讓外顯子組測(cè)序更好地指導(dǎo)癌癥治療

 科羅拉多大學(xué)癌癥中心的研究人員近日開發(fā)出一種新工具，能夠解釋腫瘤全外顯子組測(cè)序的原始數(shù)據(jù)，并將癌癥的遺傳學(xué)特征與FDA批準(zhǔn)的靶向治療相匹配。這項(xiàng)成果于近日發(fā)表在《Journal of the American Medical Informatics Association》（JAMIA）上。

這篇論文的資深作者，癌癥中心的生物信息學(xué)副教授Aik Choon Tan表示：“全外顯子組測(cè)序?qū)颊邅碚f是越來越普及，而這種工具能幫助他們從測(cè)序數(shù)據(jù)中提取出候選基因，并將這些基因與療法相關(guān)聯(lián)。”

這種名為IMPACT的工具從全外顯子組測(cè)序所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)開始。IMPACT隨后將這些信息映射到人類基因組，以便將原始數(shù)據(jù)分成多個(gè)片段，對(duì)應(yīng)于人體大約2萬個(gè)基因。之后，它將這些基因的代碼與正常的基因模式相比較，發(fā)現(xiàn)哪些基因可能指導(dǎo)癌癥的發(fā)展。

“如今我們已經(jīng)有了候選基因列表，下一步就是將候選基因與療法相關(guān)聯(lián)，”Tan 博士表示。IMPACT通過挖掘公開的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，包括NCI-MATCH臨床試驗(yàn)以及MyCancerGenome.org的數(shù)據(jù)庫，以發(fā)現(xiàn)哪些FDA批準(zhǔn)的療法針對(duì)這些候選基因。

Tan的實(shí)驗(yàn)室選擇了表皮生長因子受體（EGFR）突變的非小細(xì)胞肺癌患者，輸入了他們的全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)。IMPACT成功確定EGFR基因?yàn)轵?qū)動(dòng)突變，并建議使用FDA批準(zhǔn)的EGFR抑制劑。

與科羅拉多大學(xué)癌癥中心的William A. Robinson博士合作，Tan博士及其同事利用這一工具來回顧性分析黑色素瘤患者的外顯子組數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證其能力。“例如，一位患者被發(fā)現(xiàn)帶有BRAF突變，并參加了針對(duì)BRAF改變的藥物（vemurafenib）臨床試驗(yàn)，”Tan博士說。

藥物控制住了患者的腫瘤。不過，兩年后腫瘤復(fù)發(fā)。此時(shí)，研究人員重新測(cè)序了腫瘤，發(fā)現(xiàn)除了BRAF突變，患者還帶有NRAS突變。“隨時(shí)間采集腫瘤樣本，我們能夠了解癌細(xì)胞如何產(chǎn)生耐藥性，”他說。

dabrafenib（針對(duì)BRAF）和trametinib（針對(duì)NRAS）的藥物組合又讓病情控制了兩年。之后癌癥再次復(fù)發(fā)，他們測(cè)序并利用IMPACT分析。分析顯示，腫瘤抑制基因CDKN2a丟失。目前FDA尚未批準(zhǔn)CDK基因家族的抑制劑，來治療黑色素瘤。不過，palbociclib藥物zui近獲批，用于乳腺癌的治療。“我們正在努力，看看CDK抑制劑是否能治療這種黑色素瘤。”Tan博士說。