。RifaiN,G

3,腫瘤標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)及驗(yàn)證研究

基因組學(xué)在結(jié)直腸癌研究的應(yīng)用

N:

正常上皮A:

腺瘤T:

腺癌N:正常上皮A:腺瘤T:腺癌ClinicalInformationShenXX,male,66yBleedingstoolfor3monthsNegativefamilycancerhistoryPathology:

(G):upperrectum,size3X4cm(M):moderatelydifferentiated

adenocarcinoma,invadingtoserosalmembraneStaging:GradeIIBClinicalInformationShenXX,m人類疾病和基因組研究課件人類疾病和基因組研究課件人類疾病和基因組研究課件MountainsareDriver,HillsarePassengerThegenomiclandscapesofhumanbreastandcolorectalcancersP53P53PI3KPI3KWood,etal.ScienceVol.318.pp.1108-1113,2007

Timothy.J.Ley;etal.Nature456,6,2008MountainsareDriver,H人類疾病和基因組研究課件2,502,465,226alignedsequences1,456newcodingnon-synonymousSNVMixvariants(Binomialmixturemodel)RemovalofpseudogeneandHLAsequences1,178newcodingnon-synonymousSNVMixvariants437positionsasnon-synonymouscodingvariantsRe-sequenceofthetumourDNAandnormallymphocyteDNA405newgermlinealleles32asnon-synonymouscodingsomaticpointmutationsPopulationfrequencyofthesomaticmutationpositionsforPALB2,ERBB2,USP28,CDC6,CHD3,HAUS3SP1,KIAA1468andDLG4inafurther192breastcancersExaminationofsomaticnon-synonymouscodingsequencemutationspresentatdiagnosis9yearsearlierPopulationfrequencyofthesoTheinformationtransferredfromthenucleargenometoproteinsalternativesplicingbiasedallelicexpressionRNAediting3,122candidateeditsin1,637geneloci526non-synonymouschanges,232synonymouschanges75editingeventsin12genelocifromthelobularmetastasis(Sangersequencing)Twogenes,COG3andSRP9,showedconfirmedhighfrequencynon-synonymoustranscriptediting,resultinginvariantproteinsequencesTheinformationtransferredfr驗(yàn)證和證明階段已成為標(biāo)志物開發(fā)的瓶頸。RifaiN,GilletteMA,CarrSA:,2006,24(8):971-983.驗(yàn)證和證明階段已成為標(biāo)志物開發(fā)的瓶頸。RifaiN,G希望解決的臨床困惑

腫瘤的異質(zhì)性vs個(gè)體化醫(yī)療個(gè)體化輔助治療的選擇生物分子靶向治療分子生物標(biāo)記物預(yù)后分析4,希望解決的臨床困惑腫瘤的異質(zhì)性vsI期T1-T2→早期遠(yuǎn)處擴(kuò)散術(shù)后18年局部復(fù)發(fā)術(shù)前化療腫塊消失,一年后擴(kuò)散帶瘤“長期”生存乳癌生物特性——“捉摸不定”內(nèi)因：激素相關(guān)、遺傳等外因:………….交叉作用I期T1-T2→早期遠(yuǎn)處擴(kuò)散交叉作用病理類型部位髓樣癌甲狀腺vs乳腺粘液癌胃腸vs乳腺髓樣癌粘液癌病理類型部位髓樣癌甲狀腺vs乳腺粘液癌胃腸vs

臨床要求

警預(yù)

預(yù)測預(yù)后:轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)浸潤治療選擇:個(gè)體化綜合治療分子靶向治療生存率

…….臨床要求警預(yù)預(yù)測化療敏感性同樣組織學(xué)表型、同樣臨床特征的患者給予同樣的方案化療，轉(zhuǎn)歸截然不同

WHY???預(yù)測化療敏感性同樣組織學(xué)表型、同樣臨床特征的患者相同的病理診斷

臨床表型相同的治療不同的效果及預(yù)后ClinicProblems挑戰(zhàn)機(jī)遇GenomicsstrategiesIndividualized/PersonalizedmedicineMulti-disciplinetreatmentGenomicsClassification&Staging相同的病理診斷不同的效果及預(yù)后ClinicProblemsSurgeryRadiationChemotherapyImmunotherapyBiologicalTherapyMolecularTargetedTherapy………………PalliativeTherapy惡性腫瘤是一種全身性疾病，需要多學(xué)科參與的綜合治療

！SurgeryRadiationChemotherapyIm腫瘤分子分型的重要性

篩選高?；颊哌M(jìn)行治療，減少“陪練”預(yù)測化療敏感性選擇有效患者進(jìn)行靶向治療，節(jié)約治療費(fèi)用篩選出不適合的患者，避免致命的毒副反應(yīng)腫瘤分子分型的重要性篩選高?；颊哌M(jìn)行治療，減少“陪練”希望解決的臨床困惑

腫瘤的異質(zhì)性vs個(gè)體化醫(yī)療個(gè)體化輔助治療的選擇生物分子靶向治療分子生物標(biāo)記物預(yù)后分析4,希望解決的臨床困惑腫瘤的異質(zhì)性vs手術(shù)化療（輔助）放療分子靶向治療生物治療免疫治療IV局部治療?全身治療手術(shù)化療（輔助）放療分子靶向治療生物治療免疫治療IV局部治療大腸癌分期與生存情況5年生存率63.4%TNM分期:Ⅰ期（T1-2N0M0）93.2%ⅡA期（T3N0M0）84.7%ⅡB期（T4N0M0）72.2%ⅢA期（T1-2N1(1-3)M0）83.4%ⅢB期（T3-4N1M0）64.1%ⅢC期（TanyN2(>4)M0）44.3%Ⅳ期（TanyNanyM1）8.1%大腸癌分期與生存情況5年生存率63.4%Ⅱ期（Dukes’B）：需個(gè)體化考慮清掃的淋巴結(jié)數(shù)目（<12個(gè)）

T4（侵犯其他器官或穿破臟層腹膜）術(shù)前穿孔或/和腸梗阻淋巴管/血管侵潤分化差

*患者強(qiáng)烈要求

*需考慮其他合并癥和預(yù)期壽命不良因素

臨床表型危險(xiǎn)因素Ⅱ期（Dukes’B）：需個(gè)體化考慮不良因素臨床分子表型危險(xiǎn)因素分子表型危險(xiǎn)因素乳腺癌個(gè)體化輔助治療

TumorpT1-3

低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(18)

pN0/pN1mi(<2mm)

consider21-geneassay中等復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(18-30)

(評分)

Tumor0.6-1cm

高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(>31)

伴不良因素*

不良因素:脈管浸潤核分裂像多組織學(xué)分級高AdjEndoAdjEndo+/-AdjChxAdjEndo+AdjChx乳腺癌個(gè)體化輔助治療TumorpT1-3乳腺癌預(yù)防性手術(shù)治療乳癌高危人群：一、BRAC1、BRAC2突變或缺失者:50-85%乳癌

BRAC1突變1/500，BRAC2突變1/800AshkeuazJewish1/40二、局部放療小葉癌或不典型增生內(nèi)分泌因素乳腺癌預(yù)防性手術(shù)治療乳癌高危人群：Brac1及/或Brac2突變婦女：I7例預(yù)防性雙乳切除，隨訪3.0±1.5年II63例，隨訪2.9±1.4年

II組中8例發(fā)生乳癌，p=0.003。預(yù)防性切除可降低3年隨訪乳癌發(fā)生。荷蘭：Meijers-Heijboer等Brac1及/或Brac2突變婦女：荷蘭：Meijers-BRCA1突變與化療BRCA1突變AT方案 9/15例PR/CR非AT方案(MF,MFP,AC,FAC) 29/29例PR/CRBRCA1無突變AT方案 12/12例PR/CRByrski,etal.BreastCancerTreat2007,AprilBRCA1突變與化療BRCA1突變Byrski,etal乳癌：基因表達(dá)譜與激活通路及個(gè)體化治療早期乳癌964例輔助化療 （試驗(yàn)組573例，驗(yàn)證組391例）臨床病理模型分為：A低危組：激活通路（Src、Myc、-catenin）B中危組：激活通路（TNF、Src、Ras、-catenin）C高危組：激活通路（IGS、WH、CIH、Myc）生存期：A>C19個(gè)月B>C16個(gè)月P<0.01-0.04Archarya,etal.JAMA2008(13)乳癌：基因表達(dá)譜與激活通路及個(gè)體化治療早期乳癌964例輔助化希望解決的臨床困惑

腫瘤的異質(zhì)性vs個(gè)體化醫(yī)療個(gè)體化輔助治療的選擇生物分子靶向治療

分子生物標(biāo)記物預(yù)后分析4,希望解決的臨床困惑腫瘤的異質(zhì)性vs腫瘤分子靶向藥物的分類單克隆抗體小分子化合物單靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑利妥昔、曲妥珠、西妥昔c225、貝伐單抗Avastin伊馬替尼Gleeve、吉非替尼Irressa、厄洛替尼Tarceva索拉非尼、范得他尼、Sutent、拉帕替尼

小分子TKI

(絡(luò)氨酸激酶抑制劑)腫瘤分子靶向藥物的分類單克隆抗體小分子化合物單靶點(diǎn)酪氨酸多分子靶向藥物與化療藥物合用增加化療效果

不是每個(gè)患者都用得起！不是每個(gè)患者都這樣幸運(yùn)，獲得顯著療效！全身化療聯(lián)合分子靶向藥物治療（結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移：mFOLFOX6＋C-225）分子靶向藥物與化療藥物合用增加化療效果全身化療聯(lián)合分子靶向WTFOLFIRI+C-225FOLFIRI59%43%FOLFOX+C-225FOLFOX61%37%7.7mth.7.2mth.MTFOLFIRI+C-225FOLFIRI36%40%7.6mth.8.1mth.FOLFOX+C-225FOLFOX33%5.5mth.49%

8.6mth.9.9mth.8.7mth.CRYSTALstudy&OPUS

studySignificanceintotalsurvivalwithdifferentgenotypes

c-kitgenemutation

GleeveEGFRmutation

IreeseRasgenemutationC-225Averagesur.>63mth.RR：93%Meansurvival=8.3mth.=44.9mth.RR：74%VariouscurativeeffectsbyvariousRacemakesdifference一AgiftfortheAsianfromGodWTFOLFIRI+C-22559%FOLFOX+C-225HongZhang,FrancisBurrows.

JMolMed(2004)82:488–499Ras好像分子開關(guān)，正常時(shí)能控制調(diào)控細(xì)胞生長的路徑；發(fā)生突變時(shí)，則導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)生長，并阻止細(xì)胞自我毀滅。HongZhang,FrancisBurrows.JM易瑞沙

16,000/m特羅凱

20,000/m格列衛(wèi)

25,000/m索拉非尼50,000/m索坦50,000/m愛必妥

80,000-90,000/m赫賽汀

25,000/m美羅華

25,000/m小分子單靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑小分子多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑單克隆抗體分子靶向藥物帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)！易瑞沙16,000/m小分子單靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑希望解決的臨床困惑

腫瘤的異質(zhì)性vs個(gè)體化醫(yī)療個(gè)體化輔助治療的選擇生物分子靶向治療分子生物標(biāo)記物預(yù)后分析4,希望解決的臨床困惑腫瘤的異質(zhì)性vs預(yù)后分析131CRC

（Ⅰ:23，Ⅱ:43，Ⅲ:56，Ⅳ:9）7標(biāo)記物（P53、MAPK、E-cadherin、MSH2、ADCY-2、Shp2、SPARC）ZUCI-蛋白芯片數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

SVM(X10)預(yù)后分析131CRCMolecularstaging

forSurvivalPredictionofCRCPatientsSamples78CRC3CR-adenoma75CRC:48>36Ms(goodPrognosis)30<36Ms)(poorprognosis)Micro-dissected-----TIGR-arrays(32488)Significanceanalysis:SAMSurvivalanalysis:Leaveone-outcrossvalidation(LOOCV)Jclin.Onco,2005,23:3526MolecularstagingforSurvival(A)clusteranalysisof53SAM-selectedgeneswasperformed.

Thedatasuggestthatgenescanbeidentifiedthatdiscriminategoodfrompoorprognosis.(B)ClusteranalysisofSAM-selectedgenes,groupedbyDukes'stageBandCdoesnotdemonstrateadiscriminatingpattern.TrainingsetdetailsshowthepotentialofmolecularstagingJclin.Onco,2005,23:3526系統(tǒng)生物學(xué)的理念高通量技術(shù)平臺(tái)生物信息學(xué)分析標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)(A)clusteranalysisof53SAM與生存率顯著相關(guān)的基因共53個(gè)，其中：36個(gè)為負(fù)相關(guān)基因（過表達(dá)則生存率下降）27個(gè)為正相關(guān)基因（錯(cuò)誤率28%）Jclin.Onco,2005,23:3526與生存率顯著相關(guān)的基因共53個(gè)，其中：Jclin.OncJclin.Onco,2005,23:3526(C)Survivalcurvescorrespondingtogeneclusters.(D)SurvivalcurvesforDukes'stageBandCpatients.Jclin.Onco,2005,23:3526(C(E)Survivalcurvesforthemolecularclassifierusing78samplestestedbyLOOCV.SAM,SignificanceAnalysisofMicroarrays.(E)Survivalcurvesforthemo預(yù)后判斷模型的檢驗(yàn)丹麥的結(jié)腸癌數(shù)據(jù)（Dukes’B和C，96例）U133A（Affymetrix,SantaClara)43個(gè)基因→26個(gè)基因分子預(yù)測與Dukes’分期預(yù)測生存率的比較Jclin.Onco,2005,23:3526預(yù)后判斷模型的檢驗(yàn)丹麥的結(jié)腸癌數(shù)據(jù)（Dukes’B和C，模型盲法測試

(A)26個(gè)基因的生存率判斷

(B)應(yīng)用Dukes’分期的生存率判斷

(C)同時(shí)運(yùn)用分子分期與Dukes‘分期生存率判斷Jclin.Onco,2005,23:3526模型盲法測試Jclin.Onco,2005,23:IHCstainingofSPARCL1andOsteopontininnon-metastasticandlivermetastasticCRC.

(a)SchematicofSPARCL1andOsteopontinonnon-metastasticCRCandCRCwithlivermetastases.(b–g)

.SPARCL1innon-metastasticCRCcomparedtotheprimaryCRCwithmetstasis(P=0.004,dversusf).TheprimaryCRCandlivermetastasesexpressedSPARCL1atsimilarlevels(P=0.830,bversusf).SPARCL1wasexpressedinadjacentlivertissues(arrowsinb).

OsteopontinwasinlivermetastasescomparedtotheprimaryCRC(P=0.004,cversusg).NosignificantdifferentialexpressionsofOsteopontinwereobservedbetweennon-metastasticandlivermetastastic

CRC(P=0.159,eversusg)

胡涵光，2009；虞舒靜，2008

IHCstainingofSPARCL1andOsSPARCL1與生存時(shí)間SPARCL1

表達(dá)水平與生存時(shí)間顯著相關(guān)（P=0.025）表達(dá)水平高者，預(yù)后好。葛維挺，虞舒靜，SPARCL1與生存時(shí)間SPARCL1葛維挺，虞舒靜，SPARCL1與生存時(shí)間將SPARCL1表達(dá)水平分為high和low兩組，可更好判斷預(yù)后（P=0.008）IV期病人中SPARCL1高表達(dá)者僅3例，但預(yù)后明顯好于低表達(dá)者。葛維挺，胡涵光，虞舒靜，SPARCL1與生存時(shí)間將SPARCL1表達(dá)水平分為higP53/SPARC模型中位PFS

預(yù)后好

(預(yù)示=0)91.676m

預(yù)后差

(預(yù)示=1)41.928m

P53/SPARC模型中位PFSSampling:

Selectionsamplewithsuitablephenotypematchingthestudypurpose

Sufficiencyclinicinformation:

Clinic-pathologicphenotypeSamplehandling:

Storage,shipping,preparing…Bio-informaticsMulti-DisciplinesAnalysisHighthroughputSequencingSampling:Thankyou!Thankyou!大腸癌干細(xì)胞研究鄭樹朱永良史鐘王榮富浙江大學(xué)腫瘤研究所，醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院惡性腫瘤預(yù)警與干預(yù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室zhengshu@州，2010-4-24大腸癌干細(xì)胞研究鄭樹朱永良史鐘王榮富研究背景大腸癌發(fā)生源于干細(xì)胞（crypt）突變c

遺傳相關(guān)性大腸癌

APC突變引起FAP，Gardner綜合癥，

hMLH1，hMSH2突變HNPCC等。散發(fā)性大腸癌來源于大腸干細(xì)胞突變的不斷累積。研究背景大腸癌發(fā)生源于干細(xì)胞（crypt）突變c遺傳相關(guān)性第一部分永生化的大腸干細(xì)胞(crypt)的建立、鑒定及分子機(jī)制研究第一部分1、建立永生化的大腸干細(xì)胞(crypt)ABCDA.原代大腸干(crypt)細(xì)胞B.逆轉(zhuǎn)錄病毒載體C.永生化的大腸干(crypt)細(xì)胞D.永生化大腸干(crypt)細(xì)胞TUNEL檢測2、永生化大腸干細(xì)胞(crypt)特性鑒定A.CK-8B.CK-18C.CK-19D.PAS染色朱永良，等。浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版).2004,33：379-384ABCD1、建立永生化的大腸干細(xì)胞(crypt)ABCDA.原代大3、體外試驗(yàn)

——

微囊藻毒素促進(jìn)永生化干細(xì)胞(crypt)轉(zhuǎn)化A.陰性對照；B.微囊藻毒素；C.陽性對照；D.轉(zhuǎn)化細(xì)胞磷酸酶活性測定。D朱永良，等。

Carcinogenesis,2005,26:1207-1214.3、體外試驗(yàn)——微囊藻毒素促進(jìn)永生化干細(xì)胞(crypt)

轉(zhuǎn)化大腸干(crypt)細(xì)胞接種裸鼠出現(xiàn)肝臟轉(zhuǎn)移LCA染色陰性；b.PCNA染色陽性；c.CK-pan染色陽性；d.CK-19染色陽性(200)。4、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

——

轉(zhuǎn)化的干(crypt)細(xì)胞具有較強(qiáng)轉(zhuǎn)移潛能轉(zhuǎn)化大腸干(cabcda:MAPK酶活性測定；b:MAPK和Akt酶持續(xù)激活；c:不同轉(zhuǎn)化細(xì)胞激活通路比較；d:抑制MAPK和Akt通路降低細(xì)胞增殖。朱永良，等。

Carcinogenesis,2005,26:1207-1214.5、分子機(jī)制研究：轉(zhuǎn)化的干細(xì)胞(crypt)MAPK和Akt通路持續(xù)激活abcda:MAPK酶活性測定；b:MAPK和Akt酶a:Akt活性測定；b:細(xì)胞增殖測定；c:細(xì)胞計(jì)數(shù)；d:細(xì)胞凋亡分析鐘獻(xiàn)，等。Toxicology.2006,227:211-216.5、分子機(jī)制研究：Silymarin通過抑制Akt活性誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡a:Akt活性測定；b:細(xì)胞增殖測定；c:細(xì)胞計(jì)數(shù)；d:細(xì)胞第二部分

大腸癌干細(xì)胞分離鑒定第二部分

大腸癌干細(xì)胞分離鑒定大腸癌干細(xì)胞分離方法

MACS

FACS

細(xì)胞克隆球培養(yǎng)(3D)

大腸癌干細(xì)胞分選標(biāo)志CD24，CD29，CD44，CD133，CD166，Lgr5

和Ep-CAM等是鑒定和分選大腸癌干細(xì)胞的特征性分子標(biāo)志。研究背景大腸癌干細(xì)胞分離方法

MACS

FACNOD/SCID腎包膜下,CD133+/CD24+細(xì)胞致瘤性

(>CD133-200X)。

CD44+細(xì)胞常CD133+，CD133+細(xì)胞數(shù)>CD44+，

EpCAMhigh/CD44+細(xì)胞是乳腺癌干細(xì)胞的標(biāo)志,也是大腸癌干細(xì)胞較好的分選標(biāo)志,CD166是間充質(zhì)干細(xì)胞的標(biāo)志，大腸癌D166+者預(yù)后差。研究背景研究背景大腸癌干細(xì)胞樣細(xì)胞的分離和保原代腫瘤組織中分離CRC干細(xì)胞樣細(xì)胞污染率高;細(xì)胞的死亡率高;不能長時(shí)間在體外培養(yǎng)，易有雜細(xì)胞污染。大腸癌干細(xì)胞分離原代腫瘤組織

NOD/SCID鼠回收腫瘤組織細(xì)胞分離(MACS和克隆球形成)1、大腸癌干細(xì)胞獲得大腸癌干細(xì)胞樣細(xì)胞的分離和保1、大腸癌干細(xì)胞獲得A、原代大腸癌干細(xì)胞分離2、大腸癌干細(xì)胞分離B、培養(yǎng)大腸癌細(xì)胞的干細(xì)胞分離22.9%92.2%9.4%92.7%CD133ControlSampleSortedSW620HT29A、原代大腸癌干細(xì)胞分離2、大腸癌干細(xì)胞分離B、培養(yǎng)大腸癌細(xì)C、大腸癌干細(xì)胞培養(yǎng)D、細(xì)胞克隆球培養(yǎng)

C、大腸癌干細(xì)胞培養(yǎng)D、細(xì)胞克隆球培養(yǎng)

ZhuL,etal.Nature.2009,457:603-607.

CD133+腸上皮細(xì)胞更易惡性轉(zhuǎn)化ZhuL,etal.Nature.2009,45第三部分

大腸癌干細(xì)胞分子機(jī)制研究第三部分

大腸癌干細(xì)胞分子機(jī)制研究腫瘤干細(xì)胞和普通腫瘤細(xì)胞:

NOD/SCID裸鼠觀察其致瘤性和轉(zhuǎn)移潛能。大腸癌干細(xì)胞相關(guān)候選基因篩選:

a.逆轉(zhuǎn)錄病毒文庫結(jié)合Transwell的方法；

b.建立蛋白芯片檢測蛋白質(zhì)水平改變；

c.AffymetrixU1332.0芯片檢測。大腸癌干細(xì)胞相關(guān)候選基因驗(yàn)證:

a.Westernblot b.Pull-downtest c.IHC1、研究方法a篩選方法：a.Genechip；b.Proteinchip；c.Viruslibaries；d.Informaticsbcd1、研究方法a篩選方法：a.Genechip；b.Pro大腸癌干細(xì)胞→逆轉(zhuǎn)錄成cDNA→克隆至ΔpLXSN逆轉(zhuǎn)錄病毒載體→逆轉(zhuǎn)錄病毒→感染細(xì)胞→Transwell→逆轉(zhuǎn)錄成cDNA→PCR→DNA測序→生物信息學(xué)分析篩選方法技術(shù)路線鑒定結(jié)果NADE3(Rex3)、pcdh、HDGF、pcdh23、Reelin、JKK等約30個(gè)功能基因在大腸癌干細(xì)胞樣細(xì)胞中出現(xiàn)了改變大腸癌干細(xì)胞→逆轉(zhuǎn)錄成cDNA→克隆至ΔpLXSN逆轉(zhuǎn)錄病毒第四部分

大腸癌干細(xì)胞相關(guān)基因的功能研究

1、Rex