文圖/《中國醫藥科學》 蘇 暄
基因是生命遺傳的基礎,基因組則是DNA 分子上攜帶的所有遺傳信息的總和,蘊藏了生命的奧秘。科幻電影里常出現這樣的劇情:人一出生就了解自己的一切遺傳信息,生老病死都掌握在手,還可以通過這些遺傳信息篩選性狀最好的后代,甚至定制后代。如今這些“劇情”是否正在真實世界里逐漸發生?

從遺傳學角度看,癌癥是一種基因病。癌癥的發生發展是一個多階段復雜的生物學過程,與環境因素和遺傳因素密切相關,其分子機制涉及癌基因和抑癌基因等腫瘤標志物的改變。而腫瘤分子診斷則是伴隨生物醫藥技術迅猛發展而應運而生的一種新的診斷技術和門類。
北京協和醫院病理科教授曾瑄介紹,有限的腫瘤標本要做出準確的基因檢測,尤其同時要完成多個基因檢測,其操作的規范化非常重要,其中涉及方法學的選擇、標本取材與處理、實驗中質量控制、結果報告的標準化、人員和實驗室資質等各個方面。尤其在尚處于積累重要的臨床數據,以闡明分子改變與患者臨床病理特征之間相關性的階段,如果脫離醫院和醫生(包括臨床醫生和病理醫生的實驗操作),則很難明確解讀其大量來自腫瘤標本的生物信息。她指出,基因檢測要在有資質的實驗室開展,否則會引起很多問題。另外,依據所采用的技術和方法的不同,各個有資質的檢測機構所得出的結果之間也可能存在一定的差異,怎樣解讀?怎樣規避可能的潛在隱患?都需要在規范過程中予以解決。
美國食品藥品管理局(FDA)于2011 年開始要求將腫瘤分子靶向藥物和其伴隨診斷產品同時送批,視診斷技術與藥物同等重要。我國這幾年已有很多分子診斷產品面世,各種分子檢測技術發展極其迅速,成績喜人,但一擁而上的分子檢測亟待規范,也經歷了從興起、火熱、叫停、重啟的過程。
比如令人期待的分子靶向藥物表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑“易瑞沙”在美國上市后一度被FDA 限制使用,經歷了肺癌患者用藥從無篩選人群到EGFR 基因敏感突變的候選人群的過程,其里程碑意義就在于——有的放矢地治療腫瘤的分子靶向藥物及其伴隨診斷的時代已經到來,規范化的腫瘤分子檢測勢在必行。
目前我國還沒有實行伴隨診斷,還是藥物批藥物的,試劑批試劑的,所以篩選類似EGFR-TKI 靶向藥的基因檢測方法或試劑也不受療效影響的限制。例如靈敏度、特異性等指標與藥物療效等臨床數據之間相關性的具體細節,尚待進一步探討。
國家對分子診斷和用藥領域進行規范化管理,需要與分子檢測研究的專業人士一起研討,以獲取臨床前研究以及臨床研究中非常重要的信息,有助于管理制度的制定。
曾瑄說,“國內有很多分子靶向藥物,但沒有相應的靶分子伴隨診斷。因此,我們選藥時一般參考國外的相關數據,因為國外藥物與伴隨診斷產品之間的相關性已有大量的循證醫學證據。如果不用經過驗證的方法,而是自己選用其他方法進行基因檢測,首先應比較兩者之間的一致性,若結果有明顯偏差,這種方法就可能不適用。
當然,這個結果的解釋是很復雜的,如果你的首選用藥方法對患者無效,可能是患者屬于某種特殊人群——因為所有的檢測方法都不是萬能的。為什么?比如,同樣是對藥物敏感的突變,某個患者用藥的效果卻不好,可能因為其原發性耐藥(例如合并其他的突變)。她還指出,下一代基因測序(NGS)檢測的是一組基因,實現了基因檢測的高通量,可以同時檢測多個基因,包括可能的針對某種藥物的敏感基因、耐藥基因,也可以包括其他藥物的敏感基因等,一次檢測就解決了多個問題,同時也節省了標本和檢測時間,這正是下一代基因測序技術的優勢,也是我們探索的目的。
曾瑄表示,前一段時間相關部門叫停基因測序,并非叫停科研探索,而是不允許將不成熟的檢測盲目用于臨床,檢測應規范化進行。“我院對基因測序的科研工作從未停過,對下一代基因測序研究已逾3 年,積累了大量數據,但這些數據還要與其他中心進行驗證。僅來自一家或幾家研究機構的數據都是不夠完善的,完成大量復雜的分析工作,需要學界的廣泛合作。”
現在對基因檢測的臨床需求劇增,但很多方面的不完善和滯后限制了基因檢測的發展,臨床科室管理應考慮建立一個新機制來匹配學術發展的需求。基因檢測是一個新的交叉學科,要獲得迅速發展和提升,需要有不同學科的人才來從事研究,比如,病理科需要生物信息學、遺傳學、分子生物學、形態病理學的人員。對原有人馬的有機整合非常復雜,涉及更高層面的政策支持。比如清華大學生物信息學畢業的人員,不是醫學的,在病理科解決不了編制、升不了職稱,怎么能留住這個人才?缺乏這個學科的人員,這個交叉性學科怎么迅速發展?
她指出,“轉化醫學離開了醫院、醫生和患者,離開了實際應用需求,就是瘸腿的。如組織學還滿足不了動態取材的需求,一種藥發生耐藥,要測個基因,下次又發生耐藥,還要測個基因。怎么解決?需要不斷更新方法學。”
曾瑄教授介紹,當分子檢測與現有的常規檢測結合在一起,對腫瘤治療以及醫學的其他領域,都會起到很大的協同和促進作用,所以這一領域的發展非常快速。比如,對于循環腫瘤細胞(CTC)和外周血游離DNA(cfDNA)的研究結果顯示,與影像學檢查相比,采用血液樣品進行檢測,有可能早于影像學發現腫瘤進展、腫瘤耐藥情況。有數據顯示,在臨床PD 前,即可在血漿cfDNA 中檢測到T790M 突變。對這些新技術手段的不斷探索與突破,可能為腫瘤基因檢測乃至相關的治療,帶來更大的進展。
從推行室間質量評價體系可以管中窺豹地了解全國醫院基因檢測的基本現狀。EGFR-TKI 在國內已經上市10 年,哪些患者的基因突變對這一藥物敏感呢?據我們了解,2013 年我國院內EGFR 基因突變檢測平臺只有70 家檢測機構,截至2014 年底這一數字達到了130 家,陽性率為33%;2013 年全國僅有20%的EGFR 用藥患者接受了檢測,2014 年這一數字上升到38%,但還有50%以上的患者未接受檢測。為什么針對用藥的伴隨檢測未能全部鋪開?一方面是由于學科重新組建,大量的新技術及平臺建設需要有一個接受和完善的過程;另一方面是檢測意識的問題,比如北上廣等地區要相對好一些,廣東和新疆兩省已將藥物和伴隨檢測納入了醫保范圍,而有些欠發達省份的用藥伴隨檢測率低于平均線,還需普及和深入宣傳。
曾瑄教授說,“個體化醫學分子診斷的管理還需要醫保等政策的配套,檢測入醫保是推動送檢率的加速劑。EGFR-TKI 類的藥物陸續上市已有10 年,基因檢測為什么滯后這么多?有的地區甚至沒有制定基因檢測的收費標準,醫生就會覺得這個工作是該做還是不該做?檢測可能就會少一些。”
她還表示,二代基因測序被叫停,還因為國內尚沒有一家腫瘤基因檢測機構經過資質認證,很多機構在未經認證的情況下給患者做診斷,有可能會出現問題。為了提高檢測質量和檢測意識,促進這個行業的健康發展,應同時通過培訓來進行規范化工作。目前病理行業的國內室間質量控制管理機構,是國家衛計委病理質量控制與評價中心。北京市病理質量控制和改進中心也做了大量的相關工作。這兩個機構開展腫瘤相關分子檢測室間質評的工作,對國內這一領域的規范化檢測起到了一些促進作用,送檢率和檢測的準確性都有所提高,2013 年依靠進口基因檢測標準品,80%以上的醫院做出的結果是可靠的;2014 年,超過90%的醫院做出了可靠的結果。
在室間質評工作的推進中,對實驗室有一些規范性要求,但醫院里具備條件的實驗室不是很多,這就需要醫院管理層的支持,對實驗室進行相應的改造。國家衛計委臨床檢驗中心已經制定了基因擴增實驗室(PCR)的規范和準入標準,包括PCR 實驗室的標準化設置、標準化操作流程、管理規范,減少高靈敏度檢測方法的室間污染問題等。各級質控中心的工作都旨在確保檢測結果的可靠性,推廣規范化、標準化的分子檢測。
國家衛計委還成立了個體化醫學分子檢測專家組,正在制定針對分子診斷的各項指南和規范,業界人士都在期待其出臺。指南和規范的草案出臺后,還會廣泛征求各類專家、學者、檢測機構的意見,做進一步的修訂。與此同時,也將舉辦個體化醫學分子檢測培訓班。
另外,對基因檢測標準品構建的這項重要工作,國內也有了相應的課題支撐。如果缺乏分子檢測的標準品,就無法了解自己的檢測結果是否正確。我們知道,從國外進口標準品來做室間質評不僅程序繁瑣復雜,而且在一定程度上難以滿足國內實驗室的需求。實驗室經常需要一些標準品來檢測所做的實驗是否可靠;例如采用一種新的技術、新的試劑,與之前的可靠方法對比,兩者的特異性和靈敏度等是否有一致性,都需要標準品來進行對照,如果不能及時得到這個標準品,實驗室的工作進程就會受影響。因為即使患有同一種腫瘤,每個人的標本也并非完全相同,所以你不能只拿A 患者的標本來對照B 患者,最好與標準品進行對照。曾瑄介紹,國內的標準品構建正在研究當中。
曾瑄教授介紹,原來主要研究重點是EGFR 或相應的細胞信號傳導通路,現在已經拓展到其他方面,例如針對腫瘤的免疫治療等。靶向治療、個體化醫學分子檢測的概念非常廣,腫瘤本身存在DNA 修復的異常,與DNA 修復相關的靶向藥物也在研發中,并且已有相關藥物被FDA 批準上市,例如治療卵巢癌的PARP 抑制劑已獲批。國內參加的相關臨床試驗也陸續啟動,這種相對“廣譜”的靶向藥物的研究結果十分令人期待,相應的基因檢測技術也會同時進行探索。
她提到,“醫院的分子檢測機構都應緊跟個體化分子檢測的最新進展,相應的人員要有前瞻性理念,要參與相關的研究,才能知道里面的故事,更有助于了解伴隨診斷的相關技術細節及方法學選擇的依據,準確地篩選出靶向藥物的受益人群;同時應該十分關注技術的進步。若要讓分子檢測規范有序地應用于臨床,負責疾病管理的各大醫院責無旁貸,其他沒有資質的檢測機構不應進行相關檢測并用于指導臨床用藥。”
曾瑄教授還介紹了免疫治療方面的新進展。“我們知道,腫瘤的免疫治療一直是業界重要研究方向,近來有了突破性進展。相應的免疫治療藥物也很多,例如針對PD-1 和PDL-1 的免疫治療藥物也在研制當中,而且結果很好,有望提前上市。相應的檢測也會隨之提上我們的工作日程。”
分子診斷在腫瘤的個體化治療中是一個非常重要的環節,如果這項工作沒有很好地開展,就會影響藥物治療效果,而恰恰分子診斷的學科是一個交叉學科,不管讓哪個科室來從事這項工作,都要面臨一個全新的挑戰。比如,在各種實體腫瘤中,如果你不認識腫瘤的病理形態,就會影響你對腫瘤細胞的準確獲取和分析;若你不了解腫瘤發生發展的分子生物學和遺傳學改變及其分析技術,缺乏生物信息學相關知識,分子檢測和研究也難以順利進行。因此,我們應該呼吁相關部門盡快建立一系列相應的法規或管理辦法,以適應如此快速發展的分子診斷學科。比如,分子診斷試劑的審批怎么與藥效掛鉤?該如何相應的定價?分子靶向藥已經上市了,怎么讓相應的分子檢測同步?
分子診斷領域的發展可謂日新月異,也給傳統醫學的結構布局提出了一個挑戰。比如,現在對標本處理和保存的要求遠高于以往,除了使用實體腫瘤標本,還可用患者的外周血。原來病理科主要負責腫瘤組織和細胞標本的檢測,以后可能還要涉及用患者的外周血來做檢測。另外,化療藥物的個體化使用,也會越來越受到關注,比如有些藥物的毒副作用與其基因型有關,相應的基因檢測也是很有必要的。隨著生物醫藥研究的發展,分子檢測的范圍會越來越廣。
檢測流程的優化也是不容忽視的問題,若同一類檢測分布到醫院的不同科室,也會造成諸多不便。比如,類似的檢測,一會上病理科,一會上檢驗科,一會上藥劑科,一會上中心實驗室,既不便于管理,對信息的整合也會產生問題。這些都是我們從事分子診斷工作目前遇到的問題和困惑,希望相關部門多溝通協作,共同努力以更好地推動分子檢測工作的開展。
曾瑄教授說,分子診斷和個體化治療正方興未艾,原來只是一個個基因的檢測,現在已可以實現一組基因乃至大量基因的高通量檢測,而且很可能實現對用藥前后及治療過程中各個目標基因的實時監測。不可忽視的是,分子診斷在實際應用時,還是遇到了很多非常具體的現實問題,如果這些問題解決不好,會直接影響到它的發展乃至相關的學科發展。她表示,我們從事轉化醫學研究及分子診斷的人員,愿與各界人士密切溝通、廣泛協作,包括各管理層面、學術研發層面、其他相關產業界人士等,快速切實地解決相關的問題,推動分子診斷領域和個體化醫學的發展,使患者最終受益。
國家衛計委近日下發《關于產前診斷機構開展高通量基因測序產前篩查與診斷臨床應用試點工作的通知》,此舉被業界解讀為二代基因測序放開臨床試點的信號。據中國證券報2015 年1 月23 日報道,根據《通知》,中國醫學科學院北京協和醫院等100 多家醫療機構入選為開展高通量基因測序產前篩查與診斷的臨床試點單位。