陳強(qiáng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)

1、及臨床應(yīng)用及臨床應(yīng)用 陳陳 強(qiáng)強(qiáng) 福建醫(yī)科大學(xué)腫瘤中心福建醫(yī)科大學(xué)腫瘤中心 福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院 2 現(xiàn)行的癌癥治療方法現(xiàn)行的癌癥治療方法 手術(shù) 放療 化療 生物治療, 靶向治療 3 傳統(tǒng)化療藥物的作用機(jī)理傳統(tǒng)化療藥物的作用機(jī)理 -作用于快速分裂的細(xì)胞作用于快速分裂的細(xì)胞 抗代謝 拓樸酶抑制劑 烷基化藥物 微管抑制劑 4 我們希望 All patients with same diagnosis Therapy C Therapy B Therapy A 5 然而 所有的病人接受相同的診斷所有的病人接受相同的診斷有些人對(duì)治療有反應(yīng)有些人對(duì)治療有反應(yīng) 有些人沒(méi)有有些人

2、沒(méi)有 有些人產(chǎn)生副作用有些人產(chǎn)生副作用 6 幸運(yùn)的是,分子診斷可以幫助我們 All patients with same diagnosis 改變治療改變治療 無(wú)效或有副作用的病人 常規(guī)治療常規(guī)治療 有效且無(wú)副作用的病人 7 21世紀(jì)臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的趨勢(shì)世紀(jì)臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的趨勢(shì) 循證醫(yī)學(xué) 診療規(guī)范化 診療個(gè)體化診療個(gè)體化 8 病人群體 無(wú)效 有效 毒性 疾病個(gè)性化治療疾病個(gè)性化治療 - - 人類基因組后醫(yī)藥領(lǐng)域的必然發(fā)展方向人類基因組后醫(yī)藥領(lǐng)域的必然發(fā)展方向 傳統(tǒng)治療個(gè)性化治療 (對(duì)癥下藥)(對(duì)分子下藥) 多數(shù)少數(shù) 少數(shù)多數(shù) 部分無(wú)或少數(shù) 個(gè)性化治療 = 個(gè)性化診斷 + 靶點(diǎn)藥物 9 基因組學(xué)

3、與腫瘤個(gè)體化治療基因組學(xué)與腫瘤個(gè)體化治療 10 個(gè)體化治療個(gè)體化治療 個(gè)體化治療的基礎(chǔ)：分子診斷、分子個(gè)體化治療的基礎(chǔ)：分子診斷、分子 分期、分子預(yù)測(cè)分期、分子預(yù)測(cè) 11 Three Breast Cancer Studies Used to Select 16 Cancer and 5 Reference Genes PROLIFERATION Ki-67 STK15 Survivin Cyclin B1 MYBL2 ESTROGEN ER PGR Bcl2 SCUBE2 INVASION Stromolysin 3 Cathepsin L2 HER2 GRB7 HER2 GSTM1 REF

4、ERENCE Beta-actin GAPDH RPLPO GUS TFRC Best RT-PCR performance and most robust predictors CD68 BAG1 (Paik et al, SABCS 2003) 12 循證醫(yī)學(xué)循證醫(yī)學(xué) 時(shí)代時(shí)代 13 Her-2 的靶向治療的靶向治療 14WWW . P/cgi/doi/10.1073/pnas.191367098 基因分型預(yù)后基因分型預(yù)后 15 療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物與預(yù)后判斷標(biāo)志物療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物與預(yù)后判斷標(biāo)志物 療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物(predictive marker) 能夠預(yù)測(cè)某種特定治

5、療方式療效的標(biāo)記物能夠預(yù)測(cè)某種特定治療方式療效的標(biāo)記物 KRAS基因突變導(dǎo)致腫瘤對(duì)基因突變導(dǎo)致腫瘤對(duì)EGFR抑制劑抵抗抑制劑抵抗 預(yù)后判斷標(biāo)志物預(yù)后判斷標(biāo)志物(prognostic marker) 獨(dú)立判斷患者結(jié)局、而與治療方式無(wú)關(guān)的標(biāo)記物獨(dú)立判斷患者結(jié)局、而與治療方式無(wú)關(guān)的標(biāo)記物 18號(hào)染色體長(zhǎng)臂（號(hào)染色體長(zhǎng)臂（18q）缺失）缺失 某些分子標(biāo)志物兼具兩種作用某些分子標(biāo)志物兼具兩種作用 胸腺嘧啶合成酶（胸腺嘧啶合成酶（Thymidylate synthase） 16 17 EGFR 表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF) (EGF) 信號(hào)系統(tǒng)的變異信號(hào)系統(tǒng)的變異 - - 惡性腫瘤的一大起因

6、惡性腫瘤的一大起因 EGFR信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生異常的腫瘤 NSCLC40-80% Breast14-91% Colorectal25-77% Prostate40-80% Ovarian35-70% Gastric33-74% Pancreatic30-50% Head & Neck90-100% 轉(zhuǎn)移 無(wú)限分裂 不死亡 形成新血管 18 表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF) (EGF) 信號(hào)系統(tǒng)工作原理信號(hào)系統(tǒng)工作原理 TKTK 不死亡 PI3-K STAT3 AKTPTEN MEK Gene transcription MAPK 無(wú)限分裂 抵抗化、放療 新生血管 轉(zhuǎn)移 pY pY RASR

7、AF SOS GRB2pY G1 S M G2 19 以表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體為靶位的藥物以表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體為靶位的藥物 -作用于細(xì)胞表面受體的單克隆抗體作用于細(xì)胞表面受體的單克隆抗體 (ATP-binding cleft) Trastumab (Herceptin)赫賽汀赫賽汀 Cetuximab (ErbituX)愛(ài)必妥愛(ài)必妥 Panitumumab (Vectibix)帕尼單抗帕尼單抗-安進(jìn)安進(jìn) Angiogenesis Over-expression 20 商商 品品 名名 ZevalinZevalin MylotaMylota rgrg Bexxar Bexxar Mabthe r

8、a ErbituxAvastin Hercep tin Campath 中中 文文 名名 澤娃靈澤娃靈麥羅塔麥羅塔 美羅華美羅華艾比特艾比特 思思 阿瓦斯阿瓦斯 汀汀 赫賽汀赫賽汀坎帕斯坎帕斯 銷銷 售售 公公 司司 IDEC/Phar maceuticals Wyeth 惠氏 GSK 葛 蘭 素葛 蘭 素 史克史克 Roche 羅氏羅氏 Imclone 、 Bristol- Myerssgu ibb Roche 羅氏羅氏 Roche 羅氏羅氏 Millenni um 靶靶 點(diǎn)點(diǎn) C20CD33CD20. CD20 EGFR VEGFRHER2 CD52 適適 應(yīng)應(yīng) 癥癥 N H L ( 非

9、何非 何 杰金淋杰金淋 巴瘤巴瘤) CD33陽(yáng)陽(yáng) 性 急 性性 急 性 髓 性 白髓 性 白 血病血病 小 囊 性小 囊 性 非 何 杰非 何 杰 金 淋 巴金 淋 巴 瘤瘤 侵襲性侵襲性 非何杰非何杰 金淋巴金淋巴 瘤瘤 結(jié)腸癌、結(jié)腸癌、 直腸癌、直腸癌、 FDA III 期臨床：期臨床： 頭、頸部頭、頸部 腫瘤、肺腫瘤、肺 癌、胰腺癌、胰腺 癌等癌等 結(jié)腸癌、結(jié)腸癌、 直腸癌、直腸癌、 FDA III 期臨床：期臨床： 乳腺癌、乳腺癌、 N S C L C （非小細(xì)非小細(xì) 胞肺癌）胞肺癌） 乳腺癌，乳腺癌， FDA III 期臨床：期臨床： 頭 、 頸頭 、 頸 部腫瘤、部腫瘤、 肺 癌

10、、肺 癌 、 胰腺癌胰腺癌 大分子單克隆抗體藥物舉例大分子單克隆抗體藥物舉例 B-細(xì)胞細(xì)胞 慢性淋慢性淋 巴性白巴性白 血病血病 21 商品名商品名PTK787VeenatGlivecTarcevaGeftinat Iressa 中文名中文名 甲 磺 酸甲 磺 酸 伊 馬 替伊 馬 替 尼尼 格列衛(wèi)格列衛(wèi)塔西法塔西法吉 非 替吉 非 替 尼尼 易瑞沙易瑞沙 銷 售 公銷 售 公 司司 Natco只只 限印度限印度 Novatis 諾華諾華 Roche、 Genetech 羅氏羅氏 A s t r a Zeneca 阿斯利康 靶點(diǎn)靶點(diǎn)受 體 酪受 體 酪 氨 酸 激氨 酸 激 酶亞群酶亞群 S

11、T I 5 7 1 （酪氨酸激酪氨酸激 酶第酶第571號(hào)號(hào) 信號(hào)傳導(dǎo)）、信號(hào)傳導(dǎo)）、 Bcr-Ab1等等 多重亞群何多重亞群何 酪氨酸抑制酪氨酸抑制 劑劑 S T I 5 7 1 （酪氨酸激酪氨酸激 酶第酶第571號(hào)號(hào) 信號(hào)傳導(dǎo)）、信號(hào)傳導(dǎo)）、 Bcr-Ab1等等 多重亞群何多重亞群何 酪氨酸抑制酪氨酸抑制 劑劑 生長(zhǎng)因子受生長(zhǎng)因子受 體體-酪氨酸酪氨酸 激酶激酶 （EGF R- TK）拮抗拮抗 劑劑 表皮生長(zhǎng)因表皮生長(zhǎng)因 子受體子受體-酪酪 氨 酸 激 酶氨 酸 激 酶 （EGF R- TK）拮抗拮抗 劑劑 表皮生長(zhǎng)因表皮生長(zhǎng)因 子受體子受體-酪酪 氨 酸 激 酶氨 酸 激 酶 （ EGF

12、R- TK）拮抗拮抗 劑劑 適應(yīng)癥適應(yīng)癥 晚期直腸晚期直腸 癌癌 CML（慢慢 性髓細(xì)胞性髓細(xì)胞 白血病）白血?。?和胃腸間和胃腸間 質(zhì)瘤質(zhì)瘤 CML（慢慢 性髓細(xì)胞性髓細(xì)胞 白血?。┌籽。?和胃腸間和胃腸間 質(zhì)瘤質(zhì)瘤 晚期非小晚期非小 細(xì)胞肺癌細(xì)胞肺癌 （Nsclc） 晚期非小晚期非小 細(xì)胞肺癌細(xì)胞肺癌 （Nsclc） 晚期非小晚期非小 細(xì)胞肺癌細(xì)胞肺癌 （Nsclc） 小分子化合藥物舉例小分子化合藥物舉例 22 潛在的結(jié)腸癌療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物 藥物藥物標(biāo)記物標(biāo)記物 FluoropyrimidinesTS, DPD*, TP, MSI, MTHFR expression/polymorphis

13、ms IrinotecanUGT polymorphisms*, MSI, transporter polymorphisms OxaliplatinERCC1, GST P1, XPD expression, transporter polymorphisms EGFR antibodiesGene amplification/polymorphism, RAS mutation, BRAF mutation, ligand expression, PTEN expression, VEGF levels VEGF inhibitorsVEGF polymorphisms, ICAM pol

14、ymorphisms/levels, E-selectin levels, HIF1, Glut-1, VEGFR gene expression GeneralCirculating tumor cells 23 潛在的潛在的EGFR抑制劑的療效預(yù)測(cè)標(biāo)記物抑制劑的療效預(yù)測(cè)標(biāo)記物 EGFR lIHC detection lFISH detection lMutations lGene levels/polymorphisms KRAS EGFR ligands (EGF, epiregulin,amphiregulin) COX-2 VEGF 24 抗抗EGFR治療前檢測(cè)治療前檢測(cè)KRAS基因

15、突變的理由基因突變的理由 避免不必要的不良反應(yīng)避免不必要的不良反應(yīng) 控制不必要的費(fèi)用控制不必要的費(fèi)用 確認(rèn)能夠從治療中獲益的野生型患者確認(rèn)能夠從治療中獲益的野生型患者 避免治療對(duì)突變型患者的潛在毒性避免治療對(duì)突變型患者的潛在毒性 25 個(gè)體化化療(individualized chemotherapy) 通過(guò)藥物基因組學(xué)藥物基因組學(xué)對(duì)患者的相關(guān) 基因進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)對(duì)特定藥物具敏 感性或抵抗性的患病人群的基因 差異， 指導(dǎo)臨床開(kāi)出適合每個(gè)個(gè)體治療的 “基因處方”。不僅患者能獲得最佳 治療效果，而且能避免藥物不良反應(yīng)， 達(dá)到“用藥個(gè)體化”的目的。 26 藥物基因組學(xué)藥物基因組學(xué) 是研究遺傳學(xué)多態(tài)性

16、對(duì)藥物反應(yīng)（包括藥物吸收 代謝、分布和排泄，藥物安全性和耐受性，藥物 有效性）的影響的一門(mén)科學(xué)。 藥物基因組學(xué)是在藥物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái) 的、以功能基因組學(xué)與分子藥理學(xué)為基礎(chǔ)的一門(mén) 科學(xué)，它應(yīng)用基因組學(xué)來(lái)對(duì)藥物反應(yīng)的個(gè)體差異 進(jìn)行研究，從分子水平證明和闡述藥物療效以及 藥物作用的靶位、作用模式和毒副作用 27 藥物遺傳學(xué)研究單個(gè)或數(shù)個(gè)藥物代謝相關(guān)酶的遺傳變 異，重點(diǎn)在藥代動(dòng)力學(xué)：而藥物基因組學(xué)以整個(gè)基因 組為研究對(duì)象，不僅包括藥代動(dòng)力學(xué)，更涵蓋藥效學(xué) 和毒理內(nèi)容。 藥物基因組學(xué)是全新研究策略，突出“表達(dá)譜”或 “基因譜”概念。 目前臨床應(yīng)用的檢測(cè)項(xiàng)目：藥物基因組學(xué)研究成果， 藥物遺傳學(xué)方法

17、。 28 EGFR ADx- EGFR 29種突變種突變 ADx -K-ras 7種熱點(diǎn)突變種熱點(diǎn)突變 ADx B-raf V600E 根據(jù)臨床需要，檢測(cè)各種惡性分子突變 ADx PI3K ADx-ERCC1 ADx-p53 。 。 小結(jié)小結(jié) 29 腫瘤化療療效及毒副作用腫瘤化療療效及毒副作用 基因檢測(cè)基因檢測(cè) 30 藥物在體內(nèi)代謝過(guò)程（PK） 抗癲癇藥苯妥英： 腸道吸收 （MDR1） - 肝（CYP2C9、 CYP2C19）-血循環(huán)- 血腦屏 障-抑制神經(jīng)鈉通道- 泵出 （MDR1） - 血循環(huán)- 肝 （CYP2C9、CYP2C19代謝）- 腎排泄 31 研究思路研究思路 組織標(biāo)本 外周血標(biāo)

18、本 DNA 檢測(cè)藥物相關(guān) 基因的表達(dá)或 突變 根據(jù)結(jié)果確定 臨床用藥 ERCC1鉑類藥物 -微管蛋白III紫杉醇類藥物 TS基因5-Fu 32 重要藥物代謝酶遺傳變異的發(fā)現(xiàn) 33 遺傳多態(tài)性群體分布差異 34 結(jié)直腸癌 99例期、期晚期結(jié)直腸癌患者 ERCC1 Asn118Asn基因位點(diǎn)基因位點(diǎn)突變頻率： C/C基因型比C/T和T/T基因型對(duì)奧沙利鉑敏感 C/C (野生型） 50.51% C/T41.41% T/T8.08% 35 胃癌 ERCC1 基因高表達(dá)與以基因高表達(dá)與以順鉑順鉑為基礎(chǔ)為基礎(chǔ) 的胃癌化療的療效和生存率呈的胃癌化療的療效和生存率呈 負(fù)相關(guān)。負(fù)相關(guān)。 36 1、ERCC1與鉑

19、類藥物 ERCC1（excision repair cross-complementation group 1） 核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)組1 ERCC1是一種高度保守的單鏈?zhǔn)且环N高度保守的單鏈DNA核酸內(nèi)切酶，核酸內(nèi)切酶， 位于染色體位于染色體19q13. 2，基因全長(zhǎng)，基因全長(zhǎng)15 103 bp，含，含 l0個(gè)外顯子，編碼含個(gè)外顯子，編碼含297個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。 37 PGxPGx在腫瘤化療中應(yīng)用在腫瘤化療中應(yīng)用 抗癌藥物通常只有很窄的安全范圍；化療藥物的活性形式 多與毒性相關(guān)；大部分抗癌藥物經(jīng)多態(tài)性的酶解毒； 許多為前體藥物，須在體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后發(fā)揮作用，而催 化生物轉(zhuǎn)化的酶大多存在遺傳多態(tài)性； 38 腫瘤治療是最適合應(yīng)用的領(lǐng)域腫瘤治療是最適合應(yīng)用的領(lǐng)域 臨床因素臨床因素： 腫瘤為多因性復(fù)雜疾病，患者遺傳背景、疾病進(jìn)程及預(yù) 后均存在顯著個(gè)體差異； 抗腫瘤藥物治療窗口較窄，PGx有效判斷用藥窗口，減 少毒副反應(yīng)發(fā)生。 基因及酶學(xué)檢測(cè)在診斷中已廣泛應(yīng)用，且有明確標(biāo)準(zhǔn)； 醫(yī)生有腫瘤分型治療的理念和經(jīng)驗(yàn)，容易接受個(gè)體化治 療的新觀念； 目前腫瘤化療療效較低（有效率20