, 直肠癌靶向治疗的分子标志物直肠癌靶向治疗的分子标志物 Matthew F Kalady, MD, Cleveland Clinic, Ohio Slide #1 非常感谢 Wexler 博士，我很高兴今天有机会与您交流。 Slide #2 这是我的声明。 Slide # 3 我们都非常熟悉直肠癌的治疗模式。首先根据临床分期做出判断，中下 2/3 的局部晚期直肠癌术前先进行新辅助放化疗。如果预计是晚期直肠癌，通常直接手术，然后根据病理分期决定是否行辅助化疗。然而我们都很清楚，致使我们做出大部分决策的临床分期和/或病理分期并不完善，导致很多过度治疗或治疗不足的情况发生。从幻灯上可以看到，在制定治疗计划过程中有多个关键点，在这些关键点上医生决定是否给予治疗，或给予何种治疗。 Slide #4 当我们谈到直肠癌的临床结局时，我认为主要涉及两方面的因素：手术或技术方面以及生物学方面。各种情况的组合都会影响患者的结局。我们都指导没有糟糕的直肠癌手术。所以如果我们假设手术很成功，那么影响患者结局的就是肿瘤生物学行为的好坏。因此我们需要做的就是找到能够预测临床结局的生物学特征。 Slide #5 这就涉及到个体化治疗。无论是手术还是内科治疗，现今没有一场会议是不谈到这一领域越来越趋向个体化治疗的。我们是否能够根据患者或肿瘤的信息做出预后判断，并量身定做个体化的治疗方案？一刀切的治疗相当于把不管什么形状的东西都塞到同一个形状的孔里，比如把一个方形物件塞到一个圆形的洞里，这是生搬硬套。这样的治疗方式正在消失，我们希望能够通过基因和分子标志物制定出个体化的治疗方案。 Slide #6 , 直肠癌是非常适合研究个体化治疗的恶性肿瘤。目前直肠癌治疗的挑战是我们需要更好的预后预测模型，从而能够决定哪些患者可以获得最正确的治疗而毒性最低；我们也需要更精确的治疗前分期，从而鉴别出更多的良好应答或应答不佳的患者；在我看来，我觉得更为重要的是我们还需要新辅助放化疗的疗效预测模型，这样可以提高疗效，降低毒性，甚至有望改变手术方式。 Slide #7 所有这一切问题可以归结为我们在这方面的工作仍有不足。首先，我们谈到的任何一种标志物的临床应用都不规范。我们希望能够规范化。如果能做到这一点，如果采取活检并进行检测，就知道下一步该怎么做。但遗憾的是，事实并非如此。其次，目前的模型都未得到验证，因为大部分数据来自回顾性研究，并且在研究设计和预后评估上存在很大的异质性，也没有前瞻性的数据。但从积极的方面讲，我们进行了大量的研究，对直肠癌的生物学行为有了了解。我认为在不久的将来，将会迎来曙光。 Slide #8 能够指导治疗的潜在标志物都有哪些呢？以下我会谈到。但我要强调的是，这不是一个全面的讨论。文献报道了 100 多个标志物，我想重点谈谈其中几项研究，因为我觉得这些研究做得比较好，并且我个人很感兴趣。我不想广泛讨论各种治疗的预后，而是集中在新辅助治疗方面。我们有时间的话可以再讨论其他内容。 Slide #9 我要谈的标志物是 KRAS 突变和胸苷酸合成酶（TS）单核苷酸多态性（SNIPs）。我还会谈到全基因组分析，尤其是一些已经完成分析的特殊基因。 Slide #10 首先要谈是 KRAS 和表皮生长因子受体（EGFR）通路。EGFR 是一种酪氨酸激酶，刺激信号转导和细胞增殖，KRAS 是这条通路下游的效应子。因此，当受体受到刺激，KRAS 基因可被激活。如果 KRAS 基因发生突变，则整条通路将一直处于激活状态，无论表面受体受到什么刺激。由于对结肠癌有预后和预测价值，KRAS 基因已被用作结肠癌的标志物。KRAS 突变状态对结直肠癌和转移性结肠癌的治疗都有指导意义。2013 年最新版本的NCCN 指南建议，怀疑或已经证实的转移性结直肠腺癌应该检测 KRAS 基因状态。 , Slide #11 现在我们看下 KRAS 突变对新辅助放化疗应答的影响。首先，KRAS 突变见于大约 30%的直肠癌患者。现有的数据存在矛盾之处，特别是早期文献提到 KRAS 突变的患者治疗应答率低，但也有很多研究认为 KRAS 突变对治疗无影响。还有一些研究较为深入，着眼于特定的密码子突变，甚至有研究深入到具体哪个氨基酸突变或易位的水平。2009 年的一项研究发现，G12V 突变的肿瘤消退率高于 G13D 突变。这一研究非常深入，但这只是我们需要努力达到的一方面。 Slide #12 这是最近美国 City of Hope 的 Duldualo 博士小组的一项研究，评估 KRAS 突变和新辅助放化疗应答之间的关联。这项研究规模较大，纳入了 148 例 II 期和 III 期患者，治疗前通过活检检测突变状态（这可能是最好的做法）。研究终点是完全病理学缓解。研究发现 60例患者存在 KRAS 突变。相比野生型 KRAS，KRAS 突变的患者获得完全病理学缓解的几率显著降低。尤其是第 13 位密码子突变的患者，12 人中无一例获得完全病理学缓解。因此这组患者值得我们进一步研究。如果治疗前能检测到这种突变，就可以尝试其他治疗，或者根本不行化疗或放化疗。 Slide #13 Duldualo博士的研究组不仅着眼于 KRAS 基因突变，同时也关注其他 DNA 突变。他们进行了一项多中心研究，纳入 132 例患者，研究血清 DNA突变以及基因多态性。他们发现了对治疗应答有独立预测价值的三基因标志物，分别是 KRAS 突变、cyclin D1 G870A 多态性和 NAD(P)H C677T 多态性。研究者对此进行了内部验证，表明这一模型预测不能获得完全病理学缓解的有效性为 70%，阳性预测值为 97%。我们不能通过这个模型判断某些患者可以获得完全缓解，但可以判断某些患者不能获得完全缓解。 Slide #14 我们再看与 5-FU 的代谢相关的胸苷酸合成酶（TS）。TS 存在基因多态性，如单核苷酸多态性（SNIPs）。TS 的基因多态性影响新辅助治疗的疗效，因为部分 SNIPs 与肿瘤耐药相关，因而影响治疗应答，尤其是 5-FU。现有的证据相互矛盾，但综合分析所有文献后，得出的结论是 TS 基因多态性与放化疗应答相关。 , Slide #15 最近几年有一些很有意思的临床试验问世，如 Jim Fleshman 研究组进行的一项研究。他们以往的一项研究表明，不同 TS 基因型患者之间，肿瘤降期存在差异。低危（good risk）患者有 60%获得肿瘤降期，而高危（poor risk）患者仅 22%。研究者进一步开展了一项前瞻性 II 期临床试验，利用 TS 基因型指导术前放化疗。低危患者接受标准治疗，高危患者在标准治疗基础上联合伊立替康每周 1 次。他们观察肿瘤降期，此时你或许或争论从临床降期到病理降期是否是一个很好的研究终点。从临床分期来看，当高危患者额外接受伊立替康治疗后，肿瘤降期率与低危患者达到一致。从病理学降期看，高危患者额外接受伊立替康治疗后，病理学完全缓解率为低危患者的 2 倍。目前我还未看到这一研究的更新数据，但很显然，这是提高缓解率的非常有前景的策略。 Slide #16 我打算花最后几分钟谈谈基因表达谱。基因表达谱的一般理论是认为特定的基因改变决定了肿瘤的临床行为。我认为这种单一的标志物影响整个肿瘤生物学行为的观点有点天真。可能是各种标志物的组合影响了各种通路，从而对肿瘤产生影响。基因杂交技术在过去510 年有了巨大的进步，这为肿瘤的基因研究提供了很多手段。现在已经可以通过一次实验即检测到整个组织数千个测量值。 Slide #17 早在 2005 年就有研究分析基因表达谱对放化疗应答的影响。研究者对德国直肠癌试验的30 例患者数据进行了回归性分析。大家都知道这是一个长程放化疗，研究终点是肿瘤负荷下降。研究者发现了 54 个特征基因，但这再次只是内部验证，没有来自外部样本的证实。预测准确性约 83%。 Slide #18 日本的一组研究者对 52 例术前放疗的患者观察组织学应答。他们发现了 32 个基因具有预测价值，但也只作了内部交叉验证。预测准确性 89%。 Slide #19 , 另外一项韩国的研究纳入了 31 例术前放化疗的患者，终点为完全病理学缓解。可以看到，261 个基因表达存在差异。他们在 15 例来自不同人群的样品中做了小规模验证，准确性为 87%。 Slide #20 这也是来自德国的研究，分析了 42 例样本，终点为组织学应答，共 42 个特征基因。同样只有内部验证，准确率 71%。我向各位展示了所有这些研究，而不是随便挑选其中一项.我希望大家能看到各项研究的区别。 Slide #21 这些研究有不同的研究终点，有不同的应答率，样本量小，这都是问题所在。最近有项来自澳洲的研究观察了 51 例患者，他们的研究终点是良好的肿瘤组织学应答，并评估各种基因分类器。研究的最好结果是基因分类器最高灵敏度可达到 82%，特异度最高可达到89%，但灵敏度高的则特异性较差，反之亦然。研究者使用已发表的数据检验了这些基因分类器。这正是项研究不同于其他研究之处，非常有价值。他们发现这些基因分类器的敏感性和特异性介于 21%70%，总的来说并不好。最终得出的结论是“微阵列用于临床直肠癌的预测仍为时过早，直肠腺癌的预测研究需要考虑微阵列以外的替代手段”。但我并不认为前景严峻。 Slide #22 我认为这些研究的异质性更多是体现在研究设计上：纳入的病例数较少；治疗方案不同，如有些是放疗，有些是放化疗；应答的定义不同；所使用的微阵列平台不同；统计分析方法不同；以及患者的生物学特征有很大的不同亚洲人群可能与北美或德国人群有体质差异。 Slide #23 所以，当我们考虑未来的发展方向时，我认为可以从目前的现状找到答案。这张幻灯是一个流程图：手术切除后进行诊断和活检。但在这一流程图的任何关键点都可以取标本进行分析，据此制定治疗方案。理想的情况下，通过基因图谱分析，我们可以找出低危患者，他们可能不会获益于化疗/放疗，所以可以只进行手术切除，以尽量减少毒性。如果为高危患者，或许可以使用术前放疗+手术的标准治疗，无应答的高危患者的标准治疗可能是, 单纯手术，也可以给予试验性的新辅助治疗。我不会对特定的治疗模式做出推荐，但我认为我们确实需要进行前瞻性研究，并率先试图找到最佳的治疗模式。 这是我所总结的一些要点。生物学特征肯定会影响直肠癌的预后。有些遗传和分子标记已经确定，有些还在研究当中。然而尚未有前瞻性研究加以证实，也未得到临床应用。但是我认为未来在临床实践中将会越来越多地整合这些信息。我们外科医生必须在这方面带头努力。非常感谢。