乳腺癌精准医疗之路

乳腺癌精准医疗之路 提纲 乳腺癌概况基因检测发展历程21基因检测Epclin介绍BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 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100萬人进行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 USPresidentBarackObama US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600 200 400 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 yearRelativeSurvivalRates byStageatDiagnosis US 2005 2011 Earlydetectionisthekeyforsurvival USA早期诊断率为70 80 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 乳腺癌概况基因检测发展历程21基因检测Epclin介绍21与Epclin对比BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 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 ABi3130 xL FDACFDA 3730 xL3500 xL FDACFDA 第三代LifeTechnologies ABi IonTorrentPGM HelicosBiosciencesHelicosGeneticAnalysisSystemPacificBiosciencesRSSystem 第二代 高速发展 RocheGenomeSequencerFLXSystemGSJuniorSystemIlluminaGenomeAnalyzerIIxMiSeqHiSeq1000HiSeq2000HiSeq2500LifeTechnologies ABi 5500SOLiD System5500 xLSOLiD SystemDanaherMotionPolonatorG 007CompleteGenomics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 CFDA Pstar 1中科院北京基因组所 半导体所BIGIS 1BIGIS 4 各类高通量测序技术原理 2007GA11Gb Run32bplengthsingle 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 Germline 肿瘤组织体细胞突变检测 Somatic 液态活检 LiquidBiopsy 高通量测序技术在临床中的主要应用范围 提纲 乳腺癌概况基因检测发展历程21基因检测Epclin介绍BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 乳腺癌21基因检测 OncoTypeDx 乳腺癌21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个独立研究机构开展 Objective ProspectivelyvalidatetheRecurrenceScore resultasapredictorofdistantrecurrenceinnode negative ER patientsMulticenterstudywithprespecified21 geneassay algorithm endpoints analysisplan Randomized Registered Placebo noteligible Tamoxifen eligible Tamoxifen eligible PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 OncotypeDX ClinicalValidation NSABPB 14 PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 2241664117 2961398077 148332887 AllpatientsN 668 Well Moderate Poor DistantRecurrence freeat10Years 20 40 60 80 100 RS RecurrenceScore OncotypeDX ClinicalValidation NSABPB 14 SubgroupAnalysisbyTumorGrade Size 1cm Size1 2cm Size2 4cm Size 4cm DistantRecurrence freeat10Years Allpatients N 668 AllPatientsLowRisk RS 18 IntRisk RS18 30 HighRisk RS 31 20 40 60 80 100 109652717 3051497284 3414614 2201104466 RS RecurrenceScore PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 OncotypeDX ClinicalValidation NSABPB 14 SubgroupAnalysisbyTumorSize Age 60 Age50 60 Age40 50 Age 40 Allpatients N 668 DistantRecurrence freeat10Years 40 60 80 100 135662940 59161033 3011756264 173814844 AllPatientsLowRisk RS 18 IntRisk RS18 30 HighRisk RS 31 RS RecurrenceScore PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 OncotypeDX ClinicalValidation NSABPB 14 SubgroupAnalysisbyAge Distantrecurrenceovertime 10 Yearrateofrecurrence 6 8 95 CI 4 0 9 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Years PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Proportionwithoutdistantrecurrence RS 18 n 338 RS18 30 n 149 RS 31 n 181 AllPatients n 668 P 0 001 10 Yearrateofrecurrence 14 3 95 CI 8 3 20 3 10 Yearrateofrecurrence 30 5 95 CI 23 6 37 4 10 Yeardistantrecurrencecomparisonbetweenlow andhigh riskgroups P 0 001 RS RecurrenceScore result OncotypeDX ClinicalValidation NSABPB 14 DistantRecurrence 1 PaikS etal NEnglJMed 2004 351 2817 2826 2 HabelLA etal BreastCancerRes 2006 6 R25 R39 5 GoldsteinLJ etal JClinOncol 2008 26 4063 4071 3 PaikS etal JClinOncol 2005 23 16S abstract510 6 AlbainKS etal LancetOncol 2010 11 55 65 4 PaikS etal JClinOncol 2006 24 3726 3734 7 DowsettM etal JClinOncol 2010 28 1829 1834 TheOncotypeDX AssayProvidesConsistentResultsinOver4 000BreastCancerPatientsStudied OncotypeDXChangedTreatmentDecisionsinOverOne ThirdofBreastCancerPatientsLeadingtoLessToxicityandHealthcareCosts 28 Basedonmeta analysisofsevenstudieswith912patients 1grey 2 3halo 4 DoIneedchemotherapy INVASIVEBREASTCANCER 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 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 乳腺癌概况基因检测发展历程21基因检测Epclin介绍BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 Epclin EndoPredict 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 2005 2012 2015 开始拟算与乳腺癌相关的重要的增殖基因 ABCSG 8 ABCSG 6 August1 2011 ClinicalCancerResearch 两项验证性临床研究 ABCSG 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EPclin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EPclin与21基因的比对研究 DowsettMetal SABCS2015S3 01 2013 Microarrays Brase REVOEW EndoPredicGeneSelecyionValidationMultiGeneTestComparison ENDOPREDICT EPCLIN 评分评估5年辅助内分泌治疗后远处复发风险 与ONCOTYPEDX复发评分的验证和对比 DowsettMetal SABCS2015S3 01 2015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 Kaplan Meier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 乳腺癌患者5年单独内分泌治疗后的远处复发风险 OncotypeDX21 gene复发评分 Paiketal NEJM2004 EPclin EndoPredict 11genes EP T N TransATAC 1231绝经后ER 5yTam或ana治疗未接受化疗 Dowsettetal JCO2010 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 DowsettMetal 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 DistantRecurrence 远期复发率 统计方法 Kaplan Meier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 试验方法 DowsettMetal SABCS2015S3 01 DowsettMetal 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 01 DowsettMetal 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淋巴结阳性患者中EPclin与RS差异明显淋巴结阴性患者EPclin 3 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 循证证据 Epclin与RS对比 EPclin lowrisk 10 highrisk 10 OncoTypeDx lowrisk 10 intermediaterisk10 20 highrisk 20 calibratedfornodenegative non lowrisk 10 DowsettMetal SABCS2015S3 01 Epclin与OncotypeDx对比 提纲 乳腺癌概况基因检测发展历程21基因检测Epclin介绍BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 遗传性肿瘤突变检测 Germline 临床应用 检测多种肿瘤的患病风险 检测肿瘤基因型 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 95 866 871 Stablegenome Unstablegenome YesNo BRCA1 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 50 70岁之前患乳腺癌的发病风险 51 87 拥有BRCA1突变的女性 50 70岁之前患卵巢癌的发病风险 23 44 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 BRCA1 2与癌症发生的关系 检测意义 明确乳腺癌患者的基因突变情况 同时为患者家属提供参考 为乳腺癌患者提供用药指导 比如 BRCA阳性患者紫杉醇敏感 蒽环类不敏感 为乳腺癌患者提供治疗和预防提供参考 比如 单侧乳腺癌患者BRCA阳性患者 对侧乳腺癌发病风险增高 可考虑提早切除等 为卵巢癌患者靶向用药 奥拉帕尼 提供参考依据 比如 卵巢癌晚期转移患者BRCA阳性患者从奥拉帕尼获益较高 提纲 乳腺癌概况基因检测过程进展21基因检测Epclin介绍BRCA基因介绍乳腺癌个体化用药 是毒 是药 值得思考 肿瘤药物带来的副作用 个体化差异 可能无效 原发性耐药 继发性耐药4 成本差距 同癌异治与异癌同治 洛氏伐 NosFam 乳腺癌 PIK3