分子诊断与精准医疗

适用样本
组织、切片、胸腹水
外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 外周血 外周血 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水
多西他赛、紫杉醇、 TUBB3、STMN1 长春瑞滨、长春花碱、 白蛋白结合型紫杉醇 MDR1(2677/3435) TYMS、TYMP 化疗药 物
EGFR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-TKI)治疗晚期NSCLC 最重要的疗效预测因子。
4.肺癌EGFR 通路靶向分子病理检测 1.EGFR

EGFR突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、 不吸烟患者。 最有效的是E19/E21突变，占总突变90%，E20 为耐药突变。 EGFR突变患者使用吉非替尼反应率可达到 71.2%，而野生型患者只有1.1%。 EGFR野生型患者使用吉非替尼死亡风险增加 185%。
化疗药 物
基因突变
组织、切片、胸腹水
乳腺癌分子诊断项目
药物（NCCN 2014年V3版） 卡铂、顺铂 检测靶标 ERCC1、BRCA1 ERCC1(118)、ERCC2(312)、 XRCC1(194/399)、GSTP1(105) TUBB3、STMN1 MDR1(2677/3435) TYMS、TYMP 化疗药物 卡培他滨、氟尿嘧啶 TYMS(3’-UTR/5’-UTR)、 DPYD(2A/5A/9A)、 MTHFR(677/1298) RRM1 吉西他滨 表柔比星、阿霉素 RRM1(37) TOP2A 检测内容 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 适用样本 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水
检测结果 不突变 突变 不突变 突变 不突变 突变 临床意义 野生型，肿瘤细胞信号正常转导，特罗凯/易瑞沙/凯美纳/阿法替尼疗效较低 突变型，阻断肿瘤细胞信号转导，特罗凯/易瑞沙/凯美纳/阿法替尼疗效较高 野生型，西妥昔单抗疗效较高 突变型，西妥昔单抗疗效较低 野生型，西妥昔单抗疗效较高 突变型，西妥昔单抗疗效较低
2.K-RAS

K-RAS基因属Ras基因家族， 正常时能调控细胞生长路径； 异常时，导致细胞持续生长。 K-RAS蛋白是EGFR信号传导 中关键下游调节因子。 K-RAS基因突变使结直肠癌患 者对西妥昔单抗治疗产生耐 药性。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
K-ras 信号通路


K-RAS基因突变检测
K-RAS基因突变检测
• 耐药 原发耐药：KRAS 获得性耐药：T790M和C-MET
2015ASCO 最新进展
• 动态监测NSCLC患者（经EGFR-TKI治疗）血浆DNA的EGFR 突变状态，由初始检测到实时检测； • 三代EGFR-TKI AZD9291，对于EGFR敏感突变和T790M耐 药突变的患者均有效；已初步确立临床疗效； • 二代ALK抑制剂Alectinib治疗克唑替尼耐药患者，已初 见临床疗效； • 免疫疗法，MEDI4736、Pembrolizumab、Nivolumab， 在NSCLC中显示出有效性； • 以C-MET过表达为靶点，克服EGFR-TKI获得性耐药；
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。
检测靶标 EML4-ALK 基因融合 (9种融合类型) 检测结果 不融合 融合 临床意义 基因不融合，克唑替尼的疗效不佳 基因融合，克唑替尼的疗效较好
精确诊断第一步：明确患者的基因突变状态
什么是分子诊断？
• 分子诊断（molecular diagnosis）：应用分子 生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表 达水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊 断。 • 包括DNA、RNA和蛋白质 • 所有疾病(除外伤)的发生均与基因 • 检测技术： 测序(Sequence)
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。 PIK3CA与K-RAS同时突变，具有很高的耐西妥昔单抗 特性。
检测靶标 PIK3CA (E9/20) 检测结果 不突变 突变 临床意义 对EGFR抗体药物疗效好 对EGFR抗体类药物疗效不好



检测靶标 EGFR E18/19/20/21 KRAS E2(12/13)/3(61) BRAF E15(V600E) PIK3CA (542/545)/(1043/1047) VEGFR1 基因表达
不突变 突变
高 低
野生型，西妥昔单抗疗效较高 突变型，西妥昔单抗疗效较低
贝伐单抗(阿瓦斯汀)疗效较高 贝伐单抗(阿瓦斯汀)疗效较低
培美曲塞
TYMS(3’-UTR/5’-UTR)、DPYD(2A/5A/9A)、 MTHFR(677/1298) RRM1 RRM1(37) TOP2A UGT1A1(*6/*28) NQ01(465/609) CYP2C9(*3)、CYP2C19(*2/*3) EGFR(E18、E19、E20、E21)、KRAS(E2、E3) KRAS(E2、E3)、BRAF(V600E)、PIK3CA(E9、 E20) VEGFR1 EML4-ALK、ROS1
原位杂交(Hybridization) 聚合酶链式反应(PCR)
基因：DNA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。一些硷基 片段即为基因
当基因丢失， 或易位，或 插入外来基 因即可发生 肿瘤
免疫监控功能失效—不能识别和清除基因突变的细胞
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 了单一模式的“One Size Fits All”的粗放医 疗时代将被以分子检测手段为基础的个体 化医疗所取代。
6. KIT和PDGFRa
GISTs中KIT 基因突变率约为 90% ，且突变形式多样。主 要集中于11号外显子（Lys550- Val560）约占70-80%、9 号外显子（Ala502-Tyr503）约占5%-10%。
临床意义
伊马替尼(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。
检测靶标 C-KIT (9/11/13/17) 检测结果 不突变 临床意义 对伊马替尼/舒尼替尼疗效不好
突变
不突变 突变
对伊马替尼/舒尼替尼疗效好
对伊马替尼/舒尼替尼疗效不好 对伊马替尼/舒尼替尼疗效好
PDGFRA (12/14/18)
• 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
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
EGFR突变检测的意义
• 1、吉非替尼-Gefitinib，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)，Rociletinib
→ 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。
5. PIK3CA
• PIK3CA 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。突变热点 均能增强PI3K的脂质激酶活性。
3.B-RAF
• BRAF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0.5-4.9%，女性、肺腺癌患者）；
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；
吉西他滨
依托泊苷 伊立替康 丝裂霉素 异环磷酰胺 厄洛替尼、阿法替尼 西妥昔单抗 靶向药 物 贝伐单抗
克唑替尼、色瑞替尼
ALK(FISH) C-MET
14.结直肠癌分子诊断项目 13结直肠癌分子诊断项目
药物（NCCN 2015年V2版） 奥沙利铂 检测靶标 ERCC1、BRCA1 ERCC1(118)、ERCC2(312)、 XRCC1(194/399)、GSTP1(105) TYMS、TYMP 5-FU、卡培他滨、氟 尿嘧啶 伊立替康 甲酰四氢叶酸 贝伐单抗、阿柏西普 靶向药 物 瑞戈菲尼 西妥昔单抗、帕尼单 抗 TYMS(3’-UTR/5’-UTR)、 DPYD(2A/5A/9A)、 MTHFR(677/1298) UGT1A1(*6/*28) MTHFR(677/1298)、MTRR(66) VEGFR1 C-KIT(9/11/13/17)、 PDGFRα(12/14)、BRAF(V600E) KRAS(E2、E3)、NRAS、 BRAF(V600E)、PIK3CA(E9、 E20) 检测内容 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 基因多态性 基因多态性 mRNA表达水平 基因突变 适用样本 组织、切片、胸腹水 外周血 组织、切片、胸腹水 外周血 外周血 外周血 组织、切片、胸腹水 组织、切片、胸腹水
分子诊断与精准医疗 北京鑫诺美迪基因检测技术有限公司
精准医疗
• 2015年3月11日，国家首次精准医学战略 专家会议，提出中国精准医疗计划 • 卫计委表示，将其列入国家“十三五” 科技发展重大专项 • 3月，国家卫计委公布了第一批肿瘤诊断 与治疗项目高通量基因测序技术临床试 点单位
精准医学是精确诊断和靶向治疗的结合
7.HER-2基因扩增
各肿瘤的分子病理诊断方案
13肺癌
药物（NCCN 2014年V4版）
ERCC1、BRCA1
卡铂、顺铂 ERCC1(118)、ERCC2(312)、 XRCC1(194/399)、GSTP1(105)
检测靶标
检测内容
mRNA表达水平
基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 mRNA表达水平 基因多态性 基因多态性 基因多态性 基因突变 基因突变 mRNA表达水平 基因融合 基因断裂 基因扩增
• 已发现多种癌症，如结直肠癌（ 10 － 32% ）、 乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA基因突变。
• PIK3CA存在两个热点突变区： 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）； 20号外显子（H1047R、H1047L突变）；
PIK3CA基因突变导 致 PI3K/Akt 信号通 路持续性活化， 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。
■ 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EGFR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：