日本專家談腫瘤?生物標(biāo)志物
目錄
*生物標(biāo)志物是什么?
*與癌癥治療相關(guān)的生物標(biāo)志物有哪些?
*預(yù)估藥效的生物標(biāo)志物
*評估藥物副作用的生物標(biāo)志物
生物標(biāo)志物是什么?
生物標(biāo)志物，是指通過對人體血液，尿液等體液或組織中含有的蛋白質(zhì)，基因等物質(zhì)的檢測，反應(yīng)疾病變化或治療效果的指標(biāo)性物質(zhì)。不僅可用于選擇腫瘤的治療藥物，也可用來判斷腫瘤是否存在或是否發(fā)生轉(zhuǎn)移。
通過對血液，尿液，唾液，癌細(xì)胞，癌組織等所含蛋白質(zhì)，基因變化等進(jìn)行測定，得到的客觀的標(biāo)記物叫做生物標(biāo)志物。現(xiàn)如今，在腫瘤的預(yù)防，診斷，治療中，經(jīng)常會用到各種各樣的生物標(biāo)志物，并且仍在逐漸探索中。
DNA序列便是一種生物標(biāo)記物，它被稱為人體設(shè)計(jì)圖。我們可以通過DNA序列的個(gè)體差異來檢測體質(zhì)。例如，是否容易罹患食管癌，與乙醛脫氫酶2(ALDH2，與酒精在人體內(nèi)的分解代謝相關(guān))的活性強(qiáng)弱相關(guān)。ALDH2基因有3種類型，根據(jù)飲酒后面部顏色變化，在某種程度上可以判斷出是哪種類型，也可通過對唾液的基因檢測判斷出來。
血液檢查測定的腫瘤標(biāo)志物也是生物標(biāo)志物的一種(圖表1)。
腫瘤標(biāo)志物的測定，通常用于常規(guī)體檢中的癌癥早期篩查，也是診斷癌癥是否復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移的檢查項(xiàng)目之一。
但遺憾的是，現(xiàn)階段尚不能通過測定腫瘤標(biāo)志物就實(shí)現(xiàn)腫瘤的預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)。
癌癥治療中，為了精準(zhǔn)地選擇治療藥物，需要測定各種生物標(biāo)志物。主要是通過活檢或手術(shù)的方式采取腫瘤組織進(jìn)行分析和檢測。
★腫瘤標(biāo)志物是什么?
腫瘤標(biāo)志物是癌細(xì)胞在增殖過程中釋放到血液或體液中的特殊物質(zhì)。通常觀測藥物治療或放療后的腫瘤標(biāo)志物的數(shù)值變化，來提示腫瘤是否復(fù)發(fā)。例如，在血液檢查中，可能會測定圖表1中的腫瘤標(biāo)志物。但是，數(shù)值上升并非一定就是腫瘤，而數(shù)值未上升也并非就等于沒有腫瘤。單憑腫瘤標(biāo)志物的數(shù)值不能用來診斷腫瘤，是否進(jìn)展/消退/復(fù)發(fā)，只能作為診斷時(shí)的參考數(shù)據(jù)。
★癌癥的發(fā)生和癌細(xì)胞增殖的機(jī)制
癌細(xì)胞，是由正常細(xì)胞中的基因發(fā)生持續(xù)性突變后形成的。癌細(xì)胞會形成異常組織，在基因突變進(jìn)一步累積后，增殖速度急速上升，最終失控而無限制增殖。
即使我們的身體出現(xiàn)異常細(xì)胞，具有“剎車”功能的「抑癌基因」會隨即啟動，阻止異常細(xì)胞的增殖，并將其修復(fù)成正常細(xì)胞。但如果促進(jìn)細(xì)胞增殖的「原癌基因」發(fā)生異常，增殖狀態(tài)便像踩了油門一樣，一發(fā)不可收拾。此時(shí)，如果「抑癌基因」受損傷，便無法啟動剎車功能，異常細(xì)胞便會持續(xù)增殖。(圖表2)
長期吸煙，暴露在霉菌等各種致癌物質(zhì)的環(huán)境中，是導(dǎo)致基因突變的原因之一。突變的基因產(chǎn)生異常蛋白質(zhì)，促使了細(xì)胞無限制增殖。原本分開的2個(gè)基因在融合后，也可能生成異常蛋白，導(dǎo)致細(xì)胞失控?zé)o限制增殖。(圖表3)。另外，即使基因沒有突變，DNA也會因細(xì)胞分裂發(fā)生持續(xù)變異，導(dǎo)致癌變。
隨著癌細(xì)胞增殖原因的逐漸明確，以癌癥相關(guān)基因和蛋白為靶點(diǎn)的靶向治療藥物被不斷開發(fā)出來。
與癌癥治療相關(guān)的生物標(biāo)志物有哪些?
在現(xiàn)階段的癌癥治療中，生物標(biāo)志物主要用來針對特定的藥物療法，預(yù)測其療效，副作用及預(yù)后。
★預(yù)測藥物的療效
癌癥的治療主要有手術(shù)治療，放療，藥物治療，免疫治療4種方式。目前癌癥治療中常用的生物標(biāo)志物主要用來選擇藥物治療方案，預(yù)測療效。我們稱之為“療效預(yù)測標(biāo)志物”。
療效預(yù)測標(biāo)志物(圖表4)，有肺癌的EGFR基因突變，ALK基因融合，乳腺癌或胃癌的HER2基因過表達(dá)等。這些標(biāo)志物本身就是參與癌細(xì)胞增殖的因子。當(dāng)這些基因發(fā)生突變，出現(xiàn)蛋白異常表達(dá)時(shí)，癌細(xì)胞增殖的開關(guān)就會打開，無限制地增殖下去。
以癌細(xì)胞增殖相關(guān)因子(蛋白質(zhì)或基因)為靶點(diǎn)的“靶向藥物”是新型的癌癥治療藥物。相關(guān)生物標(biāo)志物的測定也伴隨著靶向藥物的出現(xiàn)在進(jìn)步。例如，EGFR基因突變的測定，就是用來預(yù)測EGFR抑制劑療效的。乳腺癌的雌激素受體(ER)和孕激素受體(PgR)的測定是用來預(yù)測內(nèi)分泌療法的治療效果的。
通常在診斷癌癥，做病理檢測時(shí)測定生物標(biāo)志物。檢測樣本可以通過穿刺活檢獲取。也可使用手術(shù)切除的組織標(biāo)本。白血病的話，要在髂骨或胸骨上進(jìn)行骨髓穿刺，抽出骨髓液樣本進(jìn)行測定，分析是否出現(xiàn)基因突變或特異蛋白。
治療藥物失效，或腫瘤發(fā)生進(jìn)展，復(fù)發(fā)時(shí)也會進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)志物檢測。
★療效預(yù)測標(biāo)志物與個(gè)性化治療
療效預(yù)測標(biāo)志物，可以預(yù)測患者是否能從某種治療中獲益，從而幫助患者在選擇最合適，療效最好的治療方案。
但也難免會發(fā)生在測定標(biāo)志物后，接受了某種特定藥物的治療并沒有療效的情況。例如，針對大腸癌患者進(jìn)行的PAS(KRAS or NRAS)基因檢測中發(fā)現(xiàn)了基因突變，選擇了EGFR單抗藥物的治療，但是結(jié)果顯示并無療效。
癌癥的治療藥物會產(chǎn)生各種副作用，其中不乏攸關(guān)性命的嚴(yán)重副作用。因此，盡可能避免使用無效藥物，以及藥物帶來的副作用，可以提高患者的生活質(zhì)量。
以往的藥物療法中，對于不同的患病器官，治療方式是基本相同的。但是近年來，通過測定標(biāo)志物，結(jié)合腫瘤的類別和患者的自身情況，選擇最有效的藥物治療，即“個(gè)性化治療”越來越收到重視。(圖表5)
★ 預(yù)后預(yù)測標(biāo)志物與副作用預(yù)測標(biāo)志物
標(biāo)志物中還有一類用來預(yù)測預(yù)后。比如，測定乳腺癌復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的oncotype DX和MammaPrint就是預(yù)后預(yù)測標(biāo)志物。如果雌激素受體(ER)呈陽性，通常腫瘤進(jìn)展比較緩慢，屬于穩(wěn)定型;如果HER2過表達(dá)，則需要使用HER2抗體藥物來治療，改善預(yù)后。像ER、HER2這類用來預(yù)測特定藥物療效的標(biāo)志物，同時(shí)也是用來預(yù)測預(yù)后的標(biāo)志物。
副作用預(yù)測標(biāo)志物，是通過檢測患者體內(nèi)是否含有降解某種化療藥物毒性的酶，來提示副作用的嚴(yán)重程度，從而避免發(fā)生嚴(yán)重副作用。通常在使用某種化療藥物前，通過血液檢測。
★伴隨診斷是什么?
診斷癌癥，檢測各種標(biāo)志物時(shí)你可能會聽到過一個(gè)詞語--“伴隨診斷”。伴隨診斷，是針對期待某種治療藥物藥效的患者，或者強(qiáng)烈恐懼副作用的患者，使用手術(shù)/活檢采取的腫瘤組織進(jìn)行的體外診斷，而不是直接給患者配藥或配備裝備。最近，靶向藥物等新型藥物的開發(fā)，也帶動了伴隨診斷的需求大大增加。
有關(guān)預(yù)估藥效的標(biāo)志物
預(yù)估藥物療法的療效時(shí)，肺癌采用EGFR基因檢測，ALK融合基因檢測;乳腺癌或胃癌采用HER2基因擴(kuò)增/蛋白過表達(dá)的檢測;大腸癌采用RAS基因檢測。根據(jù)腫瘤的性質(zhì)選擇最合適的藥物療法，非常重要。
預(yù)估藥物療法的療效時(shí)，結(jié)合每位患者的腫瘤類型，測定相應(yīng)的標(biāo)志物，能夠幫助患者選擇受益最大的治療藥物。根據(jù)腫瘤的類別不同，標(biāo)志物的有效性也不同。
《肺癌》
本世紀(jì)初，肺癌的藥物療法只針對非小細(xì)胞肺癌和小細(xì)胞肺癌兩類。現(xiàn)在，非小細(xì)胞肺癌中的腺癌根據(jù)致病基因有了更加細(xì)致的分類(圖表6)。其中，EGFR基因突變導(dǎo)致的肺腺癌在日本占有很大的比例。
EGFR基因檢測，作為預(yù)估藥效的標(biāo)志物，是針對非小細(xì)胞癌中有必要接受藥物療法的患者實(shí)施的。可以通過診斷時(shí)氣管鏡下活檢或手術(shù)切除的部分腫瘤組織來檢測。
EGFR是分布于癌細(xì)胞表面的蛋白，向細(xì)胞內(nèi)部傳遞細(xì)胞增殖的必要信號。EGFR一旦發(fā)生突變，就像打開了開關(guān)，癌細(xì)胞就會無限制的增殖下去。
如果檢測到EGFR基因突變，一線治療方案是使用療效最好的EGFR抑制劑。它可以阻斷EGFR的異常活化，抑制癌細(xì)胞的增殖。一線藥物有吉非替尼，埃羅替尼，二線藥物有阿法替尼。
治療的過程中，這些藥物可能會逐漸失效，導(dǎo)致癌細(xì)胞繼續(xù)增殖。此時(shí)需要再次進(jìn)行腫瘤組織活檢，進(jìn)行另外一個(gè)標(biāo)志物EGFRT790M的檢測。T790M突變的話，可使用三線EGFR抑制劑--奧希替尼。
ALK 融合基因，是ALK基因和EML4基因融合產(chǎn)生的異常基因。該基因合成的ALK融蛋白會激活其他相關(guān)蛋白，促使癌細(xì)胞無限制的增殖。具有ALK融合基因的患者占肺腺癌患者的3%左右。
ALK 融合基因呈陽性的話，可以使用ALK抑制劑來抑制ALK融合基因的表達(dá)，阻止癌細(xì)胞的增殖(圖表7)。
EGFR基因突變和ALK融合基因兩者均為陰性，可考慮使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑PD-1來阻斷免疫抑制;如果兩者均為陽性，而EGFR抑制劑和ALK抑制劑都失效時(shí)，也可以考慮使用PD-1。對與非小細(xì)胞肺癌中肺鱗癌的患者，不需要做EGFR基因檢測和ALK融合基因檢測，可以直接使用PD-1。
在使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑時(shí)，可以檢測癌細(xì)胞表面具有免疫抑制功能的PD-L1蛋白表達(dá),用來預(yù)測藥效。
針對非小細(xì)胞肺癌，ROS1融合基因陽性的治療藥物正在研制開發(fā)。
《乳腺癌》
除了局限于乳腺導(dǎo)管的非浸潤癌以外，大多數(shù)乳腺癌患者都是通過檢測療效預(yù)測標(biāo)志物，來選擇藥物療法的。主要的標(biāo)志物：雌激素受體(ER)，孕激素受體(PgR)及HER2過表達(dá)。根據(jù)這幾種標(biāo)志物的檢測結(jié)果，以及Ki67(反應(yīng)細(xì)胞增殖能力)的數(shù)值，來進(jìn)行分子分型，選擇最適合的藥物治療方案。(圖表8)
療效預(yù)測標(biāo)志物，通過腫瘤診斷時(shí)活檢采取的細(xì)胞或組織進(jìn)行檢測。乳腺癌的細(xì)胞中如果存在激素受體，說明癌細(xì)胞在奪取雌激素，并且在增殖。ER陽性或PgR陽性時(shí)，可以進(jìn)行內(nèi)分泌治療，阻止癌細(xì)胞奪取雌激素，抑制癌細(xì)胞生長。絕經(jīng)前患者可使用雌激素類藥物和抑制卵巢功能的LH-RH受體拮抗劑;絕經(jīng)后患者可使用芳香化酶抑制劑或雌激素類藥物。內(nèi)分泌療法是否需要附加化療，由Ki67決定。Ki67高表達(dá)時(shí)，可進(jìn)行內(nèi)分泌療法聯(lián)合化療。也可通過檢測oncotype DX或MammaPrint來預(yù)測復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，判斷是否有必要進(jìn)行化療。
HER2是存在于細(xì)胞表皮上的蛋白。過高表達(dá)(HER2陽性)則表示癌細(xì)胞在持續(xù)增殖。可使用HER2抗體藥物聯(lián)合化療的藥物療法。
乳腺癌復(fù)發(fā)時(shí)，可再次通過活檢，檢測激素受體，HER2等標(biāo)志物來選擇最適合的藥物療法。
《胃癌》
胃癌與乳腺癌相同，也有可能是因?yàn)镠ER2的過表達(dá)導(dǎo)致癌細(xì)胞的增殖。無法手術(shù)的晚期胃癌，復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移時(shí)有必要測定HER2基因和蛋白的表達(dá)狀態(tài)。需要通過內(nèi)視鏡取活檢或手術(shù)切除的腫瘤組織進(jìn)行測定。
HER2陽性，可以選擇HER2單抗聯(lián)合化療為一線治療方案。HER2陰性或HER2單抗失效時(shí)，可遵循以往的常規(guī)化療。
《大腸癌》
無法手術(shù)的晚期大腸癌，或大腸癌復(fù)發(fā)時(shí)，通過標(biāo)志物RAS基因檢測，選擇最適合的藥物療法。通過內(nèi)視鏡或手術(shù)采取癌組織，進(jìn)行KRAS和NRAS基因檢測確認(rèn)是否發(fā)生突變。
KRAS和NRAS基因，無論哪一個(gè)突變，EGFR單抗藥物都會無效。兩者中只要有一個(gè)屬于無變異的“野生型”基因，患者身體狀況良好的話，都可以考慮EGFR單抗聯(lián)合多藥物化療作為首選治療方案。
《GIST (胃腸道間質(zhì)瘤)》
GIST (胃腸道質(zhì)腫瘤)，是發(fā)生在胃，小腸，大腸等消化道肌層的惡性腫瘤。患者中約80~90%的人細(xì)胞中存在c-kit基因突變導(dǎo)致的KIT蛋白異常。剩下的患者大多數(shù)竄在PDGFRA基因突變導(dǎo)致。
GIST的標(biāo)志物c-kit基因需要通過內(nèi)視鏡等采取病變組織進(jìn)行檢測。該檢測對于BCR-ABL激酶抑制劑的藥效預(yù)測和腫瘤惡性程度的判斷發(fā)揮重要作用。c-kit陰性時(shí)，還需要檢測PDGFRA基因是否突變導(dǎo)致。
在GIST的治療中，無法手術(shù)/發(fā)生其他器官轉(zhuǎn)移/術(shù)后復(fù)發(fā)機(jī)率高，這幾種情況都可以進(jìn)行藥物治療。c-kit陽性或PDGFRA陽性，在接受藥物療法時(shí)，可以考慮使用BCR-ABL激酶抑制劑--伊馬替尼。
BCR-ABL激酶抑制劑可以抑制KIT過表達(dá)，而KIT蛋白會促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖。伊馬替尼失效時(shí)可以考慮使用酪氨酸激酶抑制劑--舒尼替尼。這些藥物都失效后，可以考慮使用多激酶抑制劑-瑞格菲尼。
《惡性黑色素瘤》
BRAF基因突變，是針對手術(shù)無法切除，或已發(fā)生其他器官轉(zhuǎn)移的惡性黑色素瘤患者，在選擇最有效藥物治療時(shí)使用的療效預(yù)測標(biāo)志物。腫瘤組織如果存在RAF突變，可優(yōu)先選擇BRAF抑制劑作為一線治療方案。BRAF無突變，可考慮使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑藥物PD-1或CTLA-4。
《惡性淋巴瘤》
惡性淋巴瘤的治療中，一般采用以細(xì)胞表面特異性蛋白為靶點(diǎn)的抗體藥物。通過對診斷時(shí)手術(shù)切除的淋巴結(jié)進(jìn)行活檢來確定淋巴瘤的性質(zhì)。同時(shí)通過免疫組化檢測特異性蛋白。
對于B細(xì)胞性非霍奇金淋巴瘤，可檢查細(xì)胞表面是否存在“CD20抗原”蛋白。CD20陽性，可單獨(dú)使用CD20單抗藥物，或聯(lián)合多藥劑化療進(jìn)行藥物治療。
CD20陽性患者發(fā)生復(fù)發(fā)，或藥物治療無效時(shí)，可以聯(lián)合放射線同位素，以CD20為靶點(diǎn)放療來攻擊淋巴瘤。
霍奇金淋巴瘤，未分化的大細(xì)胞淋巴瘤復(fù)發(fā)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)CD30抗原蛋白，可以考慮使用CD30抗體藥物。聯(lián)合化療藥物，以CD30為靶點(diǎn)攻擊淋巴瘤。
《成人T細(xì)胞白血病淋巴瘤(ATL) 》
ATL治療中如果出現(xiàn)CCR4表達(dá)陽性，可使用CCR4抗體藥物。以CCR4為靶點(diǎn)攻擊癌細(xì)胞。約90%的ALT患者為CCR4陽性。
末梢性T細(xì)胞淋巴瘤，皮膚T細(xì)胞淋巴瘤復(fù)發(fā)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)CCR4陽性，也可使用CCR4抗體藥物。
《慢性骨髓性白血病(CML)》
診斷CML時(shí)，需要在患者髂骨處穿刺取骨髓液進(jìn)行檢測。如果確診為CML，可以使用GIST治療中常用的BCR-ABL抑制劑，抑制BCR-ABL的異常表達(dá)，阻止其發(fā)出細(xì)胞增殖的指令，從而緩解病情。BCR-ABL基因檢測不僅能夠確診CML，還可以預(yù)測BCR-ABL抑制劑的療效。
服用BCR-ABL抑制劑后，有些患者的癌細(xì)胞會消失。但是長時(shí)間服用可能出現(xiàn)耐藥。此時(shí)，可以更換其他BCR-ABL抑制劑。但是需要再次進(jìn)行骨髓穿刺，進(jìn)行T315I基因檢測。如T315I基因突變，可考慮服用普納替尼。
《 急性骨髓性白血病(AML)》
AML如出現(xiàn)CD33抗原表達(dá)，在復(fù)發(fā)時(shí)可使用CD33抗體藥物。其他以致癌基因或蛋白為靶點(diǎn)的藥物也在積極開發(fā)中。
《 根據(jù)致癌基因，實(shí)施個(gè)性化治療 》
上述這些通過測定標(biāo)志物確定致癌基因，選擇最適合藥物的個(gè)性化治療已經(jīng)在廣泛開展。在乳腺癌或胃癌中，HER2基因擴(kuò)增和蛋白過表達(dá)說明：致癌基因和癌變器官無關(guān)。另外免疫檢查點(diǎn)抑制劑對許多癌癥都有效果。以往都是根據(jù)病變部位的器官分類來選擇藥物療法的。今后，根據(jù)致癌基因選擇最適合藥物療法的時(shí)代即將到來。
《 療效預(yù)測標(biāo)志物與藥物副作用 》
療效預(yù)測標(biāo)志物，終究是用來預(yù)測療效的，并不能預(yù)測副作用的強(qiáng)度。即使根據(jù)標(biāo)志物選擇的藥物，也可能會出現(xiàn)強(qiáng)烈的副作用。因此，患者需要和主治醫(yī)生或其他醫(yī)療人員保持溝通，在充分理解各種治療方案的療效和可能出現(xiàn)的副作用后，謹(jǐn)慎做出選擇。同時(shí)患者還需注意提前確認(rèn)何種情況下必須聯(lián)系醫(yī)院，以及醫(yī)院的緊急聯(lián)系方式。
有關(guān)評估藥物副作用的標(biāo)志物
通過血液檢查分析DNA序列，可以檢測出是否為容易出現(xiàn)副作用的體質(zhì)。
現(xiàn)階段的癌癥治療中常用的預(yù)測副作用的標(biāo)志物是UGT1A1基因。這是預(yù)測DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑--伊立替康副作用的標(biāo)記物。伊立替康是肺癌，胃癌，乳腺癌，大腸癌，宮頸癌，卵巢癌，胰腺癌，惡性淋巴瘤等藥物療法中常用的化療藥物。可能引起骨髓抑制(白細(xì)胞/血小板/中性粒細(xì)胞減少)，腹瀉等嚴(yán)重的副作用。
UGT1A1基因在服用伊立替康前通過血液檢查來測定，可以通過分析DNA序列的個(gè)體差異，判斷患者是否為易出現(xiàn)中性粒細(xì)胞減少副作用的體質(zhì)。中性粒細(xì)胞在修復(fù)免疫和傷口時(shí)非常重要，大幅度的數(shù)量減少會導(dǎo)致死亡。
檢測中被確定為高風(fēng)險(xiǎn)的患者，遺傳了父母雙方肝臟解毒能力差的體質(zhì)。有關(guān)這種解讀能力的遺傳多樣性有兩種類型，只要從父母中的一方遺傳了這兩種類型，就是高危型。同等劑量的藥物在高危患者的肝臟中停留時(shí)間較長，容易引起嚴(yán)重的中性粒細(xì)胞減少。在以日本人為對象的研究中，高危患者約占10%，中性粒細(xì)胞減少的發(fā)生率約在80~100%.因此高危患者需要考慮減少伊立替康的劑量。
但是，該檢測在伊立替康用藥時(shí)不是必須的檢查項(xiàng)目，根據(jù)醫(yī)院不同，規(guī)定不同。另外，該檢測是有局限性的。非高危患者也可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的中性粒細(xì)胞減少癥狀。但使用伊立替康容易導(dǎo)致副作用，并不代表其他的化療藥物也會出現(xiàn)嚴(yán)重副作用。
除了UGT1A1基因外，在日本，尚無證據(jù)表明有其他更有效的副作用預(yù)測標(biāo)志物。