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(dá)等分子方法，這些改變的基因和蛋白表達(dá)促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)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(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)方法去識別生物標(biāo)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(xué)會(AACR)上，Mizuho Securities機(jī)構(gòu)的分析師指出，分子診斷明顯是腫瘤學(xué)的重要組成部分，即便大多數(shù)與會人士認(rèn)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(bào)告提到了，更好的生物標(biāo)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(biāo)記分子和診斷法仍是被低水平利用，此外，基因組學(xué)明顯地驅(qū)動腫瘤學(xué)研發(fā)的許多方面。
成像檢測法在腫瘤研究中應(yīng)用
在AACR會議上幾位演講嘉賓強(qiáng)調(diào)了，分子診斷法應(yīng)用于腫瘤學(xué)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(dá)量，以供生物標(biāo)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(dá)提高了約30%，但是研究人員還不清楚乳腺癌中Her2基因表達(dá)和蛋白表達(dá)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(jìn)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(dá)進(jìn)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(xì)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(dá)的活檢樣本，以分析生成的數(shù)字圖像，識別腫瘤細(xì)胞（從周圍正常細(xì)胞中），以及將圖像轉(zhuǎn)換成細(xì)胞中的標(biāo)記分子圖譜并定量標(biāo)記分子（RNA和蛋白質(zhì)）的水平。
作者報(bào)道了HER2在RNA和蛋白表達(dá)水平上蛋白表達(dá)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(shí)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(xué)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(biāo)記分子分析
Predictive Biosciences公司利用臨床干預(yù)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(biāo)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(fēng)險(xiǎn)系數(shù)將人群分為三類：高風(fēng)險(xiǎn)患癌群體（識別致癌基因以最快的、最大程度地進(jìn)行醫(yī)治）、可能患癌群體（接受適當(dāng)?shù)闹委煟┖蜔o患癌風(fēng)險(xiǎn)群體（不需要接受安全評估和治療）。
應(yīng)用科學(xué)主任Cecilia Fernandez 稱：“將高特異性的DNA標(biāo)記分子和蛋白質(zhì)標(biāo)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(biāo)記分子呈陽性的樣本對應(yīng)為高風(fēng)險(xiǎn)群體以備醫(yī)學(xué)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(biāo)記分子設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，從而讓更高比例的群體被定義為無患癌風(fēng)險(xiǎn)群體（基于尿液檢測），以避免進(jìn)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(yīng)用下一代測序技術(shù)對擴(kuò)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(kuò)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(bào)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(diǎn)，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(jī)樣本。
當(dāng)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(zhǔn)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(bǔ)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(diǎn)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(biāo)記分子（能夠在下一代測序系統(tǒng)NGS運(yùn)行）進(jìn)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(yīng)用于開發(fā)體外診斷試劑盒。
