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腾讯登录GEN:挖掘全外显子测序数据优化癌症治疗
| 导读 | 美国科罗拉多大学癌症中心的研究人员近期成功开发了一种新型生物信息学工具，该系统主要用于肿瘤全外显子测序初步数据的解释与分析。 |
美国科罗拉多大学癌症中心的研究人员近期成功开发了一种新型生物信息学工具，该系统主要用于肿瘤全外显子测序初步数据的解释与分析。同时，科研人员与临床医师可将该系统分析结果中的致癌基因与FDA授批靶向治疗药物相匹配，用于个性化医疗的相关研究与癌症的临床治疗。("IMPACT: A Whole-Exome Sequencing Analysis Pipeline for Integrating Molecular Profiles with Actionable Therapeutics in Clinical Samples"，JAMIA)
“随着测序技术的不断进步，全外显子测序技术的临床转化不断推进，我们的分析工具可以帮助科研人员与临床医师提取与肿瘤个性化医疗相关的候选基因并推荐治疗方法。”科罗拉多大学癌症中心研究员，文章的第一作者Aik Choon Tan博士表示。
Tan的团队将他们的生物信息学系统称为Integrating Molecular Profiles with Actionable Therapeutics（IMPACT），IMPACT可确定癌症患者全外显子在其基因组中的具体位置，进而对全外显子组测序的原始数据进行分区，与患者大约2万个基因进行匹配。紧接着，IMPACT可将分区的全外显子测序数据与正常基因组进行比对，寻找包括拷贝数变异等导致癌症发生的具体突变。
“现在，我们已经找到了导致癌症发生的候选基因名单，我们研究的下一步工作是将这些候选基因应用于具体癌症的治疗。”Tan说。
IMPACT通过挖掘学术界的公开数据来实现这一系列工作，美国国家癌症中心选择治疗方案的分子分析计划 (NCI-MATCH，)临床试验与MyCancerGenome.org的数据库都被IMPACT用于其数据挖掘，来寻找获得FDA批准的临床治疗候选基因与靶向药物。
Tan的实验室通过对表皮生长因子受体(EGFR)编码基因突变的非小细胞肺癌患者全外显子测序数据分析成功完成了IMPACT的测试，他们的全外显子数据取自癌症和肿瘤基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）。IMPACT成功确定了EGFR编码基因突变在极大程度上导致了病人非小细胞肺癌的发生，同时IMPACT也向研究人员和临床医师推荐了数种获得FDA授予批准的EGFR抑制剂。
通过与科罗拉多大学癌症中心研究员William A. Robinson博士的合作，Tan和他的同事们使用IMPACT完成了一批黑色素瘤确诊患者全外显子测序的回溯性分析，证实了IMPACT发现病人复发突变与针对这些突变推荐有效治疗方式的能力。
“举例来说，在一个携带BRAF致病突变癌症患者进行抗癌药物维罗非尼（vemurafenib）的临床试验过程中，该药物的作用就是改变与修正其发生突变的目的基因BRAF。”Tan解释说。IMPACT的作用便是通过数据挖掘找到导致癌症发生的具体突变并进一步向研究人员与临床医师推荐针对于这些突变的分子药物。
抗癌药物可以有效地控制患者肿瘤的生长，然而一旦停药，复发癌症将在两年内再次降临于人们。针对这种情况，Tan的团队对患者复发肿瘤进行了重测序，发现除了BRAF突变之外他的病人体内同时发生了NRAS基因的突变。
“通过对癌症患者的回溯性研究，我们可以通过对复发肿瘤的测序弄清是哪些新的突变给这些肿瘤带来了针对原有药物的耐药性。”Tan说。
虽然单一的化疗药物也能因为NRAS突变来破坏肿瘤细胞，但是抗BRAF药物达拉菲尼（dabrafenib）与抗NRAS药物曲美替尼（trametinib）的结合使用能够进一步保证癌症患者在两年之后的身体健康。当癌症复发之时，研究人员使用IMPACT对患者的全外显子测序结果进行评估与分析，分析结果显示已知肿瘤抑制基因CDKN2a的缺失。正常细胞内，CDKN2a保证细胞的正常分裂过程。目前，FDA的黑色素瘤治疗分子名单中并没有周期蛋白依赖性激酶(CDK)家族编码基因的抑制剂。即便如此，抗癌药物帕布昔利布(palbociclib)目前已经得到了FDA的批准用于治疗乳腺癌的一个亚型。
“我们非常期待我们可以通过一种CDK抑制剂成功治疗黑色素瘤，但是这种单一抑制剂能够保证其他致癌突变发生时病人的身体健康吗？”Tan向人们提出疑问。
很显然，如果想要更长久地保障癌症患者的身体健康，选择化疗的医生与研究人员们更需要IMPACT这样的技术。（转化医学网360zhyx.com）
“随着测序技术的不断进步，全外显子测序技术的临床转化不断推进，我们的分析工具可以帮助科研人员与临床医师提取与肿瘤个性化医疗相关的候选基因并推荐治疗方法。”科罗拉多大学癌症中心研究员，文章的第一作者Aik Choon Tan博士表示。
Tan的团队将他们的生物信息学系统称为Integrating Molecular Profiles with Actionable Therapeutics（IMPACT），IMPACT可确定癌症患者全外显子在其基因组中的具体位置，进而对全外显子组测序的原始数据进行分区，与患者大约2万个基因进行匹配。紧接着，IMPACT可将分区的全外显子测序数据与正常基因组进行比对，寻找包括拷贝数变异等导致癌症发生的具体突变。
“现在，我们已经找到了导致癌症发生的候选基因名单，我们研究的下一步工作是将这些候选基因应用于具体癌症的治疗。”Tan说。
IMPACT通过挖掘学术界的公开数据来实现这一系列工作，美国国家癌症中心选择治疗方案的分子分析计划 (NCI-MATCH，)临床试验与MyCancerGenome.org的数据库都被IMPACT用于其数据挖掘，来寻找获得FDA批准的临床治疗候选基因与靶向药物。
Tan的实验室通过对表皮生长因子受体(EGFR)编码基因突变的非小细胞肺癌患者全外显子测序数据分析成功完成了IMPACT的测试，他们的全外显子数据取自癌症和肿瘤基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）。IMPACT成功确定了EGFR编码基因突变在极大程度上导致了病人非小细胞肺癌的发生，同时IMPACT也向研究人员和临床医师推荐了数种获得FDA授予批准的EGFR抑制剂。
通过与科罗拉多大学癌症中心研究员William A. Robinson博士的合作，Tan和他的同事们使用IMPACT完成了一批黑色素瘤确诊患者全外显子测序的回溯性分析，证实了IMPACT发现病人复发突变与针对这些突变推荐有效治疗方式的能力。
“举例来说，在一个携带BRAF致病突变癌症患者进行抗癌药物维罗非尼（vemurafenib）的临床试验过程中，该药物的作用就是改变与修正其发生突变的目的基因BRAF。”Tan解释说。IMPACT的作用便是通过数据挖掘找到导致癌症发生的具体突变并进一步向研究人员与临床医师推荐针对于这些突变的分子药物。
抗癌药物可以有效地控制患者肿瘤的生长，然而一旦停药，复发癌症将在两年内再次降临于人们。针对这种情况，Tan的团队对患者复发肿瘤进行了重测序，发现除了BRAF突变之外他的病人体内同时发生了NRAS基因的突变。
“通过对癌症患者的回溯性研究，我们可以通过对复发肿瘤的测序弄清是哪些新的突变给这些肿瘤带来了针对原有药物的耐药性。”Tan说。
虽然单一的化疗药物也能因为NRAS突变来破坏肿瘤细胞，但是抗BRAF药物达拉菲尼（dabrafenib）与抗NRAS药物曲美替尼（trametinib）的结合使用能够进一步保证癌症患者在两年之后的身体健康。当癌症复发之时，研究人员使用IMPACT对患者的全外显子测序结果进行评估与分析，分析结果显示已知肿瘤抑制基因CDKN2a的缺失。正常细胞内，CDKN2a保证细胞的正常分裂过程。目前，FDA的黑色素瘤治疗分子名单中并没有周期蛋白依赖性激酶(CDK)家族编码基因的抑制剂。即便如此，抗癌药物帕布昔利布(palbociclib)目前已经得到了FDA的批准用于治疗乳腺癌的一个亚型。
“我们非常期待我们可以通过一种CDK抑制剂成功治疗黑色素瘤，但是这种单一抑制剂能够保证其他致癌突变发生时病人的身体健康吗？”Tan向人们提出疑问。
很显然，如果想要更长久地保障癌症患者的身体健康，选择化疗的医生与研究人员们更需要IMPACT这样的技术。（转化医学网360zhyx.com）
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