對癌癥分子全景圖的了解，促進了診斷、預后的發(fā)展以及為臨床腫瘤學預測生物標志物。下一代DNA測序技術的發(fā)展已經(jīng)增加了對癌癥細胞核酸測序的速度和降低了成本。這為開展比如像Atlas癌基因組這樣的癌癥的基因組和轉(zhuǎn)錄組全景圖基礎研究開啟了機會。

　　CA：ACancerJournalforClinicians近期刊登的一篇文章綜述了基因組和轉(zhuǎn)錄組測序在臨床腫瘤治療當前和未來的影響。在這篇綜述中作者討論了將這個基礎科學的知識轉(zhuǎn)化到臨床實踐中的一些機會，包括癌癥的分子分類，分析癌癥的遺傳風險，勝任靶向治療和開發(fā)創(chuàng)新的、基因組為基礎的臨床試驗。文中列出了將癌癥基因組和轉(zhuǎn)錄組轉(zhuǎn)化為在臨床上對病人醫(yī)療的關鍵應用程序和新的方向。

　　腫瘤基因組和轉(zhuǎn)錄組

　　1

　　癌癥基因組包括基于DNA的改變，比如點突變或者基因重復。癌癥轉(zhuǎn)錄組包括RNA為基礎的改變，包括mRNA的變化。在這篇綜述中詳細舉例了全基因組測序和全外顯子組測序以及轉(zhuǎn)錄組應用在臨床上的例子。基因組和轉(zhuǎn)錄組在一起可以為個體患者的癌癥提供全面的見解，已經(jīng)開始影響實時臨床決策。在臨床的實踐包括基因、轉(zhuǎn)錄本和蛋白數(shù)據(jù)應用在診斷、疾病監(jiān)測、風險分析和建議以及新治療方法的開發(fā)。

　　在臨床診斷、預后和預測中的分子標記物

　　2

　　研究發(fā)現(xiàn)了通過癌癥基因組和轉(zhuǎn)錄組研究已經(jīng)用于臨床的生物標志物的潛力。診斷的生物標志物有助癌癥類型或亞型的識別。預后的生物標志物有助于臨床醫(yī)生確定治療后復發(fā)或疾病進展的風險，其中高風險的患者選擇積極的輔助治療，以防止復發(fā)。臨床醫(yī)生使用預測的生物標志物來和治療相比選擇其中一個，這是根據(jù)生物標志物的結果和響應于某些治療的可能性之間的關聯(lián)。在實踐中，預測的生物標志物往往鑒定和靶向抗癌藥物相關的分子靶標。

　　很多商業(yè)和學術實驗室以及開發(fā)中有針對性的集中在25到400個被稱為重要的癌癥生物學或疾病管理的基因測試模塊。

　　通常二代測序分析的癌癥DNA靶標

　　癌癥基因組藥物

　　3

　　基于基因組學的癌癥分類已經(jīng)改變了臨床試驗是如何設計的。傳統(tǒng)上，藥物是為一個特定的癌癥類型研究開發(fā)的，如肺癌或乳腺癌?，F(xiàn)在這些癌癥可以被分為不同的分析亞型，這就有了將相關病人基于分子特征分別對待的理論基礎。進行這樣的臨床試驗的特殊挑戰(zhàn)是，和分子狀況匹配的合格患者的數(shù)目顯著減少，傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法的設計可能不可行。例如在一個常見的患病率為1%的癌癥類型中的突變的臨床試驗將很難做到準確和完整。相反，這在實際上也代表了一種優(yōu)勢，作為分子特征富集的試驗可能更容易有患者對治療有反應，并能顯示更大幅度的響應。一個新的治療的策略是基于突變?yōu)榛A或是通路為基礎的試驗，和真正的腫瘤部位無關。

　　挑戰(zhàn)和機遇

　　4

　　DNA和RNA測序的綜合分析為癌癥的精準醫(yī)學打開大門。這種方法的實現(xiàn)有幾個挑戰(zhàn)同時也是機遇。除了全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序的癌癥分子特征植物，還有額外要考慮的癌癥生物學的復雜性。首先，表觀遺傳學的研究正在揭示甲基化是如何改變基因表達的，有助于我們對個體癌癥患者的看法。其次新的蛋白組學和代謝組學可以揭示癌癥生物學新的層面。當新的組學變得更實用時，研究人員證考慮在臨床試驗綜合數(shù)據(jù)分析和透明度的新標準。第三，癌癥生物學的其它方面，包括腫瘤的異質(zhì)性、耐藥性、腫瘤微環(huán)境和干細胞性質(zhì)會影響患者對治療的反應。

　　總的來說，這些挑戰(zhàn)可以在科學創(chuàng)造中得到新機會。除了基因組學指導治療，還有和其它形式的聯(lián)合療法，包括免疫治療、溶瘤病毒和干細胞或代謝靶向抑制劑。比如在免疫療法中，基因組測序方法可以用于鑒定新腫瘤抗原或者在DNA修復中的分子缺陷，比如錯配的修復基因，可以預測通過抑制免疫調(diào)節(jié)點來提高對癌癥的免疫作用新療法的反應。這些挑戰(zhàn)可以通過對腫瘤組織、臨床數(shù)據(jù)通過協(xié)作網(wǎng)絡來系統(tǒng)收集來完成。