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1、乳腺癌精准医疗之路乳腺癌精准医疗之路提纲乳腺癌概况乳腺癌概况基因检测发展历程基因检测发展历程21基因检测基因检测Epclin介绍介绍BRCA基因介绍基因介绍乳腺癌个体化用药乳腺癌个体化用药精准医学 (PrecisionMedicine)2015年1月20日，奥巴马在国情咨文演讲中提出了“精准医学(PrecisionMedicine)”计划. 1月30日奥巴马正式推出“精确医学计划”，提议在2016财年向该计划投入2.15亿美元，以推动个性化医疗的发展。“精准医学”就是指根据每个病人的个人特征量体裁衣式地制定个性化治疗方案。它是由“个性化医疗”联合最新的遗传检测技术发展而来。計畫前期執行包括对1
2、00萬人进行DNA测序，透過研究不同族群、各個年齡層的個人化基因資訊，來協助治療癌症與糖尿病等疾病.US PresidentBarack ObamaUS副总统拜登今年早些时候推出癌症登月计划该计划预计投资11亿美元旨在通过设计新的策略来预防，诊断，治疗，并治愈来降低癌症的毁灭性负担特定目标包括用新的方法来制备癌症疫苗，早期发现，癌细胞的单细胞的基因组分析，进一步发展癌症联合疗法, 等。精準醫學計劃在全球获得了巨大的正面響應，尤其是在中國。2015年，英国启动10万人基因组计划，旨在通过大规模的基因组分析，寻找疾病的精准诊疗方案。精准医学：我国医学发展的历史机遇 ! 中国在15年内将跟踪投放60
3、0 (200+400) 亿元人民币2015年年初以来, 中国已连续举办了了许多关于癌症精密医学的研讨会, 和许多关于癌症治疗的大型计划，包括深圳公布的10000中国人的测序项目.今年3月科技部关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项 (精准医学研究20亿)-“精准医学计划”适合我国的情况吗？-“精准医学计划”对我国的发展有大概率获胜的机会吗？- 切记盲目跟从，应该静下来反思，“精准医学”是否能够为民众的健康带来益处？ 什么时间之内, 怎样的益处？癌症是一个全球性问题美国与中国乳腺癌发病与死亡的对比USChina(29%)(15%)Table8.Five-yearRelativeSurvi
4、valRates*(%)byStageatDiagnosis,US,2005-2011Earlydetectionisthekeyforsurvival!USA早期诊断率为7080%，而中国却不足20%。中国的多数癌症诊断都是中晚期，治疗非常被动和盲目。小结癌症病人护理, 治疗, 临床及基础研究等各项指标均与美国有不小的差距!精准医学：我国医学发展的历史机遇 ! 提纲乳腺癌概况乳腺癌概况基因检测发展历程基因检测发展历程21基因检测基因检测Epclin介绍介绍21与与Epclin对比对比BRCA基因介绍基因介绍乳腺癌个体化用药乳腺癌个体化用药测序的概念广义：测序是对生命语言中的基本元素，及其修饰
5、和衍生物进行测定和解读。包括：DNA测序RNA测序蛋白组测序表观遗传组测序测序成本迅速下降第一次人类基因组测序耗时13年，成本30亿美元，到2008年11月，基因组测序仅需一两周，花费10万美元。新一代仪器可将全基因组序列测序成本降到1000美元以下，成本不足第一代的百万分之一。而且随着技术进步，仍在不断下降。成本快速下降，测序领域的超摩尔定律助推临床应用第一代测序测序1918年8月13日2013年11月19日测序设备发展现状第一代（稳定需求）第一代（稳定需求）ABi3130xL(FDA CFDA)3730xL3500xL（FDA CFDA）第三代第三代Life Technologies (A
6、Bi)Ion Torrent PGMHelicos BiosciencesHelicos Genetic Analysis System Pacific BiosciencesRSSystem 第二代（高速发展）第二代（高速发展）RocheGenome Sequencer FLX System GS Junior System IlluminaGenome Analyzer IIxMiSeqHiSeq 1000HiSeq 2000HiSeq 2500Life Technologies (ABi)5500 SOLiD System5500xL SOLiD SystemDanaherMotionP
7、olonator G.007Complete Genomics无锡艾吉因生物信息技术有限公司无锡艾吉因生物信息技术有限公司AG-100深圳华因康基因科技有限公司（深圳华因康基因科技有限公司（CFDA）Pstar-1中科院北京基因组所中科院北京基因组所/半导体所半导体所BIGIS-1BIGIS-4各类高通量测序技术原理2007GA11Gb/Run32bplengthsingle20082009201020122014GAIIGAIIxHiseq2000Hiseq2500HiseqX-ten8Gb/Run30Gb/Run200Gb/Run600Gb/run，11天600Gb/天/台50bpleng
8、th100bplength100bplength150bplength60人/天Paired-endPaired-endPaired-endPaired-end18000人类基因组/年bp:basepair,碱基1kb=1000bp1Mb=1000,000bp1Gb=1000,000,000bpRun:指高通量测序平台单次上机测序反应Lane:测序芯片上的一条流通槽，测序文库与试剂均在里边名词汇总：Illumina测序平台发展史生殖领域无创产前检测领域中的应用（NIPT）染色体畸变检测领域中的应用（CNV-seq）胚胎植入前遗传学筛查领域中的应用（PGS）肿瘤领域遗传性肿瘤突变检测（Germ
9、line）肿瘤组织体细胞突变检测（Somatic）液态活检（Liquid Biopsy）高通量测序技术在临床中的主要应用范围提纲乳腺癌概况乳腺癌概况基因检测发展历程基因检测发展历程21基因检测基因检测Epclin介绍介绍BRCA基因介绍基因介绍乳腺癌个体化用药乳腺癌个体化用药I I或或 IIII期、雌激素受体阳性、淋期、雌激素受体阳性、淋巴结转移阴性巴结转移阴性及将要采用他莫昔芬治疗及将要采用他莫昔芬治疗的新确诊乳腺癌患者。的新确诊乳腺癌患者。绝经后，淋巴结阳性、雌激素受绝经后，淋巴结阳性、雌激素受体阳性的浸润性乳腺癌患者，也体阳性的浸润性乳腺癌患者，也可通过可通过2121基因检测评估是否需要
10、基因检测评估是否需要化疗。化疗。乳腺癌21基因检测(OncoTypeDx)“乳腺癌乳腺癌2121基因检测基因检测”是检测恶性肿瘤组织中一组特异基因的表达，对预测预后、复发、转移乃至指导治疗提供信息，最终目的是为患者的个体化治疗提供帮助。乳腺癌21基因的确立经过大量文献阅览，250个癌症基因被选定对447个乳腺癌患者就基因表达和无复发之间的区间性惯性在3 3个独立个独立研究机构开展研究机构开展研究机构样本量淋巴结性状雌激素性状治疗NSABPB-20,Pittsburgh,PA233阴性阳性他莫昔芬(100%)RushUniversity,Chicago,IL7810个或以上淋巴结阳性/-他莫昔芬
11、(54%)化疗（80%）ProvidenceSt.Josephshospital,Burbank,CA136阳性/-阳性/-他莫昔芬（41%）化疗（39%）Objective:ProspectivelyvalidatetheRecurrenceScoreresultasapredictorofdistantrecurrenceinnode-negative,ER+patientsMulticenterstudywithprespecified21-geneassay,algorithm,endpoints,analysisplanRandomizedRegisteredPlacebonot e
12、ligibleTamoxifeneligibleTamoxifeneligiblePaikS,etal.N Engl J Med.2004;351:2817-2826.OncotypeDXClinicalValidation:NSABPB-14All PatientsLow Risk (RS 4cm%DistantRecurrence-freeat10YearsAll patients (N=668)All PatientsLow Risk (RS 60Age50-60Age40-50Age40Allpatients(N=668)%DistantRecurrence-freeat10Years
13、406080100135662940591610333011756264173814844All PatientsLow Risk (RS 18)Int Risk (RS 18-30)High Risk (RS 31)RS,RecurrenceScorePaikS,etal.N Engl J Med.2004;351:2817-2826.OncotypeDXClinicalValidation:NSABPB-14,SubgroupAnalysisbyAge Distant recurrence over time10-Year rate of recurrence = 6.8%*95%CI:4
14、.0%,9.6%0246810121416YearsPaikS,etal.N Engl J Med.2004;351:2817-2826.0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%Proportion without distant recurrence RS18,n=338RS18-30,n=149RS31,n=181AllPatients,n=668P 0.00110-Year rate of recurrence = 14.3%95%CI:8.3%,20.3%10-Year rate of recurrence = 30.5%*95%CI:23.6%,37.4%*
15、10-Yeardistantrecurrencecomparisonbetweenlow-andhigh-riskgroups:P0.001RS,RecurrenceScoreresultOncotypeDXClinicalValidation:NSABPB-14,DistantRecurrenceStudyDesignNNodal statusPrognosticPredictive NSABPB-141Prospective;tamonly668NegYES-KaiserPermanente2Prospective;case-control790cases/controlsNegYES-N
16、SABPB-143Prospective;placebovstam645NegYESYESQuantitativeERpredictstamoxifenbenefitNSABPB-204Prospective;tamchemo651Neg-YESRSpredictschemotherapybenefitECOG21975Prospective;ACvsAT465Neg/PosYES-SWOG88146Prospective;tamchemo367PosYESYESRSpredictschemotherapybenefitTransATAC7Prospective;tamvsAI1231Neg/
17、PosYES-1.PaikS,etal.N Engl J Med.2004;351:2817-2826.2.HabelLA,etal.Breast Cancer Res.2006;6:R25-R39.5.GoldsteinLJ,etal.J Clin Oncol.2008;26:4063-4071.3.PaikS,etal.J Clin Oncol.2005;23(16S):abstract510.6.AlbainKS,etal.Lancet Oncol.2010;11:55-65.4.PaikS,etal.J Clin Oncol.2006;24:3726-3734.7.DowsettM,e
18、tal.J Clin Oncol.2010;28:1829-1834.TheOncotypeDXAssayProvidesConsistentResultsinOver4,000BreastCancerPatientsStudiedOncotype DX Changed Treatment Decisions in Over One-Third of Breast Cancer Patients Leading to Less Toxicity and Healthcare Costs28* Based on meta-analysis of seven studies with 912 pa
19、tients1 grey2KeyChemotherapyNo Chemotherapy3 halo4Do I needDo I needchemotherapy?chemotherapy?INVASIVEINVASIVEBREAST CANCERBREAST CANCER循证证据2007年ASCO公布乳腺癌治疗方案制定过程中应考虑雌激素受体阳性、淋巴结未扩散的早期乳腺癌患者进行“乳腺癌21基因检测”；2008年NCCN在乳腺癌治疗指南中，建议使用“乳腺癌21基因检测”；2010年NCCN指南明确提出，对于ER+/HER2-患者的化疗指征评定需要结合“乳腺癌21基因检测”评判；2013年St.
20、Gallen会议共识中指出，在Luminal型乳腺癌中，21基因RS不仅可以预测预后，还可以用来预测内分泌治疗基础上加化疗的有效性；2015、2016年，NCCN指南进一步确定“乳腺癌21基因检测”在乳腺癌诊断中的价值。提纲乳腺癌概况乳腺癌概况基因检测发展历程基因检测发展历程21基因检测基因检测Epclin介绍介绍BRCA基因介绍基因介绍乳腺癌个体化用药乳腺癌个体化用药Epclin(EndoPredict)发展历程发展历程乳腺癌的多分型及其他因素决定了检测及预估的困难度增加，其中最为迫切的一个因素就是ER阳性及HER2阴性的患者是否进行内分泌治疗或者化疗是不确定的，而这一不确定性导致了过度治疗
21、。200520122015开始拟算与乳腺癌相关的重要的增殖基因。开始拟算与乳腺癌相关的重要的增殖基因。 ABCSG-8;ABCSG-6，August 1，2011，Clinical Cancer Research两项验证性临床研究（两项验证性临床研究（ABCSG-6,ABCSG-8ABCSG-6,ABCSG-8） 2008版S3指南分为高中低三类人群，其中有1371处于临床难以分析的中风险人群，Epclin对这部分人群进行了分析，发现840例低风险人群远期复发率是4.5%，531例高风险人群远期复发率是19.7%。圣安东尼乳腺癌大会报道圣安东尼乳腺癌大会报道EPclinEPclin对患者的晚期
22、转移复发评估的数据。对患者的晚期转移复发评估的数据。圣安东尼乳腺癌大会报道圣安东尼乳腺癌大会报道EPclinEPclin与与2121基因的比对研究。基因的比对研究。Dowsett M et al，SABCS 2015 S3-012013_Microarrays_Brase_REVOEW_EndoPredicGeneSelecyionValidationMultiGeneTestComparisonENDOPREDICT ENDOPREDICT （EPCLINEPCLIN）评分评估5年辅助内分泌治疗后远处复发风险：与 ONCOTYPE ONCOTYPE DX复发评分的验证和对比Dowsett M
23、 et al，SABCS 2015 S3-012015圣安东尼奥乳腺癌大会EndoPredict(EPclin)scoreforestimatingresidualdistantrecurrence(DR)riskinER+/HER2-breastcancer(brca)patientstreatedwith5yearsadjuvantendocrinetherapyalone:ValidationandcomparisonwiththeoncotypeDXrecurrencescore(RS)DowsettMetal，SABCS2015S3-01评价EPclin评分对TransATAC研究中
24、的ER+/HER2-乳腺癌患者的预测价值与oncotypeDX复发评分进行预测价值的对比试验目的EPclin分析评估ATAC研究中928例接受阿那曲唑或他莫西芬治疗、已行RS评估的ER+/HER2-原发乳腺癌患者的mRNA；首要研究终点为DR（DistantRecurrence,远处复发率）；统计方法：KaplanMeier方法与Cox回归分析评估随访0-5年、5-10年、10年的DR风险，LR-chisq（似然比检验）分析评估乳腺癌复发风险分析、RS联合或不联合CTS的预后信息。DowsettMetal，SABCS2015S3-01试验方法明确分子特征以筛选出暂不需化疗的患者*评估ER+乳腺
25、癌患者5年单独内分泌治疗后的远处复发风险Oncotype DX 21-gene复发评分（Paik et al，NEJM 2004） EPclin: EndoPredict (11genesEP+T, N)TransATAC： 1231 绝经后 ER+ 5y Tam或ana治疗 未接受化疗 （Dowsett et al, JCO 2010.28:1829-1834）RS广泛用于评估乳腺癌患者5年辅助内分泌治疗的10年远处复发（DR）风险，而不同于 RS评分的是，EPclin作为一种预后预测因子，需要联合8基因及3个内参基因及1个DNA内参表达特征积分（EP）及肿瘤大小、淋巴结分级进行评分。Dow
26、settMetal，SABCS2015S3-01*Dowsettetal,BreastCancerRes.2007;9:R81试验背景EPclin分析评估ATAC研究中928例接受阿那曲唑或他莫西芬治疗、已行RS评估的ER+/HER2-原发乳腺癌患者的mRNA；首要研究终点为DR（Distant Recurrence,远期复发率）；统计方法：KaplanMeier 方法与Cox回归分析评估随访0-5年、5-10年、10年的DR风险，LR-chi sq（似然比检验）分析评估乳腺癌复发风险分析、RS联合或不联合CTS的预后信息。试验方法Dowsett M et al，SABCS 2015 S3-0
27、1DowsettMetal，SABCS2015S3-01患者特征Epclin组成和风险范畴定义DowsettMetal，SABCS2015S3-01与RS相比，EP和Epclin能够更精确筛选出远处复发低风险患者DowsettMetal，SABCS2015S3-01与RS相比，EP和Epclin能够更精确筛选出远处复发低风险患者DowsettMetal，SABCS2015S3-01DowsettMetal，SABCS2015S3-01检测值为低风险人群的最后复发率EPclin能够识别出不需化疗的远处复发低风险患者因为EPclin结合淋巴结情况及肿瘤大小等参数，故相比RS提供了更精确的预后信息在
28、淋巴结阳性患者中EPclin与RS差异明显淋巴结阴性患者EPclin3.33提示预后良好该研究强调纳入临床病理参数进行总体风险评估的重要性。试验结论EndoPredict试验类型12基因试验标本FFPE试验技术RT-PCR适应症预测ER+，HER2-N0/N+中等风险无证据级别I晚期转移有临床因素有（肿瘤大小+淋巴结情况）ESMO推荐有ASCO推荐有欧洲共同体认证（CE）有循证证据循证证据EPclinoncotype DXER阳性ER阳性HER2阴性HER2阴性绝经前后绝经前后1-3期乳腺癌1-3期乳腺癌肿瘤病理分级T1-3肿瘤病理分级T1-30-3淋巴结转移0-3淋巴结转移4淋巴结转移4淋巴
29、结转移Epclin与RS对比EPclin：lowrisk10%highrisk10%OncoTypeDx：lowrisk10%intermediaterisk10-20%highrisk20%calibratedfornodenegativenon-lowrisk10%DowsettMetal，SABCS2015S3-01Epclin与OncotypeDx对比提纲乳腺癌概况乳腺癌概况基因检测发展历程基因检测发展历程21基因检测基因检测Epclin介绍介绍BRCA基因介绍基因介绍乳腺癌个体化用药乳腺癌个体化用药遗传性肿瘤突变检测（Germline）临床应用：临床应用：检测多种肿瘤的患病风险；检测
30、肿瘤基因型，判定家系成员患病风险；指导肿瘤个性化治疗。科研应用科研应用快速、低成本的探索肿瘤相关基因的突变；若采用毛细管测序的技术，一次只能检测一条DNA片段，需要大量人力，成本高，且需要大量DNA样本。、茱莉 BRCA1阳性针对肿瘤基因外显子或SNP多态性位点进行NGS检测。抑癌基因抑癌基因参与DNA同源重组和损伤修复，维持基因组稳定性调控细胞周期突变导致抑癌功能丧失或减弱突变导致抑癌功能丧失或减弱突变结果主要造成蛋白截短，介导同源重组功能丧失，损伤修复能力下降，累积基因组不稳定性，诱发肿瘤。CancerSci2004;95:866871StableStablegenome genome U
31、nstableUnstablegenome genome Yes NoBRCA1/2的生物学基础 BRCA1与癌症发生的关系乳腺癌在普通人群的发病风险10%卵巢癌在普通人群的发病风险1%拥有BRCA1突变的女性，5070岁之前患乳腺癌的发病风险51-87%拥有BRCA1突变的女性，5070岁之前患卵巢癌的发病风险23-44%CANCERAGERANGECANCERRISKRISKFORGENERALPOPULATIONFemalebreastToage50Upto51%1.9%Toage70Upto87%7.3%Secondprimarywithin5yearsofafirstdiagnosi
32、sUpto20%2%OvarianToage50Upto23%0.2%Toage70Upto44%0.7%Ovariancancerwithin10yearsofabreastcancerdiagnosisUpto12.7%1%PancreaticToage80Upto51%1%ProstateToage70Upto51%8.2%MaleBreastToage70Upto51%0.1%拥有BRCA2突变的女性，70岁之前患乳腺癌的发病风险28-84%拥有BRCA2突变的女性，70岁之前患卵巢癌的发病风险27%CANCERAGERANGECANCERRISKRISKFORGENERALPOPUL
33、ATIONFemalebreastToage50Upto28%1.9%Toage70Upto84%7,3%Secondprimarywithin5yearsofafirstdiagnosis12%2%OvarianToage70Upto27%0.7%Ovariancancerwithin10yearsofabreastcancerdiagnosis6.8%1.0%PancreaticToage807%orhigherifthereisafamilyhistoryofpancreaticcancer1%MaleBreastToage706.8%10激素类药物（来曲唑，阿那曲唑，依西美坦，氟维司群
34、，他莫昔芬）洛氏伐(NosFam)-乳腺癌+=PIK3CA：25%HER2：20%CCND1：15%PTEN：5%65%EGFR非小细胞肺癌结直肠癌头颈部鳞状细胞癌乳腺癌胃癌胰腺癌HER2神经母细胞瘤非霍奇金淋巴瘤ALK易瑞沙，特罗凯阿法替尼，拉帕替尼，赫赛汀克唑替尼，色瑞替尼黑色素瘤BRAF达拉菲尼，威罗菲尼卵巢癌BRCA1/2PARP抑制剂（奥拉帕尼）洛氏伐(NosFam)-乳腺癌很多肿瘤患者无法进行活检或手术；穿刺受检者严重不适感；穿刺自身的临床风险；取材时间点受限，很难进行多次取样；肿瘤异质性。基于组织的肿瘤体细胞突变检测的局限性液态活检(Liquid Biopsy)Speicher
35、M R, Pantel K. Tumor signatures in the bloodJ. Nature biotechnology, 2014, 32(5): 441-443.循环肿瘤细胞循环肿瘤细胞 (Circulating tumor cells, CTCs)游离肿瘤游离肿瘤DNA (Circulating tumor DNA, ctDNA)目前看，目前看，ctDNA更适合做液态活检更适合做液态活检作为无法获取组织标本的补充，无创取样后的检测结果指导临床用药实现实时动态监测，预测耐药及复发提高全程管理水平指导用药指导用药实时监测实时监测循环而匀质的血液标本，在一定程度有效克服异质性匀质
36、标本匀质标本液态活检-ctDNA已应用于临床肿瘤类型繁多，分子突变特点不一；高灵敏度定性、定量检测，技术分辨率要求高；ctDNA来源复杂，不同肿瘤患者个体差异较大，数据解读与注释需谨慎；目前仍局限于晚期肿瘤的临床应用；需要大规模、多中心临床验证数据。ctDNA检测技术面临的挑战对NGS在肿瘤应用的思考1.肿瘤风险易感基因检测对诊断的价值？数据库的积累？预测的精准性？23andme？2013年11月26日，FDA叫停健康基因检测服务。2015年3月：批准其布卢姆综合症基因携带者检测服务(一种隐性遗传病)。BRCA1、BRCA2-乳腺癌易感基因，药物靶点（奥拉帕尼）2.肿瘤相关突变基因检测的诊断价值？1）小panel基因突变累积-大panel基因突变累积都在用，那个合适？小panel2）ARMSPCR法(灵敏度（病理切片/新鲜组织）国外roche，qiagen5%，国内1%？TKI必要性？NGS（1%随测序深度增加）数字PCR（0.5%）3）ctDNA液态活检灵敏度应大于1%NGS数字PCR应该用更灵敏的方法3.注册审批的难度1)国家标准物质研制的难点?如EGFR位点很多2)临床试验的难点对照试剂?谢谢！谢谢！
