分子诊断与精准医疗

1、精准医疗 2015年年3月月11日，国家首次精准医学战略日，国家首次精准医学战略专家会议，提出中国精准医疗计划专家会议，提出中国精准医疗计划 卫计委表示，将其列入国家卫计委表示，将其列入国家“十三五十三五”科科技发展重大专项技发展重大专项 3月，国家卫计委公布了第一批肿瘤诊断月，国家卫计委公布了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位点单位 精确诊断第一步：明确患者的基因突变状态精确诊断第一步：明确患者的基因突变状态 精准医学是精确诊断和靶向治疗的结合什么是分子诊断？什么是分子诊断？ 分子诊断（分子诊断（molecular diagnosismo

2、lecular diagnosis）：应用分子）：应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊达水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊断。断。 包括包括DNADNA、RNARNA和蛋白质和蛋白质 所有疾病所有疾病( (除外伤除外伤) )的发生均与基因的发生均与基因 检测技术：检测技术：n测序(Sequence)n原位杂交(Hybridization)n聚合酶链式反应(PCR)与遗传有关的与遗传有关的DNADNA结构是由硷结构是由硷基连接而成的基连接而成的双股双螺旋结双股双螺旋结构。一些硷基构。一些硷基片段即为基

3、因片段即为基因 基因：基因：DNA的结构的结构 当基因丢失，当基因丢失，或易位，或或易位，或插入外来基插入外来基因即可发生因即可发生肿瘤肿瘤肿瘤药物的发展趋势肿瘤药物的发展趋势EGFR突变检测的意义突变检测的意义 1、吉非替尼-Gefitinib，商品名: 易瑞沙-Iressa，2015，FDA批准一线药，生产商: 阿斯利康（AstraZeneca）。 2、厄洛替尼-Erlotinib，商品名: 特罗凯-Tarceva，2013年，FDA批准一线药，生产商：罗氏（Roche）。 3、埃克替尼-Icotinib，商品名：凯美纳-Conmana ，2011，CFDA批准的二线药，生产厂家：贝达药业

4、股份有限公司。 4、19缺失或外显子21(L858R)取代突变，阿法替尼-Afatinib，商品名：Gilotrif，2013，FDA批准的一线药，2015年8月在华上市，生产厂家：德国勃林格殷格翰公司。 5、T790M突变：AZD9291(阿斯利康)，RociletinibEGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC最重要的疗效预测因子。EGFREGFR信号通路及靶向治疗机制信号通路及靶向治疗机制4.4.肺癌肺癌EGFREGFR通路靶向分子病理检测通路靶向分子病理检测nEGFREGFR突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、不

5、吸烟患者。不吸烟患者。n最有效的是最有效的是E19/E21E19/E21突变，占总突变突变，占总突变90%90%，E20E20为耐药突变。为耐药突变。nEGFREGFR突变患者使用吉非替尼反应率可达到突变患者使用吉非替尼反应率可达到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风险增加野生型患者使用吉非替尼死亡风险增加185%185%。1.EGFR1.EGFR2.K-RAS2.K-RASK-ras K-ras 信号通路信号通路nK-RASK-RAS基因属基因属RasRas基因家族，基因家族，正常时能调控细胞生长路径；正常时

6、能调控细胞生长路径；异常时，导致细胞持续生长。异常时，导致细胞持续生长。n K-RAS K-RAS蛋白是蛋白是EGFREGFR信号传导信号传导中关键下游调节因子。中关键下游调节因子。nK-RASK-RAS基因突变使结直肠癌患基因突变使结直肠癌患者对西妥昔单抗治疗产生耐者对西妥昔单抗治疗产生耐药性。药性。K-RASK-RAS基因突变检测基因突变检测K-RASK-RAS基因突变检测基因突变检测3.B-RAF3.B-RAFBRAF是MAPK的最强激活剂，40多种突变，15外显子1799T/A最常见；多见于黑色素瘤（突变率40-60%）、结直肠癌、甲状腺乳头状癌、NSCLC（突变率0.5-4.9%，女

7、性、肺腺癌患者）；4.ALK4.ALK融合基因融合基因 ALKALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼EML4-ALK融合基因可见于多种肿瘤，如间变性大细胞淋巴瘤、炎性成肌纤维细胞瘤、成神经细胞瘤和NSCLC等；在NSCLC人群中，EML4-ALK阳性率约为3%7%左右；主要存在于腺癌中、轻度吸烟、年轻男性；33%非EGFR、KRAS突变的NSCLC患者出现EML-4-ALK突变，排他性强；EML4-ALK阳性者并不能从EGFR-TKI靶向治疗中获益，而Crizotinib对EML4-ALK突变型晚期NSCLC患者的疾病控制率可达90%，接受Crizotinib治疗可

8、使患者获得明显的生存获益临床意义：临床意义： EML4-ALKEML4-ALK基因融合或基因融合或ALKALK基因断裂呈阳性的患基因断裂呈阳性的患者可以从克唑替尼者可以从克唑替尼/ /色瑞替尼的治疗中获得最大色瑞替尼的治疗中获得最大化的生存效益。化的生存效益。 在克唑替尼上市时，在克唑替尼上市时，FISHFISH被美国食品药品监被美国食品药品监督管理局（督管理局（FDA) FDA) 批准为批准为 EML4-ALK EML4-ALK 阳性阳性 NSCLC NSCLC 的伴随诊断方法，是的伴随诊断方法，是ALKALK融合基因检测的金标准。融合基因检测的金标准。 关于阳性率：关于阳性率： 西方肺腺癌

9、患者西方肺腺癌患者EGFREGFR突变阳性率约为突变阳性率约为10%10%，亚裔腺癌患，亚裔腺癌患者为者为50%50%左右，亚裔鳞癌约为左右，亚裔鳞癌约为2.7%2.7%； 不吸烟、女性、肺腺癌患者不吸烟、女性、肺腺癌患者EGFREGFR突变阳性率更高；突变阳性率更高； KRAS KRAS突变在非亚裔、吸烟及黏液癌中最常见；突变在非亚裔、吸烟及黏液癌中最常见；50%50%结直结直肠癌患者中；肠癌患者中； EML4-ALK EML4-ALK融合阳性率约为融合阳性率约为3%-11%3%-11%。 关于互斥性：关于互斥性： EGFR EGFR和和KRASKRAS突变重叠在肺癌患者的发生率突变重叠在肺

10、癌患者的发生率1%1%； EML4-ALK EML4-ALK融合和融合和EGFREGFR突变大多数情况下不同时存在。突变大多数情况下不同时存在。5. PIK3CA5. PIK3CA PIK3CA是一种癌基因，编码I类磷脂酰肌醇-3激酶的p110催化亚单位，PI3Kp110a；该基因可以发生体细胞突变而致癌的基因。突变热点均能增强PI3K的脂质激酶活性。 已发现多种癌症，如结直肠癌（1032%）、乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA基因突变。 PIK3CA存在两个热点突变区： 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）； 20号外显子（H1047R、H1047L突变）； PIK3CA

11、基因突变导致PI3K/Akt信号通路 持 续 性 活 化 ，PI3K作为EGFR下游信号分子被激活，导 致 肿 瘤 细 胞 对EGFR-TKI等药物的耐药。 临床意义临床意义 检测检测PIK3CA基因突变可以预测肿瘤患者对基因突变可以预测肿瘤患者对EGFR-TKI等药物的耐药性，用于临床辅助诊断，为临床医生等药物的耐药性，用于临床辅助诊断，为临床医生选择靶向药物提供参考。选择靶向药物提供参考。 PIK3CA与与K-RAS同时突变，具有很高的耐西妥昔单同时突变，具有很高的耐西妥昔单抗特性。抗特性。 6. KIT6. KIT和和PDGFRaPDGFRaGISTs中KIT基因突变率约为90%，且突变

12、形式多样。主要集中于11号外显子（Lys550- Val560）约占70-80%、9号外显子（Ala502-Tyr503）约占5%-10%。临床意义临床意义伊马替尼伊马替尼(Glivec(Glivec，格列卫，格列卫) )是一种特殊的酪氨酸是一种特殊的酪氨酸激酶抑制剂，经激酶抑制剂，经FDAFDA批准可应用于批准可应用于c-Kitc-Kit阳性、不阳性、不能手术切除和能手术切除和/ /或转移性的恶性或转移性的恶性GISTsGISTs的治疗。检的治疗。检测测KITKIT基因突变对于指导基因突变对于指导GISTsGISTs患者的合理用药，患者的合理用药，具有重要的参考价值。具有重要的参考价值。 靶

13、向治疗提高药物有效性、安全性、减少靶向治疗提高药物有效性、安全性、减少毒副作用；同时会产生耐药毒副作用；同时会产生耐药 耐药耐药 原发耐药：原发耐药：KRAS 获得性耐药：获得性耐药：T790M和和C-MET 动态监测动态监测NSCLCNSCLC患者（经患者（经EGFR-TKIEGFR-TKI治疗）血浆治疗）血浆DNADNA的的EGFREGFR突变状态，由初始检测到实时检测；突变状态，由初始检测到实时检测； 三代三代EGFR-TKI AZD9291EGFR-TKI AZD9291，对于，对于EGFREGFR敏感突变和敏感突变和T790MT790M耐耐药突变的患者均有效；已初步确立临床疗效；药突

14、变的患者均有效；已初步确立临床疗效； 二代二代ALKALK抑制剂抑制剂AlectinibAlectinib治疗克唑替尼耐药患者，已初治疗克唑替尼耐药患者，已初见临床疗效；见临床疗效； 免疫疗法，免疫疗法，MEDI4736MEDI4736、PembrolizumabPembrolizumab、NivolumabNivolumab，在，在NSCLCNSCLC中显示出有效性；中显示出有效性； 以以C-METC-MET过表达为靶点，克服过表达为靶点，克服EGFR-TKIEGFR-TKI获得性耐药；获得性耐药；2015ASCO 最新进展7.HER-27.HER-2基因扩增基因扩增各肿瘤的分子病理诊断方案

15、各肿瘤的分子病理诊断方案1313肺癌肺癌14.14.结直肠癌分子诊断项目结直肠癌分子诊断项目1313结直肠癌分子诊断项目结直肠癌分子诊断项目乳腺癌分子诊断项目乳腺癌分子诊断项目17.17.白血病分子诊断项目白血病分子诊断项目胃肠道间质瘤分子诊断项目胃肠道间质瘤分子诊断项目肿瘤化疗分子诊断项目肿瘤化疗分子诊断项目分子病理临床价值案例分子病理临床价值案例- -小结小结(I)(I)分子病理临床价值案例分子病理临床价值案例- -小结小结(II)(II)铂类ERCC1 mRNA，BRCA1 mRNAERCC1(118)、ERCC2(312)XRCC1(194/399)、GSTP1(105)顺铂卡铂抗微管

16、类TUBB3 mRNA，STMN1 mRNAMDR1(2677/3435)紫杉醇白蛋白结合型紫杉醇长春瑞滨长春花碱多西他赛氟尿嘧啶类TYMS mRNA，TYMP mRNATYMS(3-/5-UTR)MTHFR(677/1298)DPYD(2A/5A/9A)培美曲塞吉西他滨RRM1 mRNA，RRM1(37)依托泊苷TOP2A mRNA伊立替康UGT1A1(*6/*28)丝裂霉素NQO1(465/609)异环磷酰胺CYP2C9(*3)，CYP2C19(*2/*3)基因表达/多态性检测能有效预测患者化疗的药物敏感性及毒副作用强弱!8、化疗类化疗类分子诊断项目化疗类分子诊断项目临床常见的几种化疗药物临床常见的几种化疗药物1.ERCC11.ERCC1与铂类与铂类2.RRM12.RRM1与吉西他滨与吉西他滨3.TUBB33.TUBB3与紫杉