今天，《自然醫(yī)學(xué)》雜志上刊登了一個有關(guān)癌癥的里程碑式臨床研究[1]！美國最好的癌癥中心之一，紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥研究中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center，簡稱MSK）的研究人員利用他們獨有的腫瘤檢測技術(shù)MSK-IMPACT對超過10000名晚期癌癥患者進行了基因測序，這是目前轉(zhuǎn)移性癌癥患者中最大規(guī)模的腫瘤測序研究[2]。

研究中患者的癌癥類型分布基于測序結(jié)果，有1000多名患者參與了個性化的臨床治療實驗?，F(xiàn)在，研究人員不但可以確定癌癥的類型和擴散程度，還能知道是哪些突變驅(qū)動著癌細胞，然后幫助患者選擇最可能起效的療法。

這項研究共包括10945例腫瘤樣本，來自10336名患者。研究的通訊作者，遺傳學(xué)家Michael Berger博士說：“這項研究代表了MSK在臨床測序領(lǐng)域的一個‘高潮’，對我們來說，這前10000多名患者是一項大投資，我們通過他們建立了‘?dāng)?shù)據(jù)庫’，其中有巨大的可挖掘潛力，這前10000名患者是我們的一個里程碑?！盵3]

Michael Berger博士MSK-IMPACT（Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets）是一個更加全面的癌癥測序技術(shù)。目前，常規(guī)針對癌癥的測序只在少數(shù)幾種癌癥中進行。相比之下，MSK-IMPACT適用于任何腫瘤類型，而且還能夠檢測到罕見的突變以及其他關(guān)鍵的遺傳變異[4]。這種檢測是腫瘤精準(zhǔn)治療的一個重要組成部分，靈活、全面的鑒定治療中可靶向的基因。

MSK-IMPACT基于二代測序技術(shù)，它并不是對腫瘤的全基因組或蛋白編碼基因進行測序，而是以過去的癌癥研究為基礎(chǔ)，確定了341個重要的“癌基因”。研究人員對患者這些基因上所有的重要區(qū)域都進行了測序，可以檢測到基因上所有蛋白編碼區(qū)突變、拷貝數(shù)變化（CNAs）、啟動子突變和基因組重排。MSK的病理學(xué)系主任David S. Klimstra博士認(rèn)為，這使得研究人員能夠更全面的了解患者的“遺傳變異”情況[5]。

從檢測到出具報告的流程示意圖首先，研究人員比較了MSK-IMPACT與全外顯子組測序（WES）的差別，通過對樣本的檢測，他們發(fā)現(xiàn)至少有9%的癌癥相關(guān)突變是WES沒有檢測到的。而且，MSK-IMPACT能夠檢測到的一些很重要的，基因組重排導(dǎo)致的“融合基因”，WES也是檢測不到的。研究人員在1597名患者（15%）中都檢測到了融合基因，其中最常見的分別是TMPRSS2-ERG、EGFRvIII、EML4-ALK和EWSR1-FLI1。

而后，研究人員將MSK-IMPACT的測序結(jié)果與癌癥體細胞突變目錄（Catalog of Somatic Mutations in Cancer，COSMIC）數(shù)據(jù)庫做了對比，發(fā)現(xiàn)有69%的體細胞突變數(shù)據(jù)庫中都沒有收錄！沒有與之相匹配的正常樣本測序結(jié)果的對比，這些突變是很難和一些罕見的遺傳變異區(qū)分開的。

根據(jù)研究人員的介紹，傳統(tǒng)的臨床試驗招募患者通常是以癌癥類型為標(biāo)準(zhǔn)，但基于MSK-IMPACT檢測，他們可以進行新型臨床研究，以基因的突變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)，具有相同突變的患者，盡管可能癌癥類型不同，但是可以使用同一種靶向藥物。比如前列腺癌、腎嫌色細胞癌、膠質(zhì)母細胞瘤和胃癌中都有編碼區(qū)基因TP53的突變。

主要癌種和主要基因突變的對應(yīng)以及突變類型的比例TP53基因是這次研究中發(fā)現(xiàn)的最常見的一個突變基因，41%的患者都有攜帶，尤其是高級別漿液性卵巢癌（98%），食管腺癌（89%）和小細胞肺癌（85%）患者。其次是KRAS基因，攜帶者占所有患者的15%，有90%的胰腺癌患者和44%的結(jié)腸癌患者都攜帶它的突變。

研究人員選取了常見的16種腫瘤，將MSK-IMPACT的檢測結(jié)果與TCGA（The Cancer Genome Atlas）數(shù)據(jù)庫做對比，發(fā)現(xiàn)在突變位點的鑒定上是高度一致的。但是有一些TCGA中被發(fā)現(xiàn)突變頻率很高的基因在MSK-IMPACT的檢測下顯示的突變頻率更高，其中最具代表性的仍然是TP53，在前列腺癌中，MSK-IMPACT檢測的突變頻率是TCGA的4倍之多（29%和7%）。

還有一些在TCGA中突變頻率不高的基因在MSK-IMPACT中卻很高，例如前列腺癌中的AR基因（18%和1%）和乳腺癌中的ESR1基因（11%和4%）。這說明MSK-IMPACT檢測所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫與現(xiàn)有的常用數(shù)據(jù)庫的差異還是不小的。

TERT啟動子突變（綠）和未突變（紅）患者的存活率對比，從左至右依次為黑色素瘤、尿路上皮癌和甲狀腺乳頭狀癌除了蛋白編碼基因，MSK-IMPACT也能夠檢測到一些重要的非編碼基因，例如TERT（端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶）基因。它的啟動子發(fā)生突變在膀胱癌（70%）、膠質(zhì)瘤（67%）、甲狀腺癌（60%）和黑色素瘤（49%）中都屬常見，而這也是WES做不到的。通過MSK-IMPACT，研究人員還進一步發(fā)現(xiàn)，在同樣類型的癌癥中，有這種突變的患者的生存率明顯低于沒有突變的患者。

除了體細胞突變和非編碼基因的檢測外，MSK-IMPACT在突變標(biāo)記（mutation siganures）方面的檢測也不在話下，突變標(biāo)記可能能夠揭示患者所患癌癥的原因和預(yù)測癌癥療法響應(yīng)的可能性。再舉個例子，DNA修復(fù)中的錯配修復(fù)（MMR）缺陷就是一種突變標(biāo)記，在2015年的美國臨床腫瘤學(xué)會（ASCO）年會上，Johns Hopkins Kimmel癌癥中心的研究人員指出，MMR缺陷的檢測可以用來預(yù)測抗PD-1/PD-L1藥物的響應(yīng)情況，對于實現(xiàn)患者的“個性化治療”來說有很大益處[6]。

前列腺癌患者腫瘤的變化情況（紅色箭頭所指）在MSK，就有一位55歲的前列腺癌患者因此而受益。這名患者沒有檢查出相關(guān)的常見體細胞突變，但是MSK-IMPACT的檢測結(jié)果顯示他的MUTYH基因上存在MMR缺陷，于是他加入了一項抗PD-L1免疫治療藥物的臨床試驗中，患者對藥物響應(yīng)良好，MRI檢查顯示他的腫瘤在治療兩個多月后迅速縮??！

研究人員發(fā)現(xiàn)，這10000多名患者中，36.7%都有至少一種可用MSK-IMPACT檢測到的突變，這意味著他們可以參與一些靶向藥物的臨床試驗。在研究中，去掉身體狀況不允許的和沒有治療意愿的患者，最后有11%的患者都參與了MSK不同靶向藥物的臨床試驗。

a：基因突變對應(yīng)的FDA批準(zhǔn)的生物標(biāo)志物和藥物；b：患者攜帶情況的分布；c：患者參與針對不同基因突變的靶向藥物的臨床實驗數(shù)量Berger博士指出，實際上受益于MSK-IMPACT的患者的比例還要更高一些，因為10336名患者的數(shù)量是在2016年夏天達到的，到目前為止，患者已經(jīng)超過16000名，而且這一數(shù)字還在以每月600-800的增量增長著！另外，隨著患者的增加，MSK-IMPACT“數(shù)據(jù)庫”（數(shù)據(jù)庫地址http:///msk-impact）中的癌基因也從341個增加到了468個[3]，這些增長意味著未來會有更多的患者從MSK-IMPACT受益，同時也為MSK-IMPACT數(shù)據(jù)庫做出貢獻。

參與了研究的Marc Ladanyi博士表示：“當(dāng)我們發(fā)布了這個里程碑研究時，我想我們是正在建立一個新的癌癥檢測治療模式?！盵2]

參考資料：

[1] Mutational landscape of metastatic cancerrevealed from prospective clinical sequencing of 10,000 patients.

[2] http://www./articles/landmark-analysis-from-memorial-sloan-kettering-reveals-genomic-tumor-sequence-of-more-than-10-000-cancer-patients-using-msk-impact

[3] https://www./blog/reaching-milestone-researchers-report-results-first-10000-patients-analyzed-msk-impact

[4] https://www./msk-impact

[5] https://www./blog/new-tumor-sequencing-test-will-bring-personalized-treatment-options-more-patients

[6] PD-1 blockade in tumors with mismatch repair deficiency.