结合基因组测序的肾癌精准治疗

       肾癌作为男性泌尿生殖系统常见肿瘤之一。目前，手术仍是肾癌治疗的金标准，术后可根据患者基线特点、病理特性和临床分期等给予免疫治疗和化疗等多种治疗手段，但晚期肾癌的诊治疗效仍不尽如人意。近年来，随着分子生物学技术和基因工程技术的发展，肿瘤分子靶向治疗走进人们的视野，在晚期肾癌诊治领域取得多项突破性进展。自2005年以来，多种应用于晚期肾细胞癌（aRCC）的分子靶向治疗药物相继问世，从药物作用机制主要分为抗VEGF/VEGFR途径（代表药：Sorafenib、Sunitinib、Pazopanib、Axitinib、 Bevacizumab+IFN-α）和抑制mTOR途径（代表药：Everolimus和Temsirolimus）。精准医学的提出将使晚期肾癌的诊治更加精准化和规范化。

       肾癌是欧美男性最常见的恶性肿瘤之一，近些年我国男性肾癌的发病率亦显著提升。Sorafenib等分子靶向药物在肾癌临床诊治领域的应用为国内外患者带来极大的生存获益。应用分子检测和基因测序等技术对肾癌进行准确分型，从而给予患者最佳治疗手段已成为肾癌临床诊治新模式。

       检测技术的完善和相关仪器的革新使人们发现大部分肾透明细胞癌中细胞存在VHL基因的缺失或失活，从而引起HIF基因上调，导致PDGF、VEGF、CaIX等基因过度表达，这些肿瘤发生、发展的生物学机制有可能是肾透明细胞癌分子靶向治疗的应用基础。例如在索拉非尼药物的研发过程中，人们发现其可选择性抑制某些蛋白受体，在肿瘤生长过程中起着“分子开关”的作用。临床先期研究显示索拉非尼能同时抑制多种存在于细胞内和细胞表面的激酶，包括RAF激酶、血管内皮生长因子受体-2（VEGFR-2）、血管内皮生长因子受体-3（VEGFR-3）、血小板衍生生长因子受体-β（PDGFR-β）、KIT和FLT-3等。由此可见，它具有双重抗肿瘤效应，可以通过抑制RAF/MEK/ERK信号传导通路，直接抑制肿瘤生长，同时又可通过抑制VEGFR和PDGFR而阻断肿瘤新生血管的形成，间接抑制肿瘤细胞的生长。

       基于多项国际多中心临床试验的阳性数据，美国FDA于2005年12月首次快速批准了索拉非尼用于治疗晚期肾癌。随着相关机制研究不断完善，精准医学理念在肾癌领域蓬勃发展，新的基因和基因通路的作用机理逐渐明晰，众多高效靶向药物涌现，为晚期肾癌患者带来显著生存获益。现将由3DMed公司绘制的肾癌可用药物基因变异图谱与大家共同分享。

       最近美国贝勒医学院的研究团队深入分析了近900个肾癌样本，发现在分子水平上肾癌可以进一步分为9个亚型。这些肾癌亚型各具特征，发生变化的分子通路和患者的生存情况也大不相同。这项研究为肾癌的个体化治疗奠定了理论基础，最近发表在《细胞·报告》杂志上(Chen F, Zhang Y, Senbabaoglu Y, et al. Cell Reports  2016，14: 2476–2489)。

       研究者对癌症基因组图谱(TCGA)对近900名肾癌患者的肿瘤组织进行深度测序、基因拷贝数分析和甲基化测序的多平台分析结果对肾癌进行分子分型。由于各类型肾癌来源于不同肾脏细胞，可能影响分子分型，研究者首先对透明细胞癌、乳头状癌、嫌色细胞癌的起源细胞进行确认，通过与正常组织细胞的基因表达谱对比，发现透明细胞癌来源于近端肾小管，嫌色细胞癌来源于远端肾小管，而他们首次确认乳头状肾细胞癌来源于近端肾小管。对肿瘤基因组拷贝数研究发现，透明细胞癌、乳头状癌的染色体9p缺失显著多于其他类型肾癌。

       基于多平台分析，肾癌可以分为9个分子亚型。其中三个亚型主要包括透明细胞癌，四个亚型主要包括乳头状癌。各个亚型的分子特征并不相同。例如，透明细胞癌的各亚型的免疫检查点通路分子，包括PD1、PDL2、CD137等表达水平明显高于其他亚型；而且透明细胞癌的各亚型的免疫细胞（包括T淋巴细胞）浸润明显高于其他亚型。而透明细胞癌各亚型CC-e.2、CC-e.3、CC-e.1之间也有很多差异，它们分别与病人良好、不良、中等生存时间相关。CC-e.3与CC-e.1两个侵袭性高的亚型，CDKN2A缺失频率明显高于侵袭性低的CC-e.2亚型，因此成为它们的重要分子特征；与CC-e.2亚型相比，CC-e.3亚型肿瘤表达更高水平的细胞周期基因、缺氧诱导基因和上皮-间质转化标志分子；另外，这两个亚型的代谢相关通路基因表达水平也具有明显差异。

       研究还确认肾癌中主要的基因突变包括VHL（在透明细胞癌中发生突变）、TP53、染色质修饰基因、PI3K/AKT/mTOR通路基因（MTOR、PTEN、PIK3CA）、MET（在乳头状癌中突变）、Hippo通路基因NF2、NRF2-ARE通路基因NFE2L2等，它们属于以下通路：染色质修饰（32.4%样本中突变）、SWI/SNF复合物（30.6%）、PI3K/AKT/mTOR通路（15.2%）、p53（10.7%）、NRF2-ARE（4.7%）、Hippo通路（3.9%）。

       本研究发现侵袭性最强的肾癌亚型拥有最为活跃的免疫检查点通路，这一通路有望成为特异性的治疗靶标。领导这项研究的Creighton博士表示：“这些亚型间的分子差异中可能存在潜在治疗靶点。但并不是所有的病人都有免疫检查点通路激活，分子分型的分析让我们能够辨别出那些可靶向该通路的病人。如果我们有这些信息，我们就能够根据病人的情况制定合适的治疗方法。分子分析信息能够帮助制定病人的个性化治疗方案。”

       精准医疗是以个体化医疗为基础、随着基因组测序技术快速进步以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式。其本质是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，对于大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的分析与鉴定、验证与应用，从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点，并对疾病的不同状态和过程进行精确分类，最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的，提高疾病诊治与预防的效益。

       借着精准医学的东风，晚期肾癌的临床诊治终将取得骄人的突破。精准医学为临床医生增添了一把抗癌重器，在以基因检测为基础的精准医学指导下，无论是抗癌模式的转变，还是晚期患者生存期的延长，甚至是避免了更多的患者无效陪疗，这一些列曾经棘手问题正在被医疗科研人员逐步解开。