精准医疗之基因检测张淑波

1、内容内容 精准医疗与肿瘤基因检测精准医疗与肿瘤基因检测 1 主要靶向药物基因检测的意义主要靶向药物基因检测的意义2 主要化疗药物基因检测的意义主要化疗药物基因检测的意义3 液体活检高通量测序液体活检高通量测序4 内容内容 精准医疗与肿瘤基因检测精准医疗与肿瘤基因检测 1 主要靶向药物基因检测的意义主要靶向药物基因检测的意义2 主要化疗药物基因检测的意义主要化疗药物基因检测的意义3 液体活检高通量测序液体活检高通量测序4 2015年精准医疗时代来临 “Tonight, Im launching a new Precision Medicine Initiative to bring us clo

2、ser to curing diseases like cancer and diabetes and to give all of us access to the personalized information we need to keep ourselves and our families healthier.” President Barack Obama, S January 20, 2015 /doi/full/10.1056/NEJMp1500523 20152015年年1 1月月2020日，美国总统奥巴马在日，美国总统奥巴马在 国情咨文

3、演讲中启动精准医疗计划。国情咨文演讲中启动精准医疗计划。 NCI基于肿瘤对精准医疗的阐述 Discovering unique therapies that treat an individuals cancer based on the specific genetic abnormalities of that persons tumor. 基于特定基因异常的结果 进行肿瘤个体化治疗个体化治疗 /research/key-initiatives/precision-medicine 精准医学浪潮到来精准医学浪潮到来 肺腺癌人群肺腺癌人群 经驱动基因经

4、驱动基因 筛选分类筛选分类 检测结果检测结果 指导用药指导用药 单个病人单个病人 耐药机制变化耐药机制变化 Mitsudomi T, et al. Nat Rev Clin Oncol. 2013 推荐用药前进行分子检测的权威机构 国内相关诊疗规范、检测指南、专家共识 2010中国卫生部结直肠癌诊疗规范 2011中国卫生部原发性肺癌诊疗规范 2011中国胃肠间质瘤诊断治疗专家共识 2011中国抗癌协会肺癌专业委员会EGFR突变型肺癌的处理共识 2011中国非小细胞肺癌患者表皮生长因子受体基因突变检测专家共 识 2013中国间变性淋巴瘤激酶（ALK）阳性非小细胞肺癌诊断专家共 识 2013 中国

5、表皮生长因子受体基因突变和间变淋巴瘤激酶融合基因 阳性非小细胞肺癌诊断治疗指南(2013版) 2013 晚期非小细胞肺癌靶向治疗专家共识2013 2013非小细胞肺癌小分子EGFR TKIs耐药处理共识 2014晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的整体治疗策略共识 2015 中国卫计委原发性肺癌诊疗规范2015版 2015 中国卫计委结直肠癌诊疗规范2015版 2016 中国非小细胞肺癌患者表皮生长因子受体基因突变检测专家共 识（2016） 2016 中国临床肿瘤协会（CSCO）原发性肺癌诊疗指南 2016.V1 内容内容 精准医疗与肿瘤基因检测精准医疗与肿瘤基因检测 1 主要靶向药物基因检测的意

6、义主要靶向药物基因检测的意义2 主要化疗药物基因检测的意义主要化疗药物基因检测的意义3 液体活检高通量测序液体活检高通量测序4 基因检测改变了临床实践-非小细胞肺癌 NCCN Guidelines Version 3.2017 Non-Small Cell Lung Cancer 基因检测改变了临床实践-非小细胞肺癌 NCCN Guidelines Version 3.2017 Non-Small Cell Lung Cancer EGFR 18外显子G719X、19外显子缺失、21外显子L858R、L861Q和20外显子 S768I属于EGFR-TKI类药物药敏突变。 EGFR 20外显子插

7、入突变属于EGFR-TKI类药物耐药突变。 EGFR在西方人群突变率约10%，在东方患者突变率高达50%，尤其女性、非 吸烟、腺癌、非粘液癌。 KRAS突变与EGFR-TKI类药物原发耐药有关。 EGFR 20外显子T790M、MET基因扩增等与EGFR-TKI类药物获得性药物有关。 ALK基因重排（融合）主要是与EML4基因。 FDA批准克唑替尼和色瑞替尼用于发生ALK基因重排（ALK阳性）的非小细胞 肺癌患者。主要是年轻、不吸烟的腺癌患者。 ALK基因重排检测目前金标准仍然是FISH方法，但IHC和PCR方法可用于初筛， 或者无法使用FISH检测的样本。 基因检测改变了临床实践-非小细胞肺

8、癌 NCCN Guidelines Version 3.2017 Non-Small Cell Lung Cancer ROS1基因重排在NSCLC中发生率约1%-2%。其检测方法与ALK一致。 ROS1重排的肺癌患者对克唑替尼有良好响应，但对色锐替尼无响应。 PD-L1表达50%的肺癌患者推荐一线使用pembrolizumab治疗 基因检测改变了临床实践-非小细胞肺癌 常规常规 EGFR突变突变：吉非替尼、厄洛替尼等 ALK融合融合：克唑替尼等 ROS1融合：克唑替尼等 PD-L1表达：pembrolizumab等 其他其他 BRAF突变突变：维罗菲尼，达拉菲尼等 MET扩增或突变扩增或突变

9、：克唑替尼 RET重排重排：卡博替尼、凡德他尼 HER2突变突变：曲妥珠单抗、阿法替尼 （2B类证据） NCCN Guidelines Version 3.2017 Non-Small Cell Lung Cancer 肺癌靶向药物和对应基因检测 NCCN Guidelines Version 5.2015 Non-Small Cell Lung Cancer 药物药物基因基因检测技术检测技术意义意义 易瑞沙、特罗 凯、凯美纳 阿法替尼 EGFRARMS EGFR 18外显子G719X、19外显子缺失、21外显子 L858R、L861Q和20外显子S768I属于药敏突变。20外 显子插入和T7

10、90M突变属于E耐药突变。 KRASARMSKRAS突变对EGFR TKI耐药 MET扩增FISHMET扩增对EGFR TKI耐药 ALK融合FISH/PCRALK融合对EGFR TKI耐药 Tagrisso（ Osimetinib） EGFR T790M 突变 二代ARMST790M突变对Tagrisso（ AZD9291 Osimetinib）药敏 克唑替尼 ALK融合FISH/PCRALK融合对克唑替尼等ALK抑制剂药敏 ROS1融合FISH/PCRROS1融合对克唑替尼药敏 MET扩增FISHMET扩增对克唑替尼药敏 MET14外显子 突变 测序MET14外显子突变对克唑替尼药敏 pe

11、mbrolizuma b/nivolumab PD-L1IHC PD-L1表达阳性的患者对PD1抑制剂药敏。不同药物对 应不同抗体，阳性临界值也不同。 唯罗非尼、达 拉非尼 BRAF突变 ARS BRAF突变对维罗非尼、达拉非尼等药敏 卡博替尼、凡 德他尼 RET重排FISH/PCRRET重排对卡博替尼、凡德他尼等药敏 曲妥珠单抗、 阿法替尼 HER2突变测序HER2突变对曲妥珠单抗、阿法替尼药敏 EGFR基因 Modern Pathology (2012) 25, 347369 佰康安检测位点 lEGFR基因1821四个外显子； l32个位点； l20外显子（T790M、插入等） 耐药位点

12、l18外显子G719X、19外显子 缺失、20外显子S768I、21外显 子L858R等药敏位点。 EGFR 突变阳性EGFR突变阴性 治疗-治疗交互检验 p0.0001 HR (95% CI) = 0.48 (0.36, 0.64) p0.0001 吉非替尼(n=132)：中位9.5个月 卡铂/紫杉醇(n=129)：中位6.3个月 HR (95% CI) = 2.85 (2.05, 3.98) p0.0001 04812162024 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 无进展生存率 04812162024 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 吉非替尼(n=91)：中位

13、1.5个月 卡铂/紫杉醇(n=85)：中位5.5个月 月月 IPASS：EGFR突变阳性与阴性患者的PFS Mok TS, et al. NEJM 2009; 361(10):947-957. 无进展生存率 未经选择的中国非小细胞肺癌患者中EGFR 基因的突变率约为30%。亚裔腺癌患者突变 率可高达50%左右。 建议所有肺腺癌患者应常规进行EGFR基因 突变检测。 EGFR敏感突变：19del, L858R, G719X, L861Q, S768I。 EGFR耐药突变：T790M, 20ins。 第三代EGFR-TKI解决T790M耐药问题 KRAS突变与厄洛替尼疗效 非小细胞肺癌非小细胞肺癌

14、 Chang-Qi Zhang, et al. JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY. 2008(26), 4268-4275 克唑替尼ALK融合患者最佳方案 Crizotinib versus chemotherapy in advanced ALK-positive lung cancer Shaw et al. N Engl J Med 2013 在三期临床试验中，克唑替尼疗效显著优于培美曲塞和多西他赛在三期临床试验中，克唑替尼疗效显著优于培美曲塞和多西他赛 Ceritinib在ALK阳性的非小细胞肺癌的结果 Ceritinib in advanced anaplas

15、tic lymphoma kinase (ALK)-rearranged (ALK+) non-small cell lung cancer (NSCLC): Results of the ASCEND-1 trial Dong-Wan Kim Abstract #8003,2014 ASCO 美国FDA 2014-4-29加速批准ceritinib(ZYKADIA, 瑞士诺华制药公司) 治疗对克唑替尼耐药的ALK阳性的转移性非小细胞肺癌。 肺癌驱动基因肺癌驱动基因ROS1：晚期：晚期ROS1+ NSCLC* 可评估患者的肿瘤缓解总结可评估患者的肿瘤缓解总结 Ou SHI, et al. 20

16、13 ASCO Abstract 8032. 自基线的变化 (%) PD 最佳总体疗效 SD PR CR 35例可评估患者；2例CR，19例PR 总缓解率：60% (95%CI: 42-76) DCR:8周80%；16周66% 中位PFS未达到 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 47+ 44 18 45+ 41+ 29+ 28+ 16+ 12 15+ 23+ 17+ 23+ 24 81+ 7+ 15+ 65+ 7+ 60+ 21+ 5+ 5+ 68+ 12+ 19 20+ 68+ 33+ 84+ 113+ *瀑布图代表疗效可评估人群(排除1例早期死亡和2例疗效

17、无法评价)患者 +治疗仍在继续，对于仍在接受治疗的患者，缓解/疾病稳定持续时间指自首次记录到 肿瘤缓解/首次给药至末次可获得的治疗扫描的时间，对于中止治疗患者，持续时间指 至PD或死亡的时间，持续时间的单位为周 截至2013年4月1日的数据 克唑替尼治疗 c-MET-基因扩增型晚期 NSCLC c-Met基因扩增型NSCLC为非小细胞肺癌的一个亚群，可能对小分子酪氨酸激酶抑制剂克唑替尼 的治疗敏感。 在数据截止点，共16例患者入组； 3例随后被判定为未达到MET/CEP7扩增标准。13例C-MET 基因扩增的NSCLC其中：低水平（n=1），中水平（n=6）和高水平（n=6）。入选后以克唑替

18、尼治疗 ，12例可用于疗效评价。 目前观察到4例的PR（ 33 ；95CI：10.65）：低水平组（n = 0） ，中水平组（n=1；20%） 和高水平组（n=3；50）。缓解时间中位数为35周，治疗时间中位数为15.7周（范围为4 -188 周）。 克唑替尼在c-Met基因扩增型NSCLC患者中呈现了抗肿瘤活性，患者普遍能够耐受，而不良事件亦 在可接受范围。 c-Met基因扩增可能成为继ALK和Ros-1重排后第三个克唑替尼靶点。但是样本量太小只有16个样 本，最终疗效评价的仅仅只有12个样本。 Efficacy and safety of crizotinib in patients wi

19、th advanced c-MET-amplified non-small cell lung cancer (NSCLC) D. Ross Camidge Abstract #8001,2014 ASCO PD-1/PD-L1 阻断 Ribas A. N Engl J Med. 2012;366:2517-2519. Effector phase (peripheral tissue) T cell Cancer cell MHC TCR PD-1 PD-L1 Cancer cell T cell PD-L1，程序性死亡受体 配体1， 为 PD-1 的配体， 属于 B7超家族的一员， 参与免

20、疫应答的负性调 节。 肿瘤微环境可诱导肿瘤 细胞上PD-L1的表达上调， PD-L1可经PD-1/PD-L1 信号通路抑制抗原特异 性T细胞活化， 下调 T 细胞效应器的功能。 PD-1/PD-L1免疫疗法 PD-1 抑制剂临床研发（实体瘤） Antibody Molecule Development Stage Nivolumab（ OPDIVO） Fully human IgG4 Approved (US): advanced melanoma after previous therapy, advanced squamous NSCLC after CT Phase III multip

21、le tumors (NSCLC, melanoma, RCC, HNSCC, GBM, gastric) Pembrolizumab （Keytruda） Humanized IgG4 Approved (US): advanced melanoma after previous therapy Phase III multiple tumors (HNSCC, NSCLC, melanoma, bladder, gastric/GE) Pidilizumab Humanized IgG1 Phase II multiple tumors (pancreatic, CRC, RCC, pro

22、state, CNS) AMP-224 Fc-PD-L2 fusion protein Phase I 晚期NSCLC PD-L1与pembrolizumab (pembro; MK-3475)疗效相关性 Pembro是一种抗PD-1抗体 KEYNOTE-001 50%肿瘤细胞被PD-L1染色的患者疗效最好。 PD-L1+ Tumor Cellsn ORR, % (95% CI) DCR, % (95% CI) Median, mo (95% CI) PFSOS 50%1747 (23-72)77 (50-93)NR (2.4-NR)NR (NR-NR) 1%-49%3119 (8-38)71

23、 (52-86)4.4 (3.6-6.4) NR (8.6-NR) A, c.1905+1GA, or rs3918290)是最常 见类型。GG型，DPD活性正常，毒性最小。 未来临床策略-“伞状”21(10):2213-20. 对同一瘤种不同驱动基因 使用相应靶向药物的研究 对不同瘤种相同驱动基因 使用同一靶向药物的研究 内容内容 精准医疗与肿瘤基因检测精准医疗与肿瘤基因检测 1 主要靶向药物基因检测的意义主要靶向药物基因检测的意义2 主要化疗药物基因检测的意义主要化疗药物基因检测的意义3 液体活检和高通量测序液体活检和高通量测序4 肺癌主要检测基因和样本类型 常规基因检测 EGFR突变 A

24、LK融合 ROS1融合 其它靶点基因 BRAF V600E 突变 MET扩增 MET E14突变 HER2 E20突变 RET融合 其它基因 KRAS T790M 在临床应用中，在临床应用中，约约10%10%15%15% 的晚期非小细胞肺癌患者肿的晚期非小细胞肺癌患者肿 瘤组织不足或者无法获取肿瘤组织不足或者无法获取肿 瘤组织。瘤组织。 中国非小细胞肺癌患者表皮生长因子受体基因突变 检测专家共识（2016）肺癌NCCN 2017V2 44% 41% 36% 38% 46% 32% 16% 6% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 手术穿刺活检胸水 阳性率占比 EGFR基因突变检测的常

25、规标本 引自阿斯利康数据 组织/细胞学样本局限性 肿瘤基因状态具有动态变化特点，仅根据初诊时标本指导后续治疗可能产生偏倚。 Annu. Rev. Pathol. Mech. Dis. 2013 空间空间 时间时间 部分患者无组织标本 或无足够的组织标本 进行基因检测 肿瘤组织内部存在异质性 重复活检和动态 检测困难 血液样本特点 取样快速、简便、无痛苦、无创伤取样快速、简便、无痛苦、无创伤 可重复取样可重复取样 一定程度解决肿瘤异质性问题一定程度解决肿瘤异质性问题 血液EGFR基因突变检测的意义 作为组织EGFR基因突变检测的补充 部分解决组织异质性问题 动态监测 非小细胞肺癌血液EGFR基因

26、突变检测中国专家共识.2015. 血液EGFR T790M基因突变检测的意义 60%的EGFR TKI耐药与T790M突变有关 对TAGRISSO (osimertinib)/AZD9291)药物疗效的预测 NCCN V2 2017. NSCLC EGFR血检回归PCR ARMS-PCR临床已普及 经济实用 操作简单，适合医院开展 CobasEGFR V2 07384351001-02EN V2 2016 血浆与组织一致性血浆与组织一致性 雅康博血浆EGFR基因突变与组织对比 Analytical and clinical validation of an ultrasensitive QPC

27、R assay for EGFR mutation Chaoyang Liang, Yonanalysis with circulating tumor DNA. Accepted 42.6% 38.8%38.5% 44.1% 41.2% 42.2% 4.3% 12.2% 23.1% 32.4% 35.3% 34.3% 10.0% 31.6% 60.0% 73.3% 85.7% 81.4% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% ABB 组织阳性率血液阳性率血液与组织阳性一致率 与组织比较，晚期NSCLC的EGFR血

28、检灵敏度可达80%以上 分期分期 样本样本 数量数量 47 49 A26 B34 68 B102 总共98例经ddPCR验证T790M阳性的样本 一代ARMS检出59例阳性，检出率60.20% 二代ARMS检出92例阳性，检出率93.88% ARMS、 二代ARMS,、ddPCR检测血液T790M 技术技术检测下限检测下限优势优势劣势劣势 ARMS1%有注册证，简单、 易开展 灵敏度低 二代ARMS0.2%灵敏度高，简单、 易开展 不适合组织样本 ddPCR0.01% 或更低灵敏度高操作复杂、怕污染，仪 器贵 NGS0.1-1%灵敏度高操作复杂，仪器贵，需 验证 雅康博内部数据 四种技术检测四

29、种技术检测T790M比较比较 多中心、独立验证多中心、独立验证 二代二代ARMSARMS检出检出T790MT790M 阳性能力与阳性能力与ddPCRddPCR具具 有高度一致性有高度一致性 高通量测序开展原则 Actionable： 选择临床意义明确、可治疗的靶点的panel 平均测序深度2500 深度大于500X的区域比例95% 测序特异性95% 测序均一性95% 检测灵敏度 95%检出1%比例的热点突变 测序深度、特异性、均一性 真实： 必须有试剂盒，经得起独立验证 雅康博-肿瘤驱动基因高通量检测 肺癌驱动基因突变检测肺癌驱动基因突变检测 （高通量测序法）（高通量测序法） EGFR KRA

30、S BRAF PIK3CA ALK DDR2 PDGFRA KIT NRAS ERBB2 RET DNMT3A NPM1 FLT3 ABL1 SMO TSC1 及ALK、ROS1、RET融合 检测临床意义明确 有相应药物的靶点 检测可治疗靶点 -各基因临床意义明确 已批准于已批准于肺癌中的靶向药物 药物指导基因备注 吉非替尼 厄洛替尼 阿法替尼 埃克替尼 EGFR药敏突变 KRAS野生型 BRAF野生型 PIK3CA野生型 ERBB2区别于第1代和第2代抑制剂 克唑替尼 色瑞替尼 EML4-ALK融合阳性 ROS1融合阳性 ALK野生型 西妥昔单抗 KRAS野生型 BRAF野生型 检测可治疗靶

31、点 -各基因临床意义明确 批准用于相同基因改变的其它癌症的新药，同时已在肺癌中开展临床应用 药物指导基因FDA/CFDA 批准适应症 帕尼单抗KRAS 结直肠癌 BRAF 维罗菲尼BRAF黑色素瘤 曲美替尼BRAF黑色素瘤 达拉菲尼BRAF黑色素瘤 达沙替尼ABL1慢性髓细胞白血病CML 卡博替尼RET,FLT3, KIT, 甲状腺髓样癌（MTC） 凡德他尼RET, EGFR甲状腺髓样癌（MTC） 曲妥珠单抗HER2乳腺癌，胃癌 拉帕替尼HER2, EGFR乳腺癌 检测可治疗靶点 -各基因临床意义明确 批准用于相同基因改变的其它癌症的新药 药物指导基因FDA/CFDA批准适应症 伊马替尼KIT

32、GIST 舒尼替尼PDGFR, KIT, FLT-3, RETRCC, GIST, pNET 索拉菲尼BRAF, KIT, FLT-3, RET, PDGFR RCC, HCC, DTC VismodegibSMOBCC 尼罗替尼ABL1CML 伯舒替尼ABL1CML 帕纳替尼ABL1CML 伊维莫司TSC1 RCC, breast, pNET LenvatinibRET, KIT, PDGFR 甲状腺 帕唑帕尼KIT，PDGFR RCC 帕妥珠单抗HER2 乳腺癌 RegorafenibPDGFR, RET, cKIT 结直肠癌 雅康博NGS实践 01 3000例样本 验证 02 多中心、多

33、 平台验证 03 20000万例 样本检测 04 各环节优化 05 全流程质量 管理体系 克唑替尼ALK融合患者最佳方案 Crizotinib versus chemotherapy in advanced ALK-positive lung cancer Shaw et al. N Engl J Med 2013 在三期临床试验中，克唑替尼疗效显著优于培美曲塞和多西他赛在三期临床试验中，克唑替尼疗效显著优于培美曲塞和多西他赛 结直肠癌中常见基因突变 30-40% 3-5% 10-15% 15-18% 13-19% exon 2： codon 12, 13 exon 3/4： codon 61, 117, 146 exon 2： codon 12, 13 exon 3： codon 61 V600Eexons 9 and 20loss of function Hui-Ya