分子诊断与精准医疗课件

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1、分子诊断与精准医疗分子诊断与精准医疗分子诊断与精准医疗精准医疗2015年年3月月11日，国家首次精准医学战略日，国家首次精准医学战略专家会议，提出专家会议，提出中国精准医疗计划中国精准医疗计划卫计委表示，将其列入国家卫计委表示，将其列入国家“十三五十三五”科技发展重大专项科技发展重大专项3月，国家卫计委公布了第一批月，国家卫计委公布了第一批肿瘤诊断肿瘤诊断与治疗与治疗项目高通量基因测序技术临床试项目高通量基因测序技术临床试点单位点单位精准医疗2015年3月11日，国家首次精准医学战略专家会议，精确诊断第一步：明确患者的精确诊断第一步：明确患者的基因突变状态基因突变状态 精准医学是精确诊断和靶向

2、治疗的结合精确诊断第一步：明确患者的基因突变状态 精准医学是精确诊什么是分子诊断？什么是分子诊断？分子诊断（分子诊断（molecular diagnosismolecular diagnosis）：应用分子）：应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊断。水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊断。包括包括DNADNA、RNARNA和蛋白质和蛋白质所有疾病所有疾病(除外伤除外伤)的发生均与基因的发生均与基因检测技术：检测技术：n测序(Sequence)n原位杂交(Hybridization)n聚合酶链式反应(

3、PCR)什么是分子诊断？分子诊断（molecular diagnos与遗传有关的与遗传有关的DNADNA结构是由硷结构是由硷基连接而成的基连接而成的双股双螺旋结双股双螺旋结构。一些硷基构。一些硷基片段即为基因片段即为基因 基因：基因：DNA的结构的结构与遗传有关的DNA结构是由硷基连接而成的双股双螺旋结构。一些 当基因丢失，当基因丢失，或易位，或或易位，或插入外来基插入外来基因即可发生因即可发生肿瘤肿瘤免疫监控功能失效免疫监控功能失效不能识别和清除不能识别和清除基因突变基因突变的细胞的细胞 肿瘤药物的发展趋势肿瘤药物的发展趋势肿瘤药物的发展趋势肿瘤患者的个体差异、肿瘤的异质性决定肿瘤患者的个体

4、差异、肿瘤的异质性决定肿瘤患者的个体差异、肿瘤的异质性决定肿瘤患者的个体差异、肿瘤的异质性决定了单一模式的了单一模式的了单一模式的了单一模式的“One Size Fits All”One Size Fits All”的粗放医的粗放医的粗放医的粗放医疗时代将被以分子检测手段为基础的个体疗时代将被以分子检测手段为基础的个体疗时代将被以分子检测手段为基础的个体疗时代将被以分子检测手段为基础的个体化医疗所取代。化医疗所取代。化医疗所取代。化医疗所取代。肿瘤患者的个体差异、肿瘤的异质性决定了单一模式的“One S分子诊断与精准医疗课件EGFR突变检测的意义突变检测的意义1、吉非替尼-Gefitinib，

5、商品名:易瑞沙-Iressa，2015，FDA批准一线药，生产商:阿斯利康（AstraZeneca）。2、厄洛替尼-Erlotinib，商品名:特罗凯-Tarceva，2013年，FDA批准一线药，生产商：罗氏（Roche）。3、埃克替尼-Icotinib，商品名：凯美纳-Conmana，2011，CFDA批准的二线药，生产厂家：贝达药业股份有限公司。4、19缺失或外显子21(L858R)取代突变，阿法替尼-Afatinib，商品名：Gilotrif，2013，FDA批准的一线药，2015年8月在华上市，生产厂家：德国勃林格殷格翰公司。5、T790M突变：AZD9291(阿斯利康)，Rocil

6、etinibEGFR突变检测的意义1、吉非替尼-Gefitinib，商品EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC最重要的疗效预测因子。EGFREGFR信号通路及靶向治疗机制信号通路及靶向治疗机制EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TK4.4.肺癌肺癌EGFREGFR通路靶向分子病理检测通路靶向分子病理检测nEGFREGFR突变较易发生于突变较易发生于亚洲人亚洲人、女性女性、腺癌腺癌、不吸烟不吸烟患者。患者。n最有效的是最有效的是E19/E21E19/E21突变，占总突变突变，占总突变90%90%，E20E20为耐药突变。为耐药突变。

7、nEGFREGFR突变患者使用吉非替尼反应率可达到突变患者使用吉非替尼反应率可达到71.2%71.2%，而野生型患者只有，而野生型患者只有1.1%1.1%。nEGFREGFR野生型患者使用吉非替尼死亡风险增加野生型患者使用吉非替尼死亡风险增加185%185%。1.EGFR1.EGFR4.肺癌EGFR通路靶向分子病理检测EGFR突变较易发生于亚2.K-RAS2.K-RASK-ras K-ras 信号通路信号通路nK-RASK-RAS基因属基因属RasRas基因家族，基因家族，正常时能调控细胞生长路径；正常时能调控细胞生长路径；异常时，导致细胞持续生长。异常时，导致细胞持续生长。n K-RAS K

8、-RAS蛋白是蛋白是EGFREGFR信号传导信号传导中关键下游调节因子。中关键下游调节因子。nK-RASK-RAS基因突变使结直肠癌患基因突变使结直肠癌患者对西妥昔单抗治疗产生耐者对西妥昔单抗治疗产生耐药性。药性。2.K-RASK-ras 信号通路K-RAS基因属Ras基因K-RASK-RAS基因突变检测基因突变检测K-RAS基因突变检测K-RASK-RAS基因突变检测基因突变检测K-RAS基因突变检测3.B-RAF3.B-RAFBRAF是MAPK的最强激活剂，40多种突变，15外显子1799T/A最常见；多见于黑色素瘤（突变率40-60%）、结直肠癌、甲状腺乳头状癌、NSCLC（突变率0.5

9、-4.9%，女性、肺腺癌患者）；3.B-RAFBRAF是MAPK的最强激活剂，40多种突变，4.ALK4.ALK融合基因融合基因ALKALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼4.ALK融合基因ALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼EML4-ALK融合基因可见于多种肿瘤，如间变性大细胞淋巴瘤、炎性成肌纤维细胞瘤、成神经细胞瘤和NSCLC等；在NSCLC人群中，EML4-ALK阳性率约为3%7%左右；主要存在于腺癌中、轻度吸烟、年轻男性；33%非EGFR、KRAS突变的NSCLC患者出现EML-4-ALK突变，排他性强；EML4-ALK阳性者并不能从EGFR-TKI靶向治疗

10、中获益，而Crizotinib对EML4-ALK突变型晚期NSCLC患者的疾病控制率可达90%，接受Crizotinib治疗可使患者获得明显的生存获益分子诊断与精准医疗课件临床意义：临床意义：EML4-ALK基因融合或ALK基因断裂呈阳性的患者可以从克唑替尼/色瑞替尼的治疗中获得最大化的生存效益。在克唑替尼上市时，FISH被美国食品药品监督管理局（FDA)批准为 EML4-ALK 阳性 NSCLC 的伴随诊断方法，是ALK融合基因检测的金标准。临床意义：关于阳性率：关于阳性率：西方肺腺癌患者EGFR突变阳性率约为10%，亚裔腺癌患者为50%左右，亚裔鳞癌约为2.7%；不吸烟、女性、肺腺癌患者E

11、GFR突变阳性率更高；KRAS突变在非亚裔、吸烟及黏液癌中最常见；50%结直肠癌患者中；EML4-ALK融合阳性率约为3%-11%。关于互斥性：关于互斥性：EGFR和KRAS突变重叠在肺癌患者的发生率1%；EML4-ALK融合和EGFR突变大多数情况下不同时存在。关于阳性率：5.PIK3CA5.PIK3CAPIK3CA是一种癌基因，编码I类磷脂酰肌醇-3激酶的p110催化亚单位，PI3Kp110a；该基因可以发生体细胞突变而致癌的基因。突突变变热热点点均能增强均能增强PI3KPI3K的脂质激酶活性。的脂质激酶活性。已发现多种癌症，如结直肠癌（1032%）、乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA

12、基因突变。PIK3CA存在两个热点突变区热点突变区：9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）；20号外显子（H1047R、H1047L突变）；5.PIK3CAPIK3CA是一种癌基因，编码I类磷脂酰肌PIK3CA基因突变导致 PI3K/Akt信 号 通路 持持 续续 性性 活活 化化，PI3K作为EGFR下游信号分子被激活，导 致 肿 瘤 细 胞 对EGFR-TKI等药物的耐药耐药。PIK3CA基因突变导致PI3K/Akt信号通路持续性活化，临床意义临床意义 检测PIK3CA基因突变可以预测肿瘤患者对EGFR-TKI等药物的耐药性，用于临床辅助诊断，为临床医生选择靶向药物提供参考。

13、PIK3CA与K-RAS同时突变，具有很高的耐西妥昔单抗特性。分子诊断与精准医疗课件6.KIT6.KIT和和PDGFRaPDGFRa6.KIT和PDGFRaGISTs中KITKIT基因突变率约为90%90%，且突变形式多样。主要集中于1111号号外外显显子子（Lys550-Val560）约占70-80%、9 9号外显子号外显子（Ala502-Tyr503）约占5%-10%。GISTs中KIT基因突变率约为90%，且突变形式多样。主要临床意义临床意义伊伊马马替替尼尼(Glivec，格列卫)是一种特殊的酪氨酸激酶抑制剂，经FDA批准可应用于c-Kit阳性、不能手术切除和/或转移性的恶性GISTs的

14、治疗。检测KIT基因突变对于指导GISTs患者的合理用药，具有重要的参考价值。临床意义靶向治疗提高药物有效性、安全性、减少靶向治疗提高药物有效性、安全性、减少毒副作用；同时会产生耐药毒副作用；同时会产生耐药耐药耐药 原发耐药：原发耐药：KRAS 获得性耐药：获得性耐药：T790M和和C-MET靶向治疗提高药物有效性、安全性、减少毒副作用；同时会产生耐药动态监测动态监测NSCLCNSCLC患者（经患者（经EGFR-TKIEGFR-TKI治疗）血浆治疗）血浆DNADNA的的EGFREGFR突变状态，由初始检测到实时检测；突变状态，由初始检测到实时检测；三代三代EGFR-TKI AZD9291EGF

15、R-TKI AZD9291，对于对于EGFREGFR敏感突变和敏感突变和T790MT790M耐药耐药突变的患者均有效；已初步确立临床疗效；突变的患者均有效；已初步确立临床疗效；二代二代ALKALK抑制剂抑制剂AlectinibAlectinib治疗克唑替尼耐药患者，已初治疗克唑替尼耐药患者，已初见临床疗效；见临床疗效；免疫疗法，免疫疗法，MEDI4736MEDI4736、Pembrolizumab、Nivolumab，在，在NSCLC中显示出有效性；中显示出有效性；以以C-METC-MET过表达为靶点，克服过表达为靶点，克服EGFR-TKIEGFR-TKI获得性耐药；获得性耐药；2015ASC

16、O 最新进展动态监测NSCLC患者（经EGFR-TKI治疗）血浆DNA的7.HER-27.HER-2基因扩增基因扩增7.HER-2基因扩增分子诊断与精准医疗课件分子诊断与精准医疗课件各肿瘤的分子病理诊断方案各肿瘤的分子病理诊断方案各肿瘤的分子病理诊断方案1313肺癌肺癌13肺癌1414.结直肠癌分子诊断项目结直肠癌分子诊断项目1313结直肠癌分子诊断项目结直肠癌分子诊断项目14.结直肠癌分子诊断项目13结直肠癌分子诊断项目乳腺乳腺癌分子诊断项目癌分子诊断项目乳腺癌分子诊断项目1717.白血病分子诊断项目白血病分子诊断项目胃肠道间质瘤分胃肠道间质瘤分子诊断项目子诊断项目17.白血病分子诊断项目胃

17、肠道间质瘤分子诊断项目肿瘤化疗肿瘤化疗分子诊断项目分子诊断项目肿瘤化疗分子诊断项目分子病理临床价值案例分子病理临床价值案例-小结小结(I)(I)分子病理临床价值案例-小结(I)分子病理临床价值案例分子病理临床价值案例-小结小结(II)(II)分子病理临床价值案例-小结(II)ERCC1 mRNA，BRCA1 mRNAERCC1(118)、ERCC2(312)XRCC1(194/399)、GSTP1(105)TUBB3 mRNA，STMN1 mRNAMDR1(2677/3435)TYMS mRNA，TYMP mRNATYMS(3-/5-UTR)MTHFR(677/1298)DPYD(2A/5A/

18、9A)RRM1 mRNA，RRM1(37)依托泊苷TOP2A mRNAUGT1A1(*6/*28)NQO1(465/609)CYP2C9(*3)，CYP2C19(*2/*3)化疗类化疗类分子诊断项目分子诊断项目ERCC1 mRNA，BRCA1 mRNATUBB3 mRN临床常见的几种化疗药物临床常见的几种化疗药物蒽环类、伊立替康、甲氨蝶呤、依托泊苷、巯嘌呤蒽环类、伊立替康、甲氨蝶呤、依托泊苷、巯嘌呤蒽环类、伊立替康、甲氨蝶呤、依托泊苷、巯嘌呤蒽环类、伊立替康、甲氨蝶呤、依托泊苷、巯嘌呤类、丝裂霉素、培美曲塞、环磷酰胺、替莫唑胺等类、丝裂霉素、培美曲塞、环磷酰胺、替莫唑胺等类、丝裂霉素、培美曲塞

19、、环磷酰胺、替莫唑胺等类、丝裂霉素、培美曲塞、环磷酰胺、替莫唑胺等临床常见的几种化疗药物蒽环类、伊立替康、甲氨蝶呤、依托泊苷、1 1.ERCC1.ERCC1与铂类与铂类1.ERCC1与铂类2 2.RRM1.RRM1与吉西他滨与吉西他滨2.RRM1与吉西他滨3 3.TUBB3.TUBB3与紫杉醇类与紫杉醇类3.TUBB3与紫杉醇类4 4.BRCA1.BRCA1与铂类与铂类/抗微管类抗微管类4.BRCA1与铂类/抗微管类 在正确时间根据正确患者的正确遗传学特征选在正确时间根据正确患者的正确遗传学特征选择正确剂量的正确药物择正确剂量的正确药物 是个体化医疗的核心。是个体化医疗的核心。分子诊断成为筛选和鉴别不同患者个体化遗传学分子诊断成为筛选和鉴别不同患者个体化遗传学特征不可缺少的关键性技术；为疾病的预防、预特征不可缺少的关键性技术；为疾病的预防、预测、诊断、治疗和预后判断提供信息和决策依据。测、诊断、治疗和预后判断提供信息和决策依据。在正确时间根据正确患者的正确遗传学特征选择正确剂量的正确药分子诊断与精准医疗课件