一年节省3亿美元化疗费的21基因检测究竟

从年的新英格兰医学杂志文章,到年NCCN的指南,“乳腺癌21基因表达检测”已经成为激素受体阳性/HER2-/无周围淋巴结转移乳腺癌患者制定术后治疗方案首先参考的检测,也成就了系统的使用分子生物学手段进行肿瘤分子分型研究和产业化的经典案例。年9月28日,乳腺癌21基因表达实验的前瞻性验证研究又一次在新英格兰医学杂志在线发表,通过这篇论文以及从发现基因表达差异到设计21基因检测的整个研究和产业化过程,我们可以清晰的看到一个基因检测项目从研究者的想法,到最终的成为临床使用的检测项目的整个过程,以及这个过程中“公司”在其中起到的重要作用。在“精准医疗”研究和产业化兴起的今天,我们也可以从中获得灵感。

何为21基因表达检测?

简单的说,21基因检测就是对21个与乳腺癌相关的基因的mRNA表达量进行定量检测,通过特定的算法将基因表达量转化为复发评分(RS),并根据评分来判断乳腺癌病人是否需要进行辅助化疗的一种检测方法。

21基因检测由16个癌症相关基因和5个内参基因组成。16个癌症相关基因分成五组1细胞增殖相关的基因:Ki67、STK15、Survivin、CCNB1(cyclinB1)、MYBL22细胞侵袭相关基因:MMP11(stromolysin3)、CTSL2(cathepsinL2)3雌激素相关基因:ER、PGR、BCL2、SCUBE24HER2相关基因:GRB7和HER2(ERBB2)5三个独立的基因:GSTM1、CD68、BAG1。5个内参基因:ACTB(b-actin)、GAPDH、RPLPO、GUS、TFRC

现行的评分标准为复发评分RS18,为低复发风险,化疗获益小,可考虑只进行内分泌治疗;RS位于18~30之间,为复发风险不明确,可考虑根据临床其他指标确定是否需要辅助化疗;RS≥31,为高复发风险,辅助化疗获益较大。

生物芯片的兴起,使大规模的进行基因表达研究成为可能

20世纪末,正是人类基因组计划完成,“后基因组”时代来临之际,生物芯片作为一种高通量研究方法被大范围应用起来,从cDNA芯片,到寡聚核苷酸芯片,从点样型到原位合成,芯片技术可谓一代更比一代强,科学家们将临床分子生物学研究的希望放在生物芯片代表“基因表达谱”研究上,乳腺癌的研究可以说是最早启动的一批癌症研究项目,21基因确定过程中所筛选的个候选基因,就是来自年到年之间发表的几个大规模的乳腺癌基因表达谱研究,都发表在Nature、Science、TheLancet和PNAS等顶级杂志上,所使用的方法从几百个基因的cDNA芯片,到利用喷墨技术的2.5万个基因寡居核苷酸芯片,病例从97例到例。而最终的21个基因是综合是使用了个病例的数据,并从初步筛选的个候选基因中确定。

GenomicHealth公司进行了基因筛选和qPCR探针优化

在最终确定21个基因之前,GenomicHealth公司进行了候选基因的定量PCR优化使得检测适应临床样本的要求,并去除那些虽然可能有临床意义,但是临床样本无法很好定量的候选基因。实验分别对48个基因的冰冻样本或福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本,以及从到间制备的FFPE样本的92个基因的探针和引物进行稳定性和灵敏度筛选。为年的新英格兰医学杂志文章提出21基因表达量检测奠定了方法学基础。

新英格兰医学杂志论文确定了21基因的临床价值

在到年发表的一系列基因表达谱文章,研究范围非常宽泛,入组的样本也比较复杂,研究目的从分型到预后各不相同,那么如何从这些数据中找到合理的基因应用于临床,是科学家们需要面对的最大的挑战。经过科学家们的计算和梳理,最终在年发表在新英格兰医学杂志的“AMultigeneAssaytoPredictRecurrenceofTamoxifen-Treated,Node-NegativeBreastCancer”,确定了21基因的检测项目日后的使用方法。GenomicHealth公司提供了所有例乳腺癌患者FFPE样本的21基因检测。随后发表于年的JCO和年的LancetOncology的两个回顾性临床分析,进一步明确了21基因检测的临床适应者范围,JCO文章


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