通过全基因组测序实现精准癌症护理

癌症是导致全球死亡的主要原因，根据世界卫生组织的数据，2020 年将有近 1000 万人死于癌症。虽然在开发新的治疗方法方面取得了重大进展，但由于癌症的复杂性，其诊断和治疗仍然十分困难。随着病情的发展，不同患者的肿瘤甚至同一患者的肿瘤都会有很大差异。为了改善患者的治疗效果，肿瘤学家需要更全面地了解驱动每个人癌症的分子变化。

发表在《自然医学》（Nature Medicine）上的一项新的大规模研究为实现这一目标提供了重要见解。来自英格兰基因组研究所和英国国家卫生服务系统（NHS）的研究人员分析了来自33种不同癌症类型的13800多个实体瘤的全基因组测序（WGS）数据。他们的研究结果与纵向临床记录相匹配，凸显了大规模系统连接基因组数据和实际治疗数据的价值。据作者称，他们的研究结果支持了 WGS 的临床应用，并对通过更个性化的治疗策略优化癌症治疗具有重要意义。

这项研究分析了由英国基因组学会（Genomics England）领导的英国国家医疗服务系统（NHS）发起的 "十万基因组计划"（100,000 Genomes Project）的癌症项目所产生的基因组测序数据。WGS 通过一次检测就能发现各种基因组变化，包括基因突变、拷贝数变化和结构变异，从而提供完整的肿瘤分子图谱。对这些多组学数据的分析表明，在许多被分析的癌症中存在可用于临床的异常。

a, 患者基因组之旅。患者提供书面知情同意书，同意进行配对肿瘤和正常（种系）WGS 分析。采用标准化方案从肿瘤和正常（血液）样本中提取 DNA，然后将样本提交给 WGS，WGS 在 Illumina 测序仪上进行。为序列质量控制、比对、变异调用和解释构建了一个自动化流水线，并将结果反馈给 13 个 NHS 基因组医学中心，供地区 GTABs 审查。在 "十万基因组计划 "中，利用电子健康记录（所有住院病例、癌症登记条目、系统抗癌疗法和死亡原因）对参与者进行终生跟踪。改编自参考文献

例如，在包括胶质母细胞瘤、皮肤黑色素瘤和结肠直肠癌在内的几种肿瘤类型中，临床指南推荐进行标准检测的小基因突变出现在一半以上的病例中。某些癌症，如肉瘤，影响临床重要基因的结构变异的发生率特别高。此外，在 40% 的卵巢癌中发现了 BRCA1/2 等参与 DNA 修复的基因异常，这凸显了整合种系和体细胞基因组分析的价值。

也许最值得注意的是，这项研究通过英格兰国民健康服务临床数据库将基因组学发现与现实世界的治疗结果联系起来。根据分子标记对1700多名癌症患者进行分层，发现了他们的预后潜力。例如，同源重组缺陷（HRD）的存在强烈预示着接受过铂治疗的乳腺癌和卵巢癌患者的生存率会提高。相反，肿瘤突变负荷越高，黑色素瘤的预后越差。

这些结果凸显了 WGS 在监测、指导治疗决策和预测反应方面的临床实用性。通过一次检测发现多个检测平台上的可操作异常，WGS 可作为一线分子剖析方法。虽然靶向检测板能检测出重要的基因改变，但其有限的基因覆盖范围可能会错过将患者与新兴精准治疗相匹配的机会。

展望未来，WGS 的前景将取决于医疗系统能否适应这一新水平的基因组数据。癌症中心将需要多学科专家团队（即基因组肿瘤委员会）来可靠地解读 WGS 结果，并将研究结果转化为个性化的治疗决策。开发标准化的报告格式和临床决策支持工具有助于确保临床医生获得这些复杂的信息。随着 WGS 成本的降低，确定公平的报销模式对于确保公平获取也至关重要。

也许最重要的是，医疗系统必须找到将真实世界的结果数据系统地反馈到临床实践中的方法。通过不断分析与电子健康记录相关联的大型基因组队列，研究人员可以随着时间的推移完善生物标志物并发现新的治疗目标。临床医生也将受益于根据患者的分子特征对结果数据库进行例行查询。这种学习型医疗系统方法是推进精准肿瘤学和最大限度发挥十万基因组计划等倡议影响的关键。

如果成功实施，WGS 有望彻底改变癌症治疗。通过了解每个肿瘤的完整分子图谱，肿瘤学家可以为患者匹配最佳疗法、临床试验或研究方案。基因组分析有朝一日可能会成为癌症筛查、诊断和纵向监测的标准组成部分。最重要的是，随着医疗系统不断发展，系统地整合基因组数据和结果数据，我们将更接近为每位独特患者量身定制精准癌症治疗的愿景。实现这一潜力需要研究人员、医疗保健领导者和政策制定者之间的持续合作，但像这样的研究提供了令人鼓舞的证据，证明基因组学的成果可以大规模地转化为现实世界的临床效益。

参考文献

1. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02682-0

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