围堵癌细胞 中大专家破解鼻咽癌远处转移基因密码_社会新闻_南方

2018-10-02 03:12

唐欣然在做实验。南方网全媒体记者 张梓望 摄

  实验室里的人都沸腾了!

  得知论文在国际顶级肿瘤学专业期刊《柳叶刀?肿瘤学》刊登后,中山大学肿瘤防治中心鼻咽癌团队的研究人员面带笑容,相互祝贺。第一作者唐欣然长松一口气,念叨着“终于可以毕业了”。

  在论文中,唐欣然首次在世界范围内报道了一组mRNA分子标签密码,黑庄克星hkmh19978,由13个远处转移基因组成的分子标志物将能有效预测局部晚期鼻咽癌转移,可帮助临床医生更准确地区分高危患者,为鼻咽癌个体化治疗发展插上了翅膀。

  科学家究竟是如何找到分子标志物?为何不多不少,恰好是13个基因?这一过程运用了哪些科学统计方法?带着这些疑问,南方日报记者走进实验室,与科学家进行了一场解密对话。

  狡猾“广东瘤”鼻咽癌势头凶猛!

  在世界肿瘤地图上,鼻咽癌在中国“全线飘红”。数据显示,中国鼻咽癌新发病例占全球的40%,其中尤其以华南地区为甚,发病率高达20?50人/10万人,远高于全球平均的1人/10万人。因此,它也被称为“广东瘤”。更可恶的是,鼻咽癌极为狡猾,其发病部位极其隐蔽,出现症状时往往已到中晚期。

  众所周知,癌症之所以可怕,是因为在后期,恶性肿瘤细胞会在体内“漂移”,从原发部位,经淋巴结、血管或体腔等途径,向人体的重要器官发起攻击。这一过程被称为是肿瘤的转移。

  中山大学肿瘤防治中心副院长、专攻鼻咽癌防治30年的马骏教授表示,就中心收治的病人来看,约有70%的鼻咽癌患者在就诊时已经处于局部区域晚期(无远处转移)。这些病人中有20%?30%的患者在治疗后会出现远处转移,远处转移占死亡原因的75%。

  远处转移死亡率如此之高,若能提前发现癌细胞的“潜逃”轨迹,使用药物全力围剿,那患者的生存结局也许就能发生改变。

  科学家不是没有想过这一点。

  在临床上,若使用传统肿瘤分期方法,预测鼻咽癌远处转移的准确性仅为57%左右。更何况,在相同分期背景下,患者接受治疗大致上相同,而生存结局却总有不同。目前研究缺乏有效的标志物指导鼻咽癌患者的治疗方案选择。

  马骏把它们看成是科研的尴尬,也是实验的“突破口”。团队成员开始思考,既然传统方式不够精准,是否存在一种新方式,能帮助患者更好地预测远处转移?

  分子生物学发展带来了一丝曙光。

  在过去几年,国际医疗界研究已深入到分子生物领域。许多分子生物学指标被纳入肿瘤预后评价体系,甚至出现了分子分期的概念。2016年,美国国家癌症综合网络指南“挑中”21-基因,将它推荐用于激素受体阳性、淋巴结阴性的早期乳腺癌患者,以此来评估患者疾病复发风险。若检测结果需要,临床医生将在内分泌治疗的基础上增加化疗。此外,在前列腺癌的相关研究中,科学家发现了相关分子标志物。

  这些突破给了马骏不少启发。他开始思考,是否在一组基因的表达改变可以预测鼻咽癌患者的远处转移风险?如果有,是否可以用于指导临床治疗选择?

  揪出13个基因元凶

  带着这些假设,马骏教授团队开展了现今国际最大规模的鼻咽癌分子标志物研究。

  在本中心的患者中,团队根据接受治疗后有无出现远处转移为标准,挑选出24对鼻咽癌患者组织标本。为控制实验误差,减少干扰因素,实验人员严格控制患者的年龄、性别、肿瘤分期等因素。随后,他们采用了表达谱芯片的方式,对比分析了患者的全基因组表达水平。

  基因表达谱芯片对疾病研究有重大意义。一方面,它能应用于疾病生物标记物的筛选。另一方面,基因表达谱的检测可以为基因功能研究提供线索,有助于揭示疾病发生发展的分子机制。

  唐欣然表示,团队通过这种高通量方法,挑选出了具有表达差异的137个嫌疑基因。她解释,作为多种分子事件调控靶标的mRNA日益受到关注。经过mRNA翻译出的蛋白质的量常被视为基因表达能力的强弱的指标。

  在生物界,存在着一个中心法则。DNA控制蛋白质的合成。DNA核苷酸序列是遗传信息的储存者,其含量相对恒定。它能通过转录生成mRNA,进而翻译成蛋白质来控制生命现象。

  实验本质上是一场数字游戏。从137个嫌疑基因到最终13个元凶,这一过程是如何操作的呢?

  13个基因“元凶”本质上是一份“榜单”。唐欣然介绍,在找到137个嫌疑人基因后,团队运用了中通量检测方法(137个mRNA),在数据分析上,从410多个病例中反复抽样,随机排列组织,累计重复2000次。抽样结束后,系统会给出一个“榜单”,对137个基因进行排名列次,好运来高手论坛www399。在频频被翻盘的13个基因上插上“小红旗”,构建分子标志物。唐欣然解释,分子标志物就像是预警器,通过测试鼻咽原位的肿瘤,来判断它将来转移远处器官的可能性大小。

  在实验过程中,经计算后发现,当基因个数达到13个时,既能保证预测癌细胞远处转移的准确率,又能帮助患者节省花费,一举两得。

  科学家终于揪出了13个基因元凶。但工作远远没有结束。他们要做的还有下一步验证。

  研究人员将这13个mRNA分子标签与N分期等临床指标相结合,总结归纳出了一条评价转移风险的公式,融入了敏感性和特异性的综合评价,在院内的410例患者中,竟发现能将鼻咽癌预测准确性由57%提高至75%。随后,该结果在佛山市第一人民医院、桂林医学院附属医院的患者样本中均得到了验证。

  唐欣然介绍,实际上,对于预后评估来讲,75%的准确率已经是较高水平。

  为个体化治疗支新招

  在实验中,科研人员还将患者根据设定阈值分为高风险组和低风险组。他们运用了ncounter技术平台来进行检测。经计算后,若患者风险系数高于之前设定阈值(5.01),则归入高风险组;若低于5.01,则是低风险组。研究结果发现,高风险组患者5年远处转移率高达37%,低风险组仅为9%。

  此外,研究还发现,利用13个基因组成的分子标签可以区分鼻咽癌患者同期化疗获益人群。对于低转移风险组的患者,其可以从接受同期化疗中获益,5年远处转移率从16%降低至5%;而高风险组患者则无显著改善,表明这部分患者可能需要进一步强化治疗,例如诱导化疗,或者联合靶向药物甚至免疫治疗等,有待进一步研究证实。

  “这项研究对临床意义较大。”马骏表示,它能有效预测局部晚期鼻咽癌转移,帮助临床医生更准确地区分高危患者,并为他们提供个体化的治疗方案。

  马骏表示,下一步他们将开展前瞻性研究??以现在为起点追踪到将来的研究方法,将新收治患者分为高低风险组,对症下药,采取个体化治疗方式,且将继续优化方案,争取进一步提高预后评估的准确率。

  作为后续研究,马骏教授团队研发出了“鼻咽癌转移风险预测试剂盒”,即一个可同时对13个鼻咽癌远处转移风险相关基因进行检测的技术平台;该试剂盒采用的检测标本,取材自临床常规可获取的石蜡组织(FFPE),方便易行。

  马骏接受采访时表示,目前试剂盒正在申报国家专利,正处于待审批过程中。试剂盒上市后,局部晚期鼻咽癌患者可以很便捷地接受这一检测,将有助于指导临床医生的治疗选择,低风险患者实行单纯同期化疗,对判断为高远处转移风险的患者实行积极随访和强化治疗,为患者的个体化治疗提供有力依据。

  这支专攻鼻咽癌的团队在过去几年里拿出不少成绩。2012年,研究结果被新版《美国指南》采纳,改变了全球沿用14年的治疗方案,使中晚期患者避免了辅助化疗带来的痛苦;2009年和2016年,团队两次改进了评价鼻咽癌严重程度的分期标准,使得治疗方法更加有针对性;马骏还带着团队绘制了鼻咽癌治疗的正常器官保护图谱,将严重后遗症率降低了24%。

  回忆起三十年如一日的科研生涯,马骏笑着说:“搞开了,就收不住喽。”

  ●南方网全媒体记者 曹斯 黄锦辉