Nature新聞:讀取癌癥的基因組藍(lán)圖
日期:2012-07-12 08:38:15
在過去的10年里,人類基因組測序從劃時代的科學(xué)成果進(jìn)入到了商業(yè)化的階段。新一代的測序(NGS)設(shè)備結(jié)合強(qiáng)有力的生物信息學(xué)使得研究人員常規(guī)概覽各種腫瘤類型扭曲及受損的基因組圖譜成為可能。相應(yīng)地,公司、臨床研究團(tuán)體和學(xué)術(shù)中心正競相將來自癌癥基因組學(xué)不斷增長的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┌邢蛐缘?、患者特異性的治療策略?/SPAN>
幾個有前景的試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)在開展中。例如,來自美國亞利桑那州鳳凰城的轉(zhuǎn)基因組學(xué)研究院(Translational Genomics Research Institute ,TGen)的科學(xué)家們與美國德克薩斯休斯敦腫瘤研究組織(US Oncology Research)和總部位于美國加州的Life Technologies合伙利用全基因組測序(WGS)為14名患有三陰性乳腺癌的患者制定了改良的治療策略。同樣,美國密歇根大學(xué)安娜堡分校的一個2011試點(diǎn)研究對來自2名晚期癌癥患者的腫瘤進(jìn)行了全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序,確定的突變從原則上說可以幫助指導(dǎo)這些患者開展?jié)撛谟幸娴乃幬镌囼?yàn),所產(chǎn)生的“MI-ONCOSEQ”項(xiàng)目已經(jīng)獲得相當(dāng)大的擴(kuò)展,迄今為止對超過50名患者進(jìn)行了評估。
“在大約50%的情況下,我們可以找到一些可操作或可提供信息的數(shù)據(jù),我們有可能能夠?qū)⑺鼈儓蟾娣答伣o患者,”這一項(xiàng)目的發(fā)起人和負(fù)責(zé)人Arul Chinnaiyan說。商業(yè)部門也在展開行動以求利用此良機(jī)獲取利益。麻省劍橋的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)公司( Foundation Medicine)在5月底正式啟動了FoundationOne測試,現(xiàn)在已經(jīng)測試了大約400名患者的182個癌癥相關(guān)基因組位點(diǎn),并呈送了今年美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)會議的一些早期數(shù)據(jù)?!拔覀兪盏降某^70%的臨床樣本被報告具有臨床可操作的改變,”首席執(zhí)行官Michael Pellini說。
然而,實(shí)際的醫(yī)療利益還有待證明,近期的研究工作表明單個腫瘤是由具有特征性突變圖譜的不同的競爭性細(xì)胞群積聚而成,這向我們提出了一些問題如何通過概覽腫瘤的基因組構(gòu)成來引導(dǎo)治療。這一領(lǐng)域的希望引起了一些主要測序公司、分子診斷公司和眾多初創(chuàng)企業(yè)的注意,他們現(xiàn)在正試圖解決這些和其他的挑戰(zhàn),將癌癥基因組學(xué)引導(dǎo)進(jìn)入高風(fēng)險和高度管控的臨床部門。
手槍或獵槍
設(shè)計(jì)基于測序的檢測首要的挑戰(zhàn)之一就是要大規(guī)模地確定側(cè)重于已建立的靶點(diǎn)或是追查盡可能多的信息。目前,大多數(shù)選擇了前者,利用Life Technologies的子公司Ion Torrent研發(fā)的第一代測序儀Personal Genome Machine或Illumina公司的MiSeq測序系統(tǒng)(索取相關(guān)資料 )等低成本的新一代測序設(shè)備完成快速針對性的測序。例如,華盛頓大學(xué)圣路易斯分?;蚪M學(xué)和病理學(xué)服務(wù)(GPS)中心的Shashikant Kulkarni研究小組對數(shù)百名癌癥患者進(jìn)行了臨床測試,利用各種測試聚焦了27種精心挑選的基因?!霸?/SPAN>GPS我們非常的保守,因?yàn)槲覀兿M軌虼_定我們獲得了以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中我們能夠看到臨床用途,”Kulkarni說。他指出即便用有限的一組靶標(biāo),突破僵化的癌癥定義側(cè)重相關(guān)的基因,也能為抗拒其他治療的患者找到新希望。
其他的公司也正在實(shí)施類似的策略。德克薩斯州奧斯汀市的Asuragen最近推出了他們的SuraSeq產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)對5-52個癌基因進(jìn)行靶向性的測序。根據(jù)診斷研究和技術(shù)開發(fā)部負(fù)責(zé)人Gary Latham所說這一決定是部分基于有限原材料的臨床現(xiàn)實(shí)。Life Technologies的子公司Ion Torrent也決定推出他們的AmpliSeq癌癥面板(歡迎索取Ion AmpliSeq技術(shù)的更多資料),可以利用少至10毫微克的DNA測序46種不同癌癥基因的突變熱點(diǎn)。
其他公司預(yù)測將從更大量的數(shù)據(jù)中獲得更多的收益。例如加州的Complete Genomics將全基因組測序作為了他們的商業(yè)模式,并計(jì)劃維持這一重點(diǎn)以追求臨床應(yīng)用。公司的首席醫(yī)療官Jill Hagenkord指出這樣的全面測序提供了一種強(qiáng)有力的手段,以傳統(tǒng)核型技術(shù)無法獲得的分辨率來識別癌癥基因組中大量的結(jié)構(gòu)重排類型?!跋啾劝邢蛐缘闹販y序信號通路分析,全基因組測序確實(shí)能夠提供更多的信息,更具有吸引力,”她說。該領(lǐng)域幾個試點(diǎn)學(xué)術(shù)成果也正在努力長期擴(kuò)大他們的數(shù)據(jù)收集?!耙坏┪覀儷@得周轉(zhuǎn)時間,并降低成本,我愿意選擇全面的評估而不是重點(diǎn)評估,”Chinnaiyan說。