臨床醫(yī)生越來越重視的診斷工具是可檢測基因變化和蛋白表達等分子方法，這些改變的基因和蛋白表達促進了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、預后和異質(zhì)性，并成為治療方案選取的依據(jù)以及解釋腫瘤藥物抗性。
研究人員和臨床醫(yī)生利用測序技術(shù)，以及基因組學、蛋白質(zhì)組學和代謝組學方法去識別生物標記分子，后者有望用在遺傳診斷、藥物研發(fā)和臨床藥物測試的患者分類。
在最近召開的美國癌癥研究學會(AACR)上，Mizuho Securities機構(gòu)的分析師指出，分子診斷明顯是腫瘤學的重要組成部分，即便大多數(shù)與會人士認為短期內(nèi)分子診斷不能取代現(xiàn)存的診斷法，但是腫瘤基因組測序這一領(lǐng)域仍讓多數(shù)人持樂觀態(tài)度。報告提到了，更好的生物標記分子和診斷法被迫切需要，而那些處于研發(fā)階段、較早使用的生物標記分子和診斷法仍是被低水平利用，此外，基因組學明顯地驅(qū)動腫瘤學研發(fā)的許多方面。
成像檢測法在腫瘤研究中應用
在AACR會議上幾位演講嘉賓強調(diào)了，分子診斷法應用于腫瘤學和腫瘤診斷產(chǎn)品的研發(fā)。來自Flagship Biosciences和 Affymetrix/Panomics公司的Mirza Peljto等人員，研發(fā)了一種定量方法可原位檢測人體腫瘤樣本中腫瘤RNA和蛋白的表達量，以供生物標記分子的識別和新診斷方法的研發(fā)。在乳腺癌中，Her癌基因的表達提高了約30%，但是研究人員還不清楚乳腺癌中Her2基因表達和蛋白表達之間的關(guān)聯(lián)。
研究人員利用發(fā)光RNA（在原位雜交法和免疫組化中使用的）研發(fā)出基于定量分析的成像檢測法，其中Her2蛋白和RNA水平在不同組織之間進行原位比較。這一方法支持了在整個組織切片中檢測Her2 RNA，并將其與膜蛋白表達進行關(guān)聯(lián)。據(jù)Peljto稱：“該方法以自動方式提高了診斷一致性，也提高了對整個切片上所用腫瘤細胞的評估可信度”。
研究者利用CellMap™算法能區(qū)分處于高水平或低水平表達的活檢樣本，以分析生成的數(shù)字圖像，識別腫瘤細胞（從周圍正常細胞中），以及將圖像轉(zhuǎn)換成細胞中的標記分子圖譜并定量標記分子（RNA和蛋白質(zhì)）的水平。
作者報道了HER2在RNA和蛋白表達水平上蛋白表達之間的79％的一致性，并得出了以下結(jié)論：結(jié)合分子和成像在分析臨床腫瘤樣本中具有實際可行性；將完整切片的IHC和CISH自動注解整合后用在分子評測中，可有助于解決長期以來病理學家在人工評測中所存在的問題，并提高了基于RNA的讀出數(shù)據(jù)（同時轉(zhuǎn)換成基于CISH的讀出數(shù)據(jù)）的一致性。
DNA和蛋白質(zhì)標記分子分析
Predictive Biosciences公司利用臨床干預決定診斷方法（Clinical Intervention Determining Diagnostic，CIDD），開發(fā)出商業(yè)用途的腫瘤診斷測試。上述方法在測試DNA和蛋白質(zhì)標記分子的基礎(chǔ)上利用了多分析物的診斷讀出數(shù)據(jù)，從而確保了90％的檢測靈敏度和特異性。在AACR會議上，公司代表還談到關(guān)于膀胱癌相關(guān)的突變基因和表觀遺傳變化的檢測。
取代之前定義的陽性/陰性結(jié)果，此方法基于患癌風險系數(shù)將人群分為三類：高風險患癌群體（識別致癌基因以最快的、最大程度地進行醫(yī)治）、可能患癌群體（接受適當?shù)闹委煟┖蜔o患癌風險群體（不需要接受安全評估和治療）。
應用科學主任Cecilia Fernandez 稱：“將高特異性的DNA標記分子和蛋白質(zhì)標記分子（基于診斷測試發(fā)現(xiàn)的）結(jié)合后，基本上能把DNA標記分子呈陽性的樣本對應為高風險群體以備醫(yī)學治療。此外，靈敏度提高的多分析物測試支持了較高水平的蛋白標記分子設置標準，從而讓更高比例的群體被定義為無患癌風險群體（基于尿液檢測），以避免進一步的檢測和創(chuàng)傷性組織取樣。”
Predictive Biosciences公司的John Millholland在演講中側(cè)重于那些應用下一代測序技術(shù)對擴增子深度測序的研究，通常這一測序技術(shù)能夠在突變DNA僅為正常DNA 0.02%這一很小比例時定量地檢測突變基因，這就支持了尿液樣本取代膀胱組織樣本。
作者提到，相比于定量PCR，F(xiàn)GFR3擴增子的深度測序法在組織和尿液中產(chǎn)生高度一致性的基因突變——在一致性上測序法為90%而定量PCR約為50%。Millholland報告稱，利用深度測序法分別在尿液和組織樣本中檢測其它突變位點，發(fā)現(xiàn)尿液更具代表整體器官（而非組織切片），有望成為腫瘤取樣的隨機樣本。
當研究者添加膀胱癌相關(guān)的另一個突變基因TP53時，測試結(jié)果在準確性提高了。研究發(fā)現(xiàn)，沒有重疊樣本出現(xiàn)GFR3 和TP53突變基因的陽性結(jié)果，而在測試中這兩個突變基因相互補充，它們之間的相互作用提高了測試的靈敏度。首席技術(shù)官Anthony P. Shuber稱：“將TP53 整合到目前的FGFR3測試中，我們能提供針對所有階段、不同程度膀胱癌的最佳檢測法。”
Predictive Biosciences公司的另一研究者介紹了可在尿液等體液中檢測甲基化基因的技術(shù)，將其整合到多分析物診斷測試（上面提到的硫酸氫鹽下一代測序方法）中，以識別在單堿基水平上的CpG位點甲基化。
識別甲基化變化模式是日益重要的腫瘤診斷方法，作者提到：“該方法可用于檢測體液中的其它高度甲基化的基因，這些體液中的甲基化比例仍低于腫瘤組織樣本中的”。 Shuber解釋道，通過研發(fā)出將所有標記分子（能夠在下一代測序系統(tǒng)NGS運行）進行整合的新測試， 我們提高了高通量，降低了成本，從而讓該測試可應用于開發(fā)體外診斷試劑盒。
