分子诊断与精准医疗分析

1、 分子诊疗与精准医疗北京鑫诺美迪基因检测技术有限企业分子诊断与精准医疗分析第1页精准医疗年3月11日，国家首次精准医学战略教授会议，提出中国精准医疗计划卫计委表示，将其列入国家“十三五”科技发展重大专题3月，国家卫计委公布了第一批肿瘤诊疗与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位 分子诊断与精准医疗分析第2页准确诊疗第一步：明确患者基因突变状态 精准医学是准确诊疗和靶向治疗结合分子诊断与精准医疗分析第3页什么是分子诊疗？分子诊疗（molecular diagnosis）：应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质结构或表示水平改变而做出诊疗技术，称为分子诊疗。包含DNA、RNA和蛋白质全部疾病(除外

2、伤)发生均与基因检测技术：测序(Sequence)原位杂交(Hybridization)聚合酶链式反应(PCR)分子诊断与精准医疗分析第4页与遗传相关DNA结构是由硷基连接而成双股双螺旋结构。一些硷基片段即为基因 基因：DNA结构分子诊断与精准医疗分析第5页 当基因丢失，或易位，或插入外来基因即可发生肿瘤免疫监控功效失效不能识别和去除基因突变细胞分子诊断与精准医疗分析第6页肿瘤药品发展趋势分子诊断与精准医疗分析第7页肿瘤患者个体差异、肿瘤异质性决定了单一模式“One Size Fits All”粗放医疗时代将被以分子检测伎俩为基础个体化医疗所取代。分子诊断与精准医疗分析第8页分子诊断与精准医疗

3、分析第9页EGFR突变检测意义1、吉非替尼-Gefitinib，商品名: 易瑞沙-Iressa，2015，FDA同意一线药，生产商: 阿斯利康（AstraZeneca）。2、厄洛替尼-Erlotinib，商品名: 特罗凯-Tarceva，20，FDA同意一线药，生产商：罗氏（Roche）。3、埃克替尼-Icotinib，商品名：凯美纳-Conmana ，2011，CFDA同意二线药，生产厂家：贝达药业股份有限企业。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同意一线药，208月在华上市，生产厂家：德国勃林格殷格翰企业。5

4、、T790M突变：AZD9291(阿斯利康)，Rociletinib分子诊断与精准医疗分析第10页EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC最主要疗效预测因子。EGFR信号通路及靶向治疗机制分子诊断与精准医疗分析第11页检测靶标检测结果临床意义 EGFRE18/19/20/21不突变野生型，肿瘤细胞信号正常转导，特罗凯/易瑞沙/凯美纳/阿法替尼疗效较低突变突变型，阻断肿瘤细胞信号转导，特罗凯/易瑞沙/凯美纳/阿法替尼疗效较高4.肺癌EGFR通路靶向分子病理检测EGFR突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、不吸烟患者。最有效是E19/E21突变，占总突变90%

5、，E20为耐药突变。EGFR突变患者使用吉非替尼反应率可到达71.2%，而野生型患者只有1.1%。EGFR野生型患者使用吉非替尼死亡风险增加185%。KRASE2(12/13)/3(61)不突变野生型，西妥昔单抗疗效较高突变突变型，西妥昔单抗疗效较低BRAFE15(V600E)不突变野生型，西妥昔单抗疗效较高突变突变型，西妥昔单抗疗效较低PIK3CA(542/545)/(1043/1047)不突变野生型，西妥昔单抗疗效较高突变突变型，西妥昔单抗疗效较低VEGFR1基因表示高贝伐单抗(阿瓦斯汀)疗效较高低贝伐单抗(阿瓦斯汀)疗效较低1.EGFR分子诊断与精准医疗分析第12页2.K-RASK-ra

6、s 信号通路K-RAS基因属Ras基因家族，正常时能调控细胞生长路径；异常时，造成细胞连续生长。 K-RAS蛋白是EGFR信号传导中关键下游调整因子。K-RAS基因突变使结直肠癌患者对西妥昔单抗治疗产生耐药性。分子诊断与精准医疗分析第13页K-RAS基因突变检测分子诊断与精准医疗分析第14页K-RAS基因突变检测分子诊断与精准医疗分析第15页3.B-RAFBRAF是MAPK最强激活剂，40各种突变，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%，女性、肺腺癌患者）；分子诊断与精准医疗分析第16页4.ALK融合基

7、因ALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼分子诊断与精准医疗分析第17页EML4-ALK融合基因可见于各种肿瘤，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患者疾病控制率可达90%，接收Crizotinib治疗可使患者取得显著生存获益分子诊断与精准医疗分析第18页临床意义：

8、EML4-ALK基因融合或ALK基因断裂呈阳性患者能够从克唑替尼/色瑞替尼治疗中取得最大化生存效益。 在克唑替尼上市时，FISH被美国食品药品监督管理局（FDA) 同意为 EML4-ALK 阳性 NSCLC 伴随诊疗方法，是ALK融合基因检测金标准。 检测靶标检测结果临床意义EML4-ALK基因融合(9种融合类型)不融合基因不融合，克唑替尼疗效不佳融合基因融合，克唑替尼疗效很好分子诊断与精准医疗分析第19页 关于阳性率： 西方肺腺癌患者EGFR突变阳性率约为10%，亚裔腺癌患者为50%左右，亚裔鳞癌约为2.7%； 不吸烟、女性、肺腺癌患者EGFR突变阳性率更高； KRAS突变在非亚裔、吸烟及黏

9、液癌中最常见；50%结直肠癌患者中； EML4-ALK融合阳性率约为3%-11%。 关于互斥性： EGFR和KRAS突变重合在肺癌患者发生率1%； EML4-ALK融合和EGFR突变大多数情况下不一样时存在。分子诊断与精准医疗分析第20页5. PIK3CAPIK3CA是一个癌基因，编码I类磷脂酰肌醇-3激酶p110催化亚单位，PI3Kp110a；该基因能够发生体细胞突变而致癌基因。突变热点均能增强PI3K脂质激酶活性。已发觉各种癌症，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）；

10、 20号外显子（H1047R、H1047L突变）； 分子诊断与精准医疗分析第21页PIK3CA基因突变造成PI3K/Akt信号通路连续性活化，PI3K作为EGFR下游信号分子被激活，造成肿瘤细胞对EGFR-TKI等药品耐药。分子诊断与精准医疗分析第22页 临床意义 检测PIK3CA基因突变能够预测肿瘤患者对EGFR-TKI等药品耐药性，用于临床辅助诊疗，为临床医生选择靶向药品提供参考。 PIK3CA与K-RAS同时突变，含有很高耐西妥昔单抗特征。 检测靶标检测结果临床意义PIK3CA(E9/20)不突变对EGFR抗体药品疗效好突变对EGFR抗体类药品疗效不好分子诊断与精准医疗分析第23页6.

11、KIT和PDGFRa分子诊断与精准医疗分析第24页GISTs中KIT基因突变率约为90%，且突变形式多样。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%。分子诊断与精准医疗分析第25页检测靶标检测结果临床意义C-KIT(9/11/13/17)不突变对伊马替尼/舒尼替尼疗效不好突变对伊马替尼/舒尼替尼疗效好不突变对伊马替尼/舒尼替尼疗效不好PDGFRA(12/14/18)突变对伊马替尼/舒尼替尼疗效好临床意义伊马替尼(Glivec，格列卫)是一个特殊酪氨酸激酶抑制剂，经FDA同意可应用于c-Kit阳性、不能手术切除

12、和/或转移性恶性GISTs治疗。检测KIT基因突变对于指导GISTs患者合理用药，含有主要参考价值。分子诊断与精准医疗分析第26页靶向治疗提升药品有效性、安全性、降低毒副作用；同时会产生耐药耐药 原发耐药：KRAS 取得性耐药：T790M和C-MET分子诊断与精准医疗分析第27页动态监测NSCLC患者（经EGFR-TKI治疗）血浆DNAEGFR突变状态，由初始检测到实时检测；三代EGFR-TKI AZD9291，对于EGFR敏感突变和T790M耐药突变患者都有效；已初步确立临床疗效；二代ALK抑制剂Alectinib治疗克唑替尼耐药患者，已初见临床疗效；免疫疗法，MEDI4736、Pembro

13、lizumab、Nivolumab，在NSCLC中显示出有效性；以C-MET过表示为靶点，克服EGFR-TKI取得性耐药；ASCO 最新进展分子诊断与精准医疗分析第28页7.HER-2基因扩增分子诊断与精准医疗分析第29页分子诊断与精准医疗分析第30页分子诊断与精准医疗分析第31页各肿瘤分子病理诊疗方案分子诊断与精准医疗分析第32页13肺癌药品（NCCN V4版）检测靶标检测内容适用样本化疗药品卡铂、顺铂ERCC1、BRCA1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水ERCC1(118)、ERCC2(312)、XRCC1(194/399)、GSTP1(105)基因多态性外周血多西他赛、紫杉醇、长春瑞滨

14、、长春花碱、白蛋白结合型紫杉醇TUBB3、STMN1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水MDR1(2677/3435)基因多态性外周血培美曲塞TYMS、TYMPmRNA表示水平组织、切片、胸腹水TYMS(3-UTR/5-UTR)、DPYD(2A/5A/9A)、MTHFR(677/1298)基因多态性外周血吉西他滨RRM1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水RRM1(37)基因多态性外周血依靠泊苷TOP2AmRNA表示水平组织、切片、胸腹水伊立替康UGT1A1(*6/*28)基因多态性外周血丝裂霉素NQ01(465/609)基因多态性外周血异环磷酰胺CYP2C9(*3)、CYP2C19(*2/*3)

15、基因多态性外周血靶向药品厄洛替尼、阿法替尼EGFR(E18、E19、E20、E21)、KRAS(E2、E3)基因突变组织、切片、胸腹水西妥昔单抗KRAS(E2、E3)、BRAF(V600E)、PIK3CA(E9、E20)基因突变组织、切片、胸腹水贝伐单抗VEGFR1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水克唑替尼、色瑞替尼EML4-ALK、ROS1基因融合组织、切片、胸腹水ALK(FISH)基因断裂组织、切片、胸腹水C-MET基因扩增组织、切片、胸腹水分子诊断与精准医疗分析第33页14.结直肠癌分子诊疗项目13结直肠癌分子诊疗项目药品（NCCN V2版）检测靶标检测内容适用样本化疗药品奥沙利铂ERC

16、C1、BRCA1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水ERCC1(118)、ERCC2(312)、XRCC1(194/399)、GSTP1(105)基因多态性外周血5-FU、卡培他滨、氟尿嘧啶TYMS、TYMPmRNA表示水平组织、切片、胸腹水TYMS(3-UTR/5-UTR)、DPYD(2A/5A/9A)、MTHFR(677/1298)基因多态性外周血伊立替康UGT1A1(*6/*28)基因多态性外周血甲酰四氢叶酸MTHFR(677/1298)、MTRR(66)基因多态性外周血靶向药品贝伐单抗、阿柏西普VEGFR1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水瑞戈菲尼C-KIT(9/11/13/17)、PD

17、GFR(12/14)、BRAF(V600E)基因突变组织、切片、胸腹水西妥昔单抗、帕尼单抗KRAS(E2、E3)、NRAS、BRAF(V600E)、PIK3CA(E9、E20)基因突变组织、切片、胸腹水分子诊断与精准医疗分析第34页乳腺癌分子诊疗项目药品（NCCN V3版）检测靶标检测内容适用样本化疗药品卡铂、顺铂ERCC1、BRCA1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水ERCC1(118)、ERCC2(312)、XRCC1(194/399)、GSTP1(105)基因多态性外周血多西他赛、紫杉醇、长春瑞滨、伊沙匹隆、艾日布林TUBB3、STMN1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水MDR1(267

18、7/3435)基因多态性外周血卡培他滨、氟尿嘧啶TYMS、TYMPmRNA表示水平组织、切片、胸腹水TYMS(3-UTR/5-UTR)、DPYD(2A/5A/9A)、MTHFR(677/1298)基因多态性外周血吉西他滨RRM1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水RRM1(37)基因多态性外周血表柔比星、阿霉素TOP2AmRNA表示水平组织、切片、胸腹水环磷酰胺CYP2C9(*3)、CYP2C19(*2/*3)基因多态性外周血甲氨蝶呤MTHFR(677/1298)基因多态性外周血靶向药品贝伐单抗VEGFR1mRNA表示水平组织、切片、胸腹水曲妥珠、帕妥珠单抗HER-2(FISH)基因扩增组织、切

19、片、胸腹水PIK3CA(E9、E20)基因突变组织、切片、胸腹水拉帕替尼HER-2(FISH)基因扩增组织、切片、胸腹水EGFR(E18、E19、E21)基因突变组织、切片、胸腹水内分泌他莫昔芬CYP2D6(*3/*4/*5/*6/*10)基因多态性外周血家族性遗传乳腺癌早筛BRCA1(185)、BRCA2(5382/6174)基因多态性外周血分子诊断与精准医疗分析第35页17.白血病分子诊疗项目胃肠道间质瘤分子诊疗项目分子诊断与精准医疗分析第36页肿瘤化疗分子诊疗项目分子诊断与精准医疗分析第37页检测靶标/内容技术平台相关疾病/药品临床意义EGFR基因(外显子18、19、20、21体细胞突变

20、)DNA测序法或ARMS-PCR法非小细胞肺癌阿法替尼厄洛替尼吉非替尼埃克替尼1、EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC最主要疗效预测因子。KRAS基因(密码子12/13、61体细胞突变)结直肠癌西妥昔单抗帕尼单抗尼妥珠单抗 黑色素瘤维罗非尼达拉非尼曲美替尼1、KRAS/BRAF/PIK3CA野生型结直肠癌能够从西妥昔/帕尼单抗治疗中取得最大化生存效益。2、BRAF V600E基因突变恶性黑色素瘤患者能够从维罗非尼/达拉非尼/曲美替尼治疗中取得最大化生存效益。3、BRAF V600E基因突变与甲状腺乳头状癌患者死亡率显著相关，是侵润性肿瘤临床表型和预

21、后不佳指标。4、BRAF V600E基因突变与脑胶质瘤亲密相关，对毛细胞型星形细胞瘤(PCA)和多形性黄色瘤型星形细胞瘤(PXA)诊疗含有价值。5、60%肺朗格汉斯细胞组织细胞增生症(PLCH)患者有BRAF V600E基因突变，受益于维罗非尼治疗。BRAF基因(外显子15 V600E体细胞突变)PIK3CA基因(外显子9、20体细胞突变)EML4-ALK基因融合ALK基因断裂荧光PCR法FISH法非小细胞肺癌克唑替尼色瑞替尼(Ceritinib)1、EML4-ALK基因融合或ALK基因断裂呈阳性患者能够从克唑替尼/色瑞替尼治疗中取得最大化生存效益。2、CD74-ROS1是ROS1基因最常见融

22、合类型。基因融合阳性患者受益于克唑替尼/色瑞替尼治疗。3、EGFR野生型NSCLC患者，提议行ALK/ROS1/C-MET检测。ROS1基因融合 荧光PCR法 C-MET基因扩增 荧光PCR法 分子病理临床价值案例-小结(I)分子诊断与精准医疗分析第38页检测靶标/内容技术平台相关疾病/药品临床意义C-KIT基因(外显子9、11、12、13、14、17、18体细胞突变)DNA测序法胃肠道间质瘤伊马替尼舒尼替尼1、C-KIT/PDGFR基因突变检测结果结合CD117/DOG1免疫组化检测结果对GIST诊疗含有极其主要临床应用价值。2、C-KIT/PDGFR基因突变类型能够预测伊马替尼/舒尼替尼剂

23、量、疗效、原发性耐药等。3、C-KIT基因突变是粘膜型、肢端型黑色素瘤独立预后不良原因。而且，C-KIT基因突变晚期黑色素瘤患者能够最大化受益于伊马替尼治疗。PDGFR基因(外显子12、14、18体细胞突变)HER-2基因扩增FISH法乳腺癌曲妥珠单抗蒽环类1、HER-2基因扩增阳性乳腺癌患者能够从曲妥珠单抗(赫赛汀)治疗中取得最大化生存效益。2、TOP2A基因扩增/表示是蒽环类药品选择及疗效预测独立指标。3、BRCA1/2基因突变与家族性乳腺癌及卵巢癌发生亲密相关，对乳腺癌预防和早期诊疗含有主要意义。TOP2A基因扩增BRCA1/2基因(BRCA1外显子2、BRCA2外显子20体细胞突变)DNA测序法分子病理临床价值案例-小结(II)分子诊断与精准医疗分析第39页铂类ERCC1 mRNA，BRCA1 mRNAERCC1(118)、ERCC2(312)XRCC1(194/399)、GSTP1(105)顺铂卡铂抗微管类TUBB3 mRNA，STMN1 mRNAMDR1(2677/3435)紫杉醇白蛋白结合型紫杉醇