今天的这篇文章来自数年前在我生活中经常返场的一个“剧本”。那个时候无霜在开发药物代谢酶相关基因的多态性位点检测试剂盒(CYP2C19基因多态性,MTHFR基因多态性之类),聊天时身边的朋友经常会问到我的工作内容?下文的“剧本”正式出台,“对白”大致如下:
其实当时我脑子里也是晕晕乎乎的,不知道这样对检测进行描述对不对。经过这几年的学习,算是基本搞清楚了怎样来区分描述这些检测了,今天一并在这里写出来,看看是不是能形成一个答题模板以后帮大家用来向别人介绍自己是干啥的。
说到检测,我们搞医疗器械和体外诊断试剂的同学都会条件反射般的跳出两个概念:检测目标和预期用途!每个检测产品都会有一个检测目标(血压,脉搏,癌蛋白,DNA,RNA);每个检测产品也都会有一个预期用途(辅助诊断高血压症,高血脂症,某种肿瘤)。为了不搞“大水漫灌”今天我们就仅拿与肿瘤相关的检测来进行讨论。
跟肿瘤相关的检测它的检测目标是什么?从概念上来说我们可以统称它们为“生物标志物”,即由肿瘤或非肿瘤细胞产生的、反应体内肿瘤或非肿瘤细胞存在和变化的可计量的生物学物质。以生物学属性来区分这些肿瘤生物标志物及其相关检测大致就以下三种:⑴检测DNA的(EGFR基因,BRAF基因,KARS基因);⑵检测RNA的(ALK基因融合,Met基因融合,BCR-ABL基因融合);⑶检测蛋白质的(CEA,PD-L1)。是不是一下感觉又回到了苦背生物化学概念的日子?从这个方向上来区别各种肿瘤相关检测好像在复习真核生物的转录翻译过程,太过简单粗暴,易分不易理解。那我们看看从检测的预期用途上能不能很好地区分这些肿瘤相关生物标志物及其对应的检测。根据被检测生物标志物在抗肿瘤治疗的过程中预期用途的不同,我们可以将这些生物标志物分为以下六种:
i.诊断性的生物标志物:通常用来检测或者确定疾病状态或区分不同疾病亚型的生物标志物被称为诊断性生物标志物。例如:JAK2基因VF点突变这一生物标志物就被用来辅助诊断血象异常的病人中那些病人属于骨髓增值性肿瘤;雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)三个受体会作为一组生物标志物用来把三阴乳腺癌亚型患者从乳腺癌患者中区分出来。ii.预后性生物标志物:预后性生物标志物是指用来反映疾病预后特征、疾病复发或者进展风险的生物标志物。血清中甲胎蛋白(AFP)升高目前被认为是晚期肝细胞癌的不良预后标志物;O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(MGMT)基因甲基化与脑胶质瘤恶性程度呈正相关。iii.预测性生物标志物:预测性生物标志物是指用于预测患者对某种治疗或者干预措施可能产生疗效应答的生物标志物。看着是不是挺眼熟?已经临床确认的这类生物标志物基本都被开发成为了伴随诊断试剂。包括大名鼎鼎的EGFR基因突变,ALK基因融合,HER2拷贝数扩增,PD-L1高表达,ROS1基因融合,MSI微卫星不稳定状态,PGGFR基因重排等。携带这种生物标志物的人群是目前肿瘤靶向治疗药物研发的重点,热点,针对此类人群研发新药可以极大的提高研发的效率。iv.药效学生物标志物:药效学生物标志物是指可以反映患者在接受治疗后产生生物学应答的生物标志物。例如CML患者外周血中BCR-ABL融合基因的丰度变化(微小残留病(MRD))可以反映CML患者在接受酪氨酸激酶抑制剂(TKI)类药物治疗后的生物学应答状态。这类生物标志物的状态往往可以直接作为抗肿瘤治疗临床获益的评价指标。v.安全性生物标志物:安全性生物标志物是指在用药前或用药中通过检测和/或监测这类生物标志物状态,可以避免或者减低患者发生严重安全风险的生物标志物。例如UGT1A1基因型的检测可以识别出服用伊立替康进行结直肠癌治疗时会发生严重消化道不良反应的患者,对识别出的患者应采用低剂量给药,CYP2D6和CYP3A4等用药相关性基因检测也都是类似的预期用途(话说如果CYP2C19和MTHFR基因与肿瘤药用药相关也应该被归为此类生物标志物);β2-微球蛋白(β2-MG)、血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂-C(cystaionC)等生物标志物被认为可以监测抗肿瘤药物的肾毒性。vi.监测性生物标志物:用于检测疾病状态变化的生物标志物被定义为监测性生物标志物。例如急性淋巴细胞白血病(ALL)在治疗期间可以对微小残留病(MRD)进行检测以评估ALL患者的疾病状态;基于外周血的肿瘤突变负荷(b-TMB)和EGFR基因TM突变检测可以评估某些实体肿瘤患者疾病的状态。
这些生物标志物的功能各有不同,根据抗肿瘤药物在其研发和使用过程中的特点,合理的选择针对不同生物标志物的诊断试剂可以准确的找到适用人群,增加药物作用的安全性,加速抗肿瘤药物的研发和上市过程,提高了临床使用抗肿瘤药物的合理性和有效性。
需要我们注意的是,同一生物标志物可能具有不同功能属性,在不同的适用人群上,同一检测也能够提供不同的预期用途。例如,BCR-ABL融合基因检测可以诊断患者是否罹患CML;检测BCR-ABL激酶区的突变类型可以预测患者对BCR-ABL抑制剂的治疗反应;BCR-ABL融合基因定量检测可以动态监测CML患者的治疗效果。人表皮生长因子受体-2(HER2)检测结果可以区分乳腺癌病理亚型和判断乳腺癌预后,同时也是可以预测HER2单克隆抗体的治疗效果。
当然无霜希望科研工作者们能在以后的工作中发现更多的肿瘤生物标志物,开发出更多的诊断试剂,实现治疗人群的精准选择,精准用药。但回到这篇文章的初衷,看完这篇文章你能完美的为肿瘤标志物相关检测解答它的人生终极三问了吗?
霞客无霜