什么是癌症靶向治疗的基因检测(伴随诊断)?

癌症靶向治疗的基因检测可以检测癌细胞DNA中的突变(变化)。 知道癌症是否有特定的突变,可以帮助指导患者接受何种类型的治疗。 某些突变的存在或不存在可以预测哪些人可能从某些药物中获益,哪些人不可能有反应。

癌症是不受控制的异常细胞的生长。 多种因素可能导致这种不受控制的生长。 其中一个因素是参与控制细胞生长和成熟的蛋白质的功能失调。 这些蛋白质的功能失调通常是由于编码该蛋白质的基因的DNA发生了突变而导致的。 一些突变可能导致有缺陷的蛋白质不能阻止细胞生长,而其他突变可能产生一种功能改变的蛋白质,刺激细胞生长。 最终的结果是这些异常细胞不受控制地生长和分裂(癌症)。

医学研究人员长期以来一直在研究这些基因的变化,以更好地理解癌症,并开发出抗癌药物。 他们的目标是制造出能够破坏癌症生长的特定步骤的药物,同时对正常细胞的损伤最小。 这些药物被称为靶向药物或靶向治疗。 研究人员注意到的是,特定类型的癌症往往与特定的基因突变有关。 不是每一种癌症都会有这些基因突变,但有相当一部分癌症会有,而且与没有这些基因突变的癌症相比,有这些基因突变的癌症通常对某些药物治疗的反应更有预见性。

这些发现导致了两个重要的发展:

  • 抑制或针对与某些癌症相关的非常特异性蛋白质的癌症药物(两个例子是酪氨酸激酶抑制剂和表皮生长因子受体(EGFR)抗体)。
  • 用于检测癌症组织中是否存在基因突变的基因检测,可以告诉医生被检测者是否可能从特定的治疗中获益。

医学研究人员继续探索癌症的遗传学,寻找机会开发新的治疗方法。 此外,有些癌症最终会对某些疗法停止反应,并产生耐药性。基因研究可能会对治疗的耐药性是如何产生的提供答案。

为什么这类检测很重要?

癌症的标准治疗方法通常包括手术、化疗、放疗或这些方法的组合。 使用化疗药物和放射治疗的目的是减缓癌症的生长速度,防止癌症扩散,并杀死已经扩散到身体其他部位的癌细胞(转移)。

化疗的作用是攻击正在积极生长和分裂的细胞。 而放射治疗则是通过破坏癌细胞的基因,阻止其生长和分裂,从而杀死癌细胞。 这两种类型的治疗都会影响所有正在生长和分裂的细胞,包括正常细胞。 这往往会导致有害的副作用,这些治疗方法需要仔细调整,以最大限度地杀灭癌细胞,同时尽量减少对健康组织的损害。

靶向治疗是一种较新的癌症治疗方法,它为医护人员及其患者提供了使用对癌组织有较大疗效的药物,减少了许多与标准治疗相关的副作用。 它是基于癌细胞的基因构成与周围正常细胞不同的事实。 靶向治疗的目的是破坏癌细胞生长的特定步骤或过程,这些步骤或过程在某种程度上是癌细胞生长所特有的。 在开始药物治疗之前,对患者的癌细胞进行活体检查,以确定癌症可能对某些癌症药物的反应,是一个重要的新兴检测领域。

靶向抗癌药物价格昂贵,而且一般只对那些癌症的遗传基因构成的患者有效。 在开始治疗前的基因测试是必要的,以使治疗与可能受益的患者和癌症相匹配。

肿瘤靶向药物治疗示例

与细胞表面的受体结合并阻断细胞生长信号的药物。

药物是指能穿过细胞膜,阻断受体活性部位生长信号的小分子药物。

癌症靶向治疗的基因检测是如何使用的?

这些基因检测用于帮助指导某些癌症的治疗。 它们可以帮助医疗工作者了解某些靶向癌症药物是否有效。

基因是遗传物质的基本单位,是DNA中通常编码生产特定蛋白质的部分。 DNA中的变异被称为基因变异(也是多态性或突变),并在整个人群中发生。 变异或突变主要是遗传性的,影响所有细胞,但在生命的后期,由于暴露于辐射、毒素或不明原因,这些变异可能会导致癌症。

在各种癌症中,可能有一种突变导致肿瘤组织中存在的某种特定蛋白质的数量增加,或产生具有改变活性的蛋白质。 有这些突变的肿瘤可能倾向于更有侵略性地生长,更容易扩散(转移),和/或对标准化疗更有耐药性。 然而,有时,蛋白质的变化也会使肿瘤成为针对改变后的蛋白质的治疗对象(”靶向治疗”)。 癌症治疗的基因检测可以检测出编码这些蛋白的突变,从而识别出可能对靶向治疗敏感的肿瘤。

反之,基因检测也可能识别出不会对靶向治疗产生反应的肿瘤。 某些突变一旦存在,就会使癌细胞对药物产生耐药性,靶向治疗就不会被用于治疗。

什么时候需要进行检测?

检查可以作为特定癌症的初步检查的一部分,或者对某些对化疗没有反应的癌症患者进行检查。 它需要肿瘤组织的样本,如果有之前用于诊断的活检样本,可以在该样本上进行。

这些检查通常只做一次。 但是,如果患者的肿瘤在接受治疗的过程中出现了进展,可以进行多次检测,以确定肿瘤是否出现了耐药性突变。

肿瘤靶向治疗基因检测示例

每一种特定癌症靶向治疗的基因检测都能识别出单一基因中的突变,检测结果是针对该基因和正在评估的靶向疗法的特定结果。

下面列出了一些帮助癌症靶向药物治疗决策的基因检测的例子:

  • 乳腺癌:Her2/neu基因变异(基因扩增或拷贝数增加)时,对曲妥珠单抗(trastuzumab)可能有反应。
  • 慢性骨髓性白血病(CML) :ABL1基因变异时,对药物伊马替尼(imatinib)无反应;如果存在BCR-ABL基因融合突变,可定期监测对靶向药物的反应。
  • 结肠癌:KRAS存在突变时,可能对酪氨酸激酶抑制剂产生耐药性;而BRAF突变患者的预后不良。
  • 胃肠道间质瘤(GIST)——罕见的消化道肿瘤:根据KIT基因突变情况,患者可能对伊马替尼(imatinib)治疗有较好的反应,可能需要增加伊马替尼的剂量;患者对舒尼替尼(sunitinib)有较好的反应,或可能对伊马替尼产生耐药性。PDGFRA存在突变时,对伊马替尼反应的可能性较小。
  • 黑色素瘤:BRAF存在突变时,尤其是转移性黑色素瘤,威罗菲尼(vemurafenib)的效果更好。
  • 骨髓增生性肿瘤(MPNs):JAK2基因出现突变时,可定期检测对治疗的反应性,如鲁舒利替尼(ruxolitinib)。
  • 非小细胞肺癌(NSCLC):患者肿瘤组织携带EGFR基因突变时,对酪氨酸激酶抑制剂(如吉非替尼和厄洛替尼等)反应最好;存在EML4-ALK 融合变异时,ALK激酶抑制剂如克唑替尼(crizotinib)等效果更好;当存在某些KRAS突变时,患者预后较差,对酪氨酸激酶抑制剂有耐药性,对铂类/维诺尔滨治疗反应较差;如果表达PD-L1 ,针对PD1的抗体药物治疗可能有效。
  • 不明原因的癌症——在不寻常的身体部位发现并认为是从其他地方扩散(转移)的癌症:多基因评估,有助于确定癌症起源于哪个器官或身体部位,以帮助指导治疗。

通常情况下,上表中所列的癌症药物和基因检测是同时开发的,因此,这些检测被称为 “辅助(伴随)诊断”。 根据美国食品和药物管理局(FDA)的说法,这些实验室检测是专门为 “提供安全有效地使用相应的治疗产品所必需的信息 “而开发的。 在许多情况下,医疗工作者需要这些检测结果,以便能够对患者的治疗做出决定。

与有强烈的家族病史相关的癌症和那些在年轻时发生的癌症可能与那些在成人中零星发展的癌症有不同的特点。 例如,小儿的GIST病例与成人病例有很大的不同,通常不存在KITPDGFRA突变。

只对常见的突变进行检测。 检测结果为阴性并不能排除一个人有不太常见的突变的可能性。 为了排除受检样本中不存在该基因突变的可能性,可能需要额外的样本。

某些特定类型癌症中的特定基因突变的检测是有限的,而且/或不用于常规的医疗目的。 然而,这些基因检测可能会在研究中使用,随着研究的进展,它们在医疗中的作用可能会随着研究的进展而发展。 一些例子包括:

  • 结肠癌:PIK3CANRAS
  • 黑色素瘤:KITNRAS
  • 骨髓增殖性肿瘤:PDGFRA

癌症患者都需要进行基因检测吗?

只有当患者患有某种特定类型的癌症,而靶向疗法已被确定为有用的癌症,并且医生正在考虑让患者开始接受这些疗法之一时,才需要进行检测。

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