基因检测指导个体化用药--05-05

金域分子病理基因检测指导个体化用药个性化医学•HumanGenomeProjectin2003Finishingtheeuchromaticsequenceofthehumangenome.•Nature2004;431(7011):931-945.•PhaseIHapMapprojectin2005Ahaplotypemapofthehumangenome.•Nature2005:437(7063):1299-1320•EncyclopediaofDNAElementsprojectin2007Identificationandanalysisoffunctionalelementsin1%ofthehumangenomebytheENCODEpilotproject.•Nature2007;447(7146):799-816•1000GenomesProjectin2008DNAsequences.Aplantocapturehumandiversityin1000genomes.•Science2008;319(5863):395Source:U.S.DOE(),HumanGenomeProjectInformation个体化医学staticdynamic技术平台风险评估诊断预后治疗监测个体化用药个体化医学的先行领域药物基因组学遗传药理学……药物基因组学从基因组出发，研究药物与基因组结构之间的关系，指导临床用药，达到个体化治疗目标。药物基因组个体化用药•以FDA批准药物说明书中遗传变异检测指南为准。1类检测(要求检测）：EGFR、Her/neu表达；Ph+染色体阳性反应等2类检测(推荐检测）：TPMT、UGT1A1、CYP2C9、VKORC1变异等3类检测（有报告）：c-KIT、PML/RARa表达；CYP2C19突变、CYP2D6、NAT突变等120个基因检测药物个体中毒风险毒副反应华法林14-28%出血巯基嘌呤0.3%骨髓毒性琥珀胆碱1.5%呼吸暂停延长氟脲嘧啶0.1%神经毒性普鲁卡因胺10-20%(亚洲)药源性红斑狼疮CellularSignalsandTheirPathway靶向药物基因检测•抗癌靶向用药严格的定义（政府监管）：药物使用说明书标明用药前或用药同时必须进行相关诊断检测以确定病人是否合格用药。浸润性乳腺癌的HER-2基因检测HER-2是一种原癌基因,该基因编码一种跨膜糖蛋白HER-2,参与调控细胞的生长、增殖及分化，是公认的重要肿瘤分子标志之一，大约18%-20%的乳腺癌中有HER2基因的扩增。因此现在被广泛用于乳腺癌的预后评价和指导治疗。Herceptin（贺赛汀）是一种针对HER-2/neu原癌基因产物的人/鼠嵌合单抗，能特异地作用于HER-2受体过度表达的乳腺癌细胞。Herceptin的可能作用机制ASCO/CAPHER-2检测指南842例标本检测结果•SauterG.etalJClinOncol27(8):1323-13332009HER2检测的结论及建议•IHC法检测HER2基因引起的Her2蛋白水平异常组织蛋白受到太多因素的影响而不能保持恒定（组织固定、切片保存、抗原修复与暴露、抗体种类与批次、效价、试验程序、质量控制、判读标准）•FISH法检测的是DNA基因，组织DNA状态基本不受上述因素的影响而能保持恒定（成功率在44个国家的实验室均达到98%以上）•IHC检测法在准确性、可重复性、严谨性上均不及FISH法临床背景PIK3CA•一个细胞原癌基因；•定位于人类3q26.3上；•含20个外显子；•编码Ⅰ型PI3K的P110α催化亚基。临床背景PI3Ks脂类激酶家族三型：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型Ⅰ型PI3KP110催化亚基P85调节亚基异源二聚体PIK3CA基因突变可引起乳腺癌患者对HER2靶向药物Herceptin的治疗耐药，从而导致疗效欠佳。PIK3CA基因突变检测可为结直肠癌及乳腺癌患者的预后评估或合理用药提供参考依据。临床意义BernsK,etal.CancerCell.2007;12:395-402.K-ras基因检测与结直肠癌治疗•Cetuxamab(西妥昔单抗)–抑制酪氨酸激酶活性和其后的肿瘤生长–2004年获得FDA审批资格治疗结直肠癌•Panitumumab（帕尼单抗）–靶向作用于表皮生长因子受体（EGFR）–2005年7月获得FDA快速通道审批资格治疗结直肠癌K-ras基因检测与结直肠癌治疗K-ras基因检测与结直肠癌治疗K-ras基因野生型患者才能从这类药物治疗中获益。90%K-rasmutationsarecodon12,13(6:1)1.LièvreA,BachetJ-B,BoigeV,etal..JClinOncol.2008;26:374-379.2.EberhardDA,JohnsonBE,AmlerLC,etal.JClinOncol.2005;25:5900-5909.K-ras基因检测与结直肠癌治疗•2009年7月FDA批准了对西妥昔单抗和帕尼单抗说明书标签的修改：1、使用妥昔单抗和帕尼单抗前必须进行K-ras基因codon12和codon13突变检测。2、K-ras基因突变的转移性结直肠癌患者不推荐使用妥昔单抗和帕尼单抗进行治疗。K-ras基因检测与结直肠癌治疗K-ras基因检测与结直肠癌治疗Langreth,R.(2008),‘Imclone’sGeneTestBattle’,Forbes.com,16MayK-ras基因突变检测ErbituxErbitux治疗成功其它治疗方式临床意义结直肠癌：①预测预后②指导临床用药结肠癌：PIK3CA(+)预后不良直肠癌：PIK3CA(+)局部复发PIK3CA突变对Cetuximab和Panitumumab的治疗耐药。1.OginoS,etal.JClinOncol.2009;27:1477-1484.2.HeY,etal.ClinCancerRes.2009;15:6956-6962.3.Sartore-BianchiA,etal.CancerRes.2009;69:1851-1857.KIT、PDGFRA基因与GIST治疗•间质性肿瘤；•主要发生于胃肠道；•占所有胃肠道肿瘤的1%•80%为胃肠道肉瘤；•绝大数（＞95%）显示CD117（c-KIT）阳性；•多发于中年人，男性发病率略高于女性。•GIST中恶性10%-30%，潜在恶性占70%-90%MiettinenMetal.ArchPatholLabMed.2006;130:1466-1478.GIST治疗甲磺酸伊马替尼C-kit基因突变预测疗效PDGFRα基因突变预测疗效舒尼替尼C-kit基因突变预测疗效GIST治疗的靶向药物第一代药物：Imatinib(Gleevec)二代药物KIT、PDGFRA基因与GIST治疗•KIT、PDGFRA基因的突变是GIST发生的中心事件。–KIT:80%-85%[1]–PDGFRA:7%[2]–Wildtype(nodetectablemutation):10%-15%[1]•KIT、PDGFRA基因突变导致酪氨酸激酶的活化，是GIST发生的关键步骤。1.CorlessCLetal.JClinOncol.2004;22:3813-3825.2.HeinrichMCetal.Science.2003;299:708-710KIT、PDGFRA基因与GIST治疗KIT、PDGFRA基因突变检测意义•1.辅助CD117阴性GIST的诊断•2.指导临床用药，如Imatinib(Gleevec)。不同位置，不同类型的基因突变对靶向治疗药物的反应不同•3.预测预后基因突变与靶向药物疗效肺癌的分类0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%NSCLCSCLC其它80-85%15-20%NSCLC:非小细胞肺癌(non-smallcelllungcancer)；SCLC:小细胞肺癌(smallcelllungcancer)；其它：转移癌、恶性间皮瘤等非小细胞肺癌的治疗吉非替尼厄洛替尼（Small-moleculeTKI)EGFR基因突变疗效KARS基因突变疗效EGFR表达水平疗效西妥昔单抗(MonoclonalAB)KARS基因突变疗效BRAF基因突变疗效EGFR表达水平疗效肺癌的分类NSCLC的靶向药物治疗EGFR基因突变与非小细胞肺癌治疗用于治疗时90%患者没有改善10%患者具有疗效有突变54%betterresponserateExon19缺失69%increasedresponserate点突变43%increasedresponserate•主要发生于酪氨酸激酶区exons18-21NSCLC的靶向药物治疗EGFR基因突变与非小细胞肺癌治疗ABL激酶区突变检测•慢性粒细胞白血病（CML）是一种起源于造血干细胞的克隆性恶性疾病。•格列卫是目前较常使用于具有bcr-ABL融合基因的CML治疗的靶向药物。•ABL激酶区突变与抗药相关ABL激酶区突变检测P-loopImatinibC.SawyersandothersABL激酶区突变检测ABLPaa51025025225325535535138731739637931535924424413262041622115ACT315ImutationresistanttocurrentsecondgenerationImatinib(Gleevec)inhibitorsBCRaa30ABL激酶区突变位点排泄吸收分布代谢酶受体转运体药物膜蛋白转运吸收与血清蛋白结合运输分布与靶点（受体）相互结合代谢一系列酶促反应排泄代谢酶类药物转运体受体P450DPYD…TPMTGSTUGTALDHNAT…P-gpBCRPMRPs…MTHFRTS…ACGTGTCGGTCTTAAAACGTGTCGGTCTTAAA个体1SNPACGTGTCGGTCTTAAAACGTGTCCGTCTTAAA个体2ACGTGTCCGTCTTAAAACGTGTCCTACTTAAA个体3野生纯合型快代谢型突变杂合型中代谢型突变纯合型低代谢型SNPs改变临床结果SNPs改变药物反应SNPs改变药代动力学SNPs体外试验改变活性非保守氨基酸改变外显子的非同义SNPs外显子SNPs(120,000,平均每基因4个外显子SNPs)全部SNPs代谢酶类药物转运体受体P450DPYD…TPMTGSTUGTALDHNAT…P-gpBCRPMRPs…MTHFRTS…主要的药物代谢酶EvansWE.etal(1999).铂类ERCC1\XRCC1\GSTM1\GSTP1基因多态性ERCC1\XRCC1表达水平5-FUMTHFR、DPYD、TYMS基因多态性TYMSmRNA表达水平伊立替康UGT1A1基因多态性嘌呤类TPMT基因多态性UGT1A1A检测与伊立替康TMPT检测与嘌呤类DPYD、MTHFR检测与5-FU类CYP2C9、VKORC1检测与华法林GST、XRCC1、ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类UGT1A1基因检测与伊立替康•伊立替康（Irinotecan，CPT-11），也叫开普拓•对提高结直肠癌根治术后的长期生存率具有重要意义，同时也对肺癌、脑癌和乳腺癌等癌症都具有有效的抗癌活性•是最普遍的化疗处方药物之一。IrinotecanSN-38(羧酸)酯酶UGT1A1SN-38GSN-38GUGT1A6UGT1A9UGT1A1基因检测与伊立替康GroupPrevalenceRiskofToxicity*28/*2810%50%*1/*2840%12.5%*1/*150%0%BasedondatafromInnocentietal(2004)UGT1A1基因检测与伊立替康AllPatientswithSameDiagnosis(10%risk)PGxprofilef