國(guó)外研究新進(jìn)展（一）

楊柳

國(guó)外研究新進(jìn)展（一）

楊柳

簡(jiǎn)介：楊柳，女。醫(yī)學(xué)博士、博士后，浙江省人民醫(yī)院科研部副主任，浙江省人醫(yī)院腫瘤內(nèi)科副主任醫(yī)師，副研究員，中國(guó)醫(yī)藥教育協(xié)會(huì)腹部腫瘤專業(yè)委員會(huì)常委，中國(guó)遺傳協(xié)會(huì)國(guó)際交流委員會(huì)委員，中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)胰腺癌專業(yè)委員會(huì)青年委員會(huì)委員，浙江省抗癌協(xié)會(huì)腫瘤靶向與細(xì)胞治療專業(yè)委員會(huì)委員，國(guó)際腫瘤基因組協(xié)作組（ICGC）成員，中國(guó)腫瘤基因組協(xié)作組（CCGC）成員。從事消化道腫瘤的內(nèi)科綜合治療，消化道腫瘤基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究。主持國(guó)家級(jí)課題3項(xiàng)、省部級(jí)課題2項(xiàng)、廳級(jí)課題1項(xiàng)，發(fā)表SCI收錄論文十余篇，研究成果獲浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)。

1 癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的多器官標(biāo)志

癌癥在全身器官的發(fā)病率不同，但是細(xì)胞內(nèi)在因素決定不同器官患癌癥風(fēng)險(xiǎn)是未知的，例如干細(xì)胞功能。該研究使用條件追蹤譜系、癌基因和抑癌等位基因的Cre重組來(lái)確定小鼠器官中干細(xì)胞和非干細(xì)胞群，并測(cè)試其癌變的易感性。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)病率是由突變細(xì)胞的終生增殖能力來(lái)確定的。不論腫瘤的發(fā)展階段，這種關(guān)系在多個(gè)基因型中真實(shí)存在，有力支持了干細(xì)胞決定各器官癌癥風(fēng)險(xiǎn)的假說(shuō)。基于肝臟的研究模型，進(jìn)一步說(shuō)明損傷可誘導(dǎo)干細(xì)胞功能激活，顯著增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)。因此，干細(xì)胞突變與干細(xì)胞群增殖能力增強(qiáng)的外在因素相結(jié)合，創(chuàng)造了一個(gè)“完美風(fēng)暴”，最終決定各器官癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。[Multi-organ Mapping of Cancer Risk.Cell. 2016,166(5):1132-1146.]

2 原發(fā)灶不明癌癥的表觀遺傳學(xué)分析：一個(gè)多中心的回顧性分析

十大癌癥中原發(fā)灶未知的癌癥預(yù)后極差，因而明確原發(fā)灶來(lái)制定相應(yīng)的治療方案可以提高患者的生存率。該研究通過(guò)DNA甲基化譜分析來(lái)解析隱匿性腫瘤的原發(fā)灶。研究通過(guò)2790個(gè)起源已知的腫瘤樣本（代表了38類腫瘤），包括85個(gè)轉(zhuǎn)移病例，建立了基于微陣列DNA甲基化標(biāo)簽（microarray DNA methylation signatures）的癌癥分類方法，稱之為EPICUP。為了驗(yàn)證該分類方法，研究又入組了7691個(gè)腫瘤樣本（包含534個(gè)轉(zhuǎn)移病例），利用自行開(kāi)發(fā)的診斷方法預(yù)測(cè)216個(gè)起源未知但特征明顯的腫瘤類型，并通過(guò)尸體解剖、光鏡、免疫組化等綜合分析后對(duì)原發(fā)部位進(jìn)行數(shù)月的臨床追蹤檢測(cè)，從而對(duì)EPICUP方法預(yù)測(cè)腫瘤類型的準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在包含7691個(gè)腫瘤樣本的試驗(yàn)組中，基于DNA甲基化的腫瘤分類方法的特異性、敏感性、陽(yáng)性和陰性預(yù)測(cè)值分別為99.6%（95%CI：99.5～99.7）、97.7% （95%CI：96.1～99.2）、88.6%（95%CI：85.8～91.3）和99.9% （95%CI：99.9～100.0）。對(duì)于216個(gè)起源未知的腫瘤，DNA甲基化分析能夠預(yù)測(cè)出87%的起源。與接受經(jīng)驗(yàn)性治療方法的患者相比，EPICUP診斷后接受特異性治療的患者總生存率有改善。發(fā)展基于DNA甲基化的診斷方法可顯著提高原發(fā)灶未知腫瘤的診斷率，并能更精確地指導(dǎo)治療。表觀遺傳學(xué)分析可揭露未知原發(fā)灶患者的原發(fā)性腫瘤部位，對(duì)癌癥患者的臨床管理有進(jìn)一步改善。[Epigenetic profiling to classify cancer of unknown primary:a multicentre,retrospective analysis.Lancet Oncol.2016 Aug 26.pii:S1470-2045(16)30297-2.]

3 70基因檢測(cè)有助于早期乳腺癌治療方案的制定

70基因檢測(cè)可提高早期乳腺癌患者的臨床預(yù)后評(píng)估。該研究在臨床病理標(biāo)準(zhǔn)中增加了70基因檢測(cè)作為輔助化療選擇的依據(jù)。此次隨機(jī)Ⅲ期臨床研究納入了6693名早期乳腺癌患者，通過(guò)70基因檢測(cè)明確其基因風(fēng)險(xiǎn)。臨床和基因組均低風(fēng)險(xiǎn)組的患者未接受化療，而臨床或基因組高風(fēng)險(xiǎn)的患者接受化療，即只要存在基因組或臨床中的一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)，就接受化療。總共1 550例（23.2%）臨床高風(fēng)險(xiǎn)和基因組低風(fēng)險(xiǎn)的患者，在無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組中未接受化療的患者5年生存率為94.7%（95%置信區(qū)間，92.5～96.2），低于接受化療患者生存率1.5個(gè)百分點(diǎn)。而在無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組中雌激素受體陽(yáng)性組、人類表皮生長(zhǎng)因子受體2（HER2）陰性組、淋巴結(jié)陰性或陽(yáng)性組的生存率相似。意味著，基于70基因檢測(cè)，臨床高風(fēng)險(xiǎn)和基因組低風(fēng)險(xiǎn)的早期乳腺癌患者的5年生存率，未化療組比化療組低1.5個(gè)百分點(diǎn)。基于以上發(fā)現(xiàn)，約46%的臨床高風(fēng)險(xiǎn)乳腺癌患者可能不需要化療。[70-Gene Signature as an Aid to Treatment Decisions in Early-Stage Breast Cancer.N Engl J Med.2016,375(8):717-729.]

4 芳香化酶抑制劑對(duì)雌激素受體陽(yáng)性乳腺癌的克隆重塑

對(duì)雌激素抑制療法的抵抗常見(jiàn)于雌激素受體陽(yáng)性（ER+）乳腺癌。為了更好地了解腫瘤的異質(zhì)性及其進(jìn)展對(duì)雌激素抑制療法的抵抗作用，該研究對(duì)接受芳香化酶抑制劑（NAI）新輔助治療前后4個(gè)月的22位原發(fā)性腫瘤樣本的基因組表征進(jìn)行了檢測(cè)。比較兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的腫瘤/正常配對(duì)樣本的基因組和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，結(jié)果顯示了顯著的時(shí)間、空間異質(zhì)性，NAI治療前后克隆譜發(fā)生明顯改變。新的突變?cè)谥委熀蟀l(fā)生富集，包括兩個(gè)在ESR1配體結(jié)合域的突變。ER+乳腺癌基因組中觀察到的克隆復(fù)雜性提示，基于單個(gè)樣本的基因組分析所決定的精準(zhǔn)用藥方案可能不足以捕獲所有的臨床信息。[Aromatase inhibition remodels the clonal architecture of estrogen-receptor-positive breastCancers.Nat Commun.2016,7: 12498.]

5 早期非小細(xì)胞肺癌中ctDNA的靶向測(cè)序

研究發(fā)現(xiàn)外周血中分離到的循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）可以通過(guò)檢測(cè)基因組變異而成為一種腫瘤檢測(cè)的替代指標(biāo)，但絕大多數(shù)的研究都集中在晚期腫瘤，而在早期腫瘤中的應(yīng)用鮮有報(bào)道。本研究中，從58例早期非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者（IA、IB及IIA期）收集血液和腫瘤樣本，并對(duì)配對(duì)的腫瘤（tDNA）和血漿（ctDNA）進(jìn)行靶向測(cè)序來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)基因的體細(xì)胞突變；確定了tDNA/ ctDNA中驅(qū)動(dòng)基因EGFR、KRAS、PIK3CA和TP53的突變頻率，以及一些低頻突變的基因。所有研究的一致性為50.4%，敏感性和特異性分別為53.8%和47.3%。ctDNA的濃度與腫瘤的臨床特征包括腫瘤分期和臨床亞型有顯著的相關(guān)性。該研究提出了通過(guò)靶向測(cè)序識(shí)別早期肺癌患者血漿ctDNA的突變來(lái)指導(dǎo)臨床診治的潛在可行性。[Circulating Tumor DNA Detection in Early-Stage Non-Small Cell Lung Cancer Patients by Targeted Sequencing.Sci Rep.2016,6:31985.]

6 基因工程T細(xì)胞：腫瘤免疫治療的希望與挑戰(zhàn)

免疫系統(tǒng)逐漸形成分辨“自己”和“非己”的能力來(lái)保護(hù)身體的健康。自身失調(diào)導(dǎo)致的癌細(xì)胞的生長(zhǎng)對(duì)免疫應(yīng)答來(lái)說(shuō)是特殊的挑戰(zhàn)。這項(xiàng)挑戰(zhàn)來(lái)自于在腫瘤微環(huán)境中發(fā)展的免疫逃逸和免疫抑制。使用現(xiàn)代遺傳學(xué)工具可以使過(guò)繼轉(zhuǎn)移的工程化T細(xì)胞產(chǎn)生更強(qiáng)的抗腫瘤免疫功能。基因工程T細(xì)胞，即所謂“活的藥物”，代表抗腫瘤治療的新方法。近期臨床試驗(yàn)中，表達(dá)嵌合抗原受體（CAR）或工程化T細(xì)胞受體（TCR）的基因工程T細(xì)胞在治療復(fù)發(fā)性或難治性血液惡性腫瘤中產(chǎn)生了驚人的效果。該綜述對(duì)近期進(jìn)展迅速的基因工程T細(xì)胞治療方法進(jìn)行了總結(jié)，并強(qiáng)調(diào)了下一代T細(xì)胞治療發(fā)展的重要性。[Engineered T cells:the promise and challenges of cancer immunotherapy.Nat Rev Cancer.2016,16(9):566-581.]

7 單細(xì)胞RNA-seq發(fā)現(xiàn)PD-1hiILC祖細(xì)胞及其發(fā)育途徑

先天淋巴細(xì)胞（ILCs）在細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子產(chǎn)生方面與T淋巴細(xì)胞功能相似，但缺乏抗原特異性受體，是免疫反應(yīng)和組織體內(nèi)平衡中重要的調(diào)節(jié)因子。ILC是由常見(jiàn)的淋巴系祖細(xì)胞（CLPs）生成的，并定向分化為α淋巴祖細(xì)胞（αLP）中的先天淋巴細(xì)胞譜系、早期先天性淋巴祖細(xì)胞（EILP）、一般輔助型先天淋巴樣祖細(xì)胞（CHILP）和先天淋巴樣細(xì)胞祖細(xì)胞（ILCP）。ILCs由常規(guī)的NK（cNK）和輔助樣細(xì)胞組成：ILC1、ILC2和ILC3。然而細(xì)胞的異質(zhì)性、生長(zhǎng)軌跡和ILC祖細(xì)胞的信號(hào)依賴性等問(wèn)題并不清楚。該研究通過(guò)對(duì)骨髓（BM）祖細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNAseq），來(lái)揭示先天淋巴細(xì)胞（ILCs）前體細(xì)胞亞群，描述不同的ILC發(fā)育階段和途徑，并發(fā)現(xiàn)程序性死亡1高表達(dá)（PD-1hi）標(biāo)志著一個(gè)基本上與ILCP相同的定向ILC祖細(xì)胞。這些數(shù)據(jù)將PD-1hiIL-25Rhi定義為ILC2發(fā)育中一個(gè)早期檢查點(diǎn)，可通過(guò)Bcl11b-缺陷抑制，但是可通過(guò)IL-25R過(guò)表達(dá)而得以恢復(fù)。類似于T淋巴細(xì)胞，PD-1在激活的ILCs上是上調(diào)的。使用PD-1抗體可減少PD-1hiILCs，減少感冒病毒感染模型中的細(xì)胞因子水平，并阻斷木瓜蛋白酶誘導(dǎo)的急性肺部炎癥。這些結(jié)果為探索免疫療法中的PD-1/ PD-L1提供了新的視角，并使科學(xué)家能夠?qū)膊☆A(yù)防和治療的免疫系統(tǒng)進(jìn)行有效的操作。[Single-cell RNA-seq identifies a PD-1hiILC progenitor and defines its developmental pathway.Nature.2016,529(7627):102.]

8 連接組蛋白H1.0產(chǎn)生表觀遺傳和功能性腫瘤內(nèi)異質(zhì)性

腫瘤包含具有不同增殖潛能的多種功能的細(xì)胞亞群。該研究發(fā)現(xiàn)連接組蛋白H1.0的動(dòng)態(tài)表觀遺傳狀態(tài)可確定腫瘤內(nèi)的哪些細(xì)胞可以維持癌癥的長(zhǎng)期生長(zhǎng)。許多癌癥在H1.0上表現(xiàn)出瘤間和瘤內(nèi)的高度異質(zhì)性，其中H1.0水平與腫瘤分化狀態(tài)、患者生存率相關(guān)；在單細(xì)胞水平，H1.0水平與癌癥干細(xì)胞標(biāo)記物相關(guān)。H1.0的沉默引起巨堿基基因結(jié)構(gòu)域的脫抑制，導(dǎo)致下游致癌通路的效應(yīng)蛋白產(chǎn)生，促進(jìn)自我更新細(xì)胞的維持。自我更新細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)狀態(tài)不穩(wěn)定，H1.0在腫瘤細(xì)胞亞群中的再表達(dá)建立了限制癌細(xì)胞的長(zhǎng)期增殖潛能和驅(qū)動(dòng)其分化的轉(zhuǎn)錄程序。研究結(jié)果揭示了維持腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的表觀遺傳決定因素。[The linker histone H1.0 generates epigenetic and functional intratumor heterogeneity. Science.2016,353(6307):aaf1644.]

9 個(gè)性化癌癥治療的缺陷

腫瘤分子標(biāo)志物的快速進(jìn)展，包括癌癥基因組計(jì)劃中多種腫瘤的基因組測(cè)序完成，使研究者對(duì)癌癥潛在的分子通路有了更深的理解。這些基因組變化將腫瘤和正常組織加以區(qū)分，允許藥物對(duì)幾種類型的腫瘤進(jìn)行靶向治療，延長(zhǎng)患者的生存期并提高患者的生活質(zhì)量。例如曲妥珠單抗治療人類表皮生長(zhǎng)因子受體2（HER2）陽(yáng)性的乳腺癌，維羅非尼治療表達(dá)BRAF突變的黑素瘤。這些藥物已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)的治療方法并且成為癌癥治療的重要組成部分。基因組變化將癌癥患者分為治療受益組和治療不可受益組。雖然對(duì)大多數(shù)腫瘤已經(jīng)轉(zhuǎn)移的患者來(lái)說(shuō)，治療有效的時(shí)間非常有限，并且治療期間會(huì)產(chǎn)生耐藥性及癌癥進(jìn)展。該綜述批判性地回顧了腫瘤個(gè)體化醫(yī)療帶來(lái)的問(wèn)題，以及臨床獲益的局限性。[Limits to Personalized Cancer Medicine.N Engl J Med.2016,375 (13):1289-1294.]

10 過(guò)度診斷的解決方法

越來(lái)越多的證據(jù)表明癌癥篩查的結(jié)果不太明確——疾病的過(guò)度診斷不會(huì)導(dǎo)致癥狀發(fā)生或死亡。乳腺癌的過(guò)度診斷暗示在多學(xué)科基礎(chǔ)上采用不同的設(shè)計(jì)和方法來(lái)進(jìn)行癌癥診斷，并得到諸如美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)和美國(guó)預(yù)防服務(wù)工作團(tuán)隊(duì)等國(guó)家組織的認(rèn)可。其他癌癥的過(guò)度診斷現(xiàn)象也已經(jīng)被人們注意到。甲狀腺癌的過(guò)度診斷伴隨超聲的引入；黑色素瘤的過(guò)度診斷伴隨皮膚癌的廣泛篩查；肺癌的過(guò)度篩查與低劑量計(jì)算機(jī)斷層掃描有關(guān)；前列腺癌的過(guò)度診斷在前列腺特異性抗原檢測(cè)后出現(xiàn)。

在研究中，Welch等人發(fā)現(xiàn)自從乳房篩查造影在美國(guó)推廣后，關(guān)于描述乳腺癌大小分布變化的過(guò)度診斷文獻(xiàn)越來(lái)越多。將20世紀(jì)70年代后期接受乳腺診斷的患者與21世紀(jì)初接受診斷的患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，大腫瘤的發(fā)病率為每10萬(wàn)女性中下降30例（這表明篩選達(dá)到預(yù)期的效果），小腫瘤的發(fā)生率為每100,000人增加162例。假設(shè)潛在的具有臨床意義的乳腺癌患者數(shù)目沒(méi)有改變，這些數(shù)據(jù)表明對(duì)大量小腫瘤的過(guò)度診斷（每10萬(wàn)女性額外增加的162例的小腫瘤中，僅僅30例被預(yù)先診斷為大腫瘤）。Welch等人也提出在引入乳房篩查造影后，大腫瘤的乳腺癌死亡率下降，這個(gè)事實(shí)反映出提高癌癥治療效果比篩查更為重要。雖然Welch等人在非常清晰的模式下呈現(xiàn)出基于大量女性的有力數(shù)據(jù)，他們還依靠大量的數(shù)據(jù)缺失，做出關(guān)于潛在的疾病總量不可能被證實(shí)的假設(shè)，并且承認(rèn)他們的估計(jì)是不準(zhǔn)確的。與其專注于統(tǒng)計(jì)問(wèn)題和研究設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該同意過(guò)度診斷確實(shí)存在并在向前發(fā)展，即使過(guò)度診斷病例所占的精確百分比仍然未知。

一些研究者認(rèn)為過(guò)度診斷是棘手的問(wèn)題。沒(méi)有一種方法可以完美的解決這個(gè)問(wèn)題。相反，從人口層面出發(fā)的研究和教育到加強(qiáng)患者水平，這種多層次的方法是必須的。這是以減少過(guò)度診斷為目標(biāo)的一種方法，其在于精確篩查乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)較高的人群而不是篩查大量人群（其中大多數(shù)人處于較低水平的有害疾病的風(fēng)險(xiǎn)）。

衛(wèi)生保健系統(tǒng)中的獎(jiǎng)懲和反饋系統(tǒng)也需要注意。醫(yī)療事故訴訟的威脅加上經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)與我們幫助患者的目標(biāo)相沖突。我們治愈疾病時(shí)從來(lái)不會(huì)傷害患者，因此得到信譽(yù)。我們收到過(guò)患者感謝我們“拯救生命”的積極反饋，但是令人震驚的是來(lái)自“漏診”患者的反饋，除此之外，我們根本沒(méi)有收到來(lái)自過(guò)度診斷的癌癥患者的反饋。“所有的癌癥都威脅我們的生命”以及“一發(fā)現(xiàn)腫塊就切掉”這些理論也需要修正。

我們需要更好的工具來(lái)評(píng)估醫(yī)療數(shù)據(jù)，并在臨床判斷的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)果分類。有研究表明放射科醫(yī)師對(duì)乳腺X線片的解釋和病理學(xué)家對(duì)乳腺活檢標(biāo)本的解釋存在廣泛的診斷變異性。我們正在使用陳舊的疾病分類系統(tǒng)，其未經(jīng)嚴(yán)格的審核并存在疾病分類方面的缺陷。“異常”的診斷范圍需要修改，因?yàn)樵趯?duì)患者沒(méi)有明顯的好處的情況下，這些分類系統(tǒng)的中間值和下限范圍擴(kuò)大了。疾病分類系統(tǒng)往往由專家在少數(shù)的理想病理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，然后進(jìn)入臨床實(shí)踐后被廣泛地采納——一個(gè)系統(tǒng)的誕生過(guò)程與科學(xué)過(guò)程相對(duì)立。嚴(yán)格的分析方法是發(fā)展疾病分類學(xué)所必須的，內(nèi)科醫(yī)生則需要更復(fù)雜的工具提高診斷的精度和準(zhǔn)確性。在病人層面，我們需要從有害的腫瘤進(jìn)展中得到更好的區(qū)分生物自限性腫瘤的方法。[Solving the Problem of Overdiagnosis.N Engl J Med 2016,375(15):1483-1486.]

2016-10-08）

（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

310000 杭州，浙江省人民醫(yī)院科研部