2018年7月,中國精準(zhǔn)醫(yī)療的代表性公司——智因東方在業(yè)內(nèi)率先提出“腫瘤全景基因測序”概念,并推出一款內(nèi)容空前龐大的基因測序組合產(chǎn)品——全譜康?腫瘤全景基因測序,該組合產(chǎn)品涵蓋了腫瘤靶向藥及免疫治療領(lǐng)域的幾乎全部應(yīng)用。 為何提出“全景”概念? 在過去的十幾年里,腫瘤基因檢測的宗旨是“精準(zhǔn)”——精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)靶向藥相關(guān)靶點(diǎn),“精準(zhǔn)醫(yī)療”一詞已不再是新鮮事物。然而腫瘤是高度異質(zhì)性的,晚期腫瘤往往存在成百上千、甚至更多的基因突變,即便檢測能“精準(zhǔn)”找到靶向藥相關(guān)靶點(diǎn),那也不過是“滄海一粟”,還有其他眾多突變沒有對治的靶向藥。因此在過去,對于高通量測序(NGS)檢出的在數(shù)量上占絕大多數(shù)的非藥物靶點(diǎn)的突變,臨床上只能是無奈的采取“鴕鳥策略”,即對這些突變視而不見。 因此,在靶向治療背景下,對腫瘤突變的檢測策略傾向于“只測我要的”,即只針對已知的靶向藥靶點(diǎn),Panel可以非常小,甚至NGS技術(shù)都可能顯得多余。但這樣做就相當(dāng)于敵軍有N多火力點(diǎn),而我方只能攻下來其中一個(gè),故而很多單靶點(diǎn)治療策略(包括靶向藥、單靶點(diǎn)疫苗甚至CAR-T等)應(yīng)用后很快產(chǎn)生耐藥或復(fù)發(fā),也就不難理解了。 隨著免疫治療近年來的迅猛發(fā)展,尤其是PD1等免疫檢查點(diǎn)抑制劑,以及新抗原(neoantigen)免疫治療技術(shù)的興起,過去無法成為靶向治療靶點(diǎn)的腫瘤突變,如今有可能成為自體T細(xì)胞的靶點(diǎn),即有可能借助新抗原技術(shù)以及克服微環(huán)境(如免疫檢查點(diǎn))抑制的手段,讓患者自體T細(xì)胞來搞定攜帶這些突變的癌細(xì)胞,其本質(zhì)是利用T細(xì)胞的多樣性去對治腫瘤突變的多樣性(異質(zhì)性)。 因此,在免疫治療背景下,檢測范圍越全,發(fā)現(xiàn)的腫瘤突變越多,相當(dāng)于對敵軍火力偵查得越全面,就越有可能同時(shí)對治敵方多個(gè)火力點(diǎn),全面取勝的把握當(dāng)然也就會越大。這樣腫瘤突變檢測策略就發(fā)生了180度逆轉(zhuǎn),從檢測針對性的幾個(gè)或幾十個(gè)基因的小Panel——即 “只測我要的”,變?yōu)闄z測人類全部2萬個(gè)基因的全外顯子、全轉(zhuǎn)錄組——即“都是我要的”。 另一方面,伴隨著免疫治療的應(yīng)用,對免疫治療的主力軍——自體T細(xì)胞的屬性、狀態(tài)及TCR克隆豐度等多方面的監(jiān)測也顯得越來越必不可少。 故而,在免疫治療背景下,檢測的宗旨將從局部“精準(zhǔn)”,走向整體“全景”。 何謂“全景”? 腫瘤全景基因測序的“全景”體現(xiàn)在多個(gè)方面。首先是空間全景,包括組織來源全面性、組學(xué)全面性、檢測范圍全面性以及分析角度全面性;其次是時(shí)間全景,即多時(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。 一、組織來源全面性 全景測序的信息來源包括腫瘤組織、循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA),以及免疫細(xì)胞,能夠全面反映腫瘤的基因譜、突變負(fù)荷和免疫狀態(tài)等信息。其中: 腫瘤組織樣本能夠提供腫瘤突變譜和基因表達(dá)信息; ctDNA樣本可以作為組織樣本的重要補(bǔ)充,因?yàn)槟[瘤各病灶間及病灶內(nèi)均存在異質(zhì)性,與腫瘤組織樣本相比,ctDNA能夠更好的反映其他病灶的信息,在一定程度上可以彌補(bǔ)組織樣本的突變信息遺漏; 腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)的數(shù)量和狀態(tài)能夠體現(xiàn)腫瘤免疫反應(yīng)的情況,而其中聚集的能夠識別腫瘤的T細(xì)胞是免疫治療細(xì)胞的重要來源; 外周血中同樣有腫瘤識別性的T細(xì)胞,而回輸后對外周血中T細(xì)胞組成的監(jiān)測,對于細(xì)胞免疫治療來說更為重要。 二、組學(xué)全面性+檢測范圍全面性 除了多種組織細(xì)胞來源,多組學(xué)、全范圍的綜合檢測同樣意義重大。全譜康?腫瘤全景基因測序的檢測內(nèi)容包括基因組、轉(zhuǎn)錄組和免疫組的全方位檢測。 基因組層面,檢測腫瘤組織和ctDNA的全外顯子,綜合反映腫瘤突變譜和突變負(fù)荷(TMB),此外還包括微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)檢測和人類淋巴細(xì)胞抗原(HLA)精確分型。值得一提的是全譜康?方案中的全外顯子測序都是采取腫瘤組織或ctDNA樣本600~1000X的測序深度,以及正常對照樣本150X的測序深度,以保障體細(xì)胞突變篩選的敏感性和特異性。 轉(zhuǎn)錄組測序可以提高基因融合檢出率并提供基因表達(dá)信息,為靶向藥物提供更全面的信息,同時(shí)可驗(yàn)證基因突變的表達(dá)情況,為新抗原篩選提供參考。 免疫組檢測在實(shí)體瘤的應(yīng)用中,主要檢測對象為T細(xì)胞受體(TCR),TCR是T細(xì)胞表面的特異性受體,負(fù)責(zé)識別由HLA所呈遞的抗原,不同T細(xì)胞其TCR序列也不同,通過分析TCR的種類和比例即可反映機(jī)體免疫情況,并可監(jiān)測特定TCR比例的變化,以分析免疫治療的療效和作用機(jī)制。 在B細(xì)胞或T細(xì)胞血液腫瘤的應(yīng)用中,免疫組檢測的對象不僅僅包括“我方”——即正常免疫細(xì)胞的信息,還包括“敵方”——即來自B系或T系腫瘤細(xì)胞的BCR及TCR信息。 三、分析角度全面性 全譜康?腫瘤全景基因測序可實(shí)現(xiàn)三大分析內(nèi)容:靶向藥物敏感性分析,PD1/PDL1藥物療效分析,以及腫瘤新抗原(neoantigen)分析,從而提供全面的靶向用藥和免疫治療指導(dǎo)。 靶向藥物相關(guān)基因分析:腫瘤組織和ctDNA全外顯子測序提供的基因變異信息能夠完全覆蓋普通靶向藥物檢測的內(nèi)容,單獨(dú)的靶向藥Panel高深度測序可以更加精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn),而轉(zhuǎn)錄組測序可以顯著提高基因融合檢出率,并提供基因表達(dá)信息,從而能夠?qū)Π邢蛩幬锾峁└尤娴闹笇?dǎo)。 PD1/PDL1藥物療效分析:腫瘤突變負(fù)荷(TMB)和微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)能夠反映腫瘤抗原的豐富程度,部分基因突變也與TMB和腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞數(shù)量相關(guān),HLA多樣性能夠體現(xiàn)抗原呈遞能力,這些信息均與PD1/PDL1單抗等免疫檢查點(diǎn)抑制劑類藥物的療效相關(guān),均包含在全景基因測序的方案中,可以為此類藥物的療效提供完整的參考信息。值的關(guān)注的是,全景基因測序方案中檢測TMB是用全部2萬個(gè)基因的全外顯子策略,這顯然要比用幾百個(gè)基因的Panel更具代表性,結(jié)果更為準(zhǔn)確。 新抗原(neoantigen)靶點(diǎn)預(yù)測:新抗原療法是以腫瘤體細(xì)胞突變形成的新生抗原作為靶點(diǎn)的免疫治療方式,目前在國際上在多個(gè)癌種已經(jīng)取得了突破性的成果。新抗原靶點(diǎn)預(yù)測,是借助全外顯子組發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞突變,通過轉(zhuǎn)錄組測序驗(yàn)證突變表達(dá)情況,再通過HLA親和力預(yù)測,最終經(jīng)過綜合分析篩選出潛在的多個(gè)靶點(diǎn)的全部過程,是新抗原免疫治療的基礎(chǔ)。 四、多時(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測 治療后的動(dòng)態(tài)監(jiān)測主要依靠免疫組測序,新抗原治療所回輸?shù)腡細(xì)胞,以及新抗原疫苗激活的腫瘤識別性T細(xì)胞,其TCR均可能在治療后有顯著上升,從而被TCR測序捕捉到。因此通過TCR測序,可以分析免疫治療后TCR種類和比例的變化,從而判斷療效,甚至可能鎖定特定的TCR序列,找到真正起作用的T細(xì)胞克隆和對應(yīng)的新抗原。 另外,必要時(shí)也可考慮通過ctDNA監(jiān)測,來從分子層面進(jìn)行療效評估,并分析新抗原的變化,為新一輪治療提供靶點(diǎn)信息。 綜上所述,全譜康?腫瘤全景基因測序是目前腫瘤檢測的終極方案,可以提供最全面的靶向和免疫治療相關(guān)基因信息,為個(gè)體化精準(zhǔn)治療提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。 主要參考信息: 1. Nishino M, Ramaiya NH, Hatabu H, Hodi FS. Monitoring immune-checkpoint blockade: response evaluation and biomarker development. Nat Rev Clin Oncol. 2017 Nov;14(11):655-668. 2. Schumacher TN, Schreiber RD. Neoantigens in cancer immunotherapy. Science. 2015 Apr 3;348(6230):69-74. 3. Ott PA, Hu Z, Keskin DB, et al. An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature. 2017 Jul 13;547(7662):217-221. 4. Sahin U, Derhovanessian E, Miller M, et al. Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer. Nature. 2017 Jul 13;547(7662):222-226. 5. Heitzer E, Ulz P, Geigl JB. Circulating tumor DNA as a liquid biopsy for cancer. Clin Chem. 2015 Jan;61(1):112-23. 6.McLeer-Florin A, Duruisseaux M, Pinsolle J, et al. ALK fusion variants detection by targeted RNA-next generation sequencing and clinical responses to crizotinib in ALK-positive non-small cell lung cancer. Lung Cancer. 2018 Feb;116:15-24. |
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