warta

Dina dékade katukang, téknologi pangurutan gén geus loba dipaké dina panalungtikan kanker jeung prakték klinis, jadi alat penting pikeun nembongkeun ciri molekular kanker. Kamajuan dina diagnosis molekular sareng terapi anu disasarkeun parantos ngamajukeun pamekaran konsep terapi precision tumor sareng nyababkeun parobihan anu ageung kana sadaya bidang diagnosis sareng pengobatan tumor. Uji genetik tiasa dianggo pikeun ngingetkeun résiko kanker, nungtun kaputusan perawatan sareng ngaevaluasi ramalan, sareng mangrupikeun alat anu penting pikeun ningkatkeun hasil klinis pasien. Di dieu, urang nyimpulkeun artikel panganyarna diterbitkeun dina CA Kangker J Clin, JCO, Ann Oncol jeung jurnal séjén pikeun marios aplikasi nguji genetik dina diagnosis kanker sarta pengobatan.

Mutasi somatik sareng mutasi germline. Sacara umum, kanker disababkeun ku mutasi DNA nu bisa diwariskeun ti kolot (mutasi germline) atawa kaala ku umur (mutasi somatic). Mutasi garis germ aya ti lahir, sarta mutator biasana mawa mutasi dina DNA unggal sél dina awak sarta bisa dibikeun ka turunan. Mutasi somatik kaala ku individu dina sél non-gametic sarta biasana teu dibikeun ka turunan. Mutasi germline sareng somatic tiasa ngancurkeun kagiatan fungsional normal sél sareng ngakibatkeun transformasi sél anu ganas. mutations somatic mangrupakeun supir konci malignancy jeung biomarker paling duga dina onkologi; kumaha oge, kurang leuwih 10 nepi ka 20 persén penderita tumor mawa mutasi germline nu nyata ngaronjatkeun resiko kanker maranéhanana, sarta sababaraha mutasi ieu ogé terapi.
Mutasi supir jeung mutasi panumpang. Henteu sakabéh varian DNA mangaruhan fungsi sél; rata-rata, waktu nu diperlukeun lima nepi ka sapuluh kajadian génomik, katelah "mutasi supir,"Pikeun pemicu degeneration sél normal. Mutasi supir mindeng lumangsung dina gén raket patalina jeung kagiatan kahirupan sél, kayaning gén aub dina pangaturan pertumbuhan sél, perbaikan DNA, kontrol siklus sél jeung prosés hirup lianna, sarta boga potensi pikeun dipaké salaku target terapi. Tapi, jumlah total mutasi dina kanker naon waé cukup ageung, mimitian ti sababaraha rébu dina sababaraha kangker payudara dugi ka langkung ti 100,000 dina sababaraha kangker colorectal sareng endometrium anu variabel pisan. Seuseueurna mutasi henteu gaduh atanapi signifikan sacara biologis, sanaos mutasi lumangsung di daérah coding, kajadian mutasi anu teu penting sapertos kitu disebut "mutasi penumpang". Upami varian gén dina jinis tumor tinangtu ngaramalkeun résponna atanapi résistansi kana perlakuan, varian éta dianggap tiasa dioperasi sacara klinis.
Onkogén jeung gén suppressor tumor. Gén anu remen mutated dina kanker bisa dibagi kasarna jadi dua kategori, onkogén jeung gén tumor suppressor. Dina sél normal, protéin disandi ku onkogén utamana maénkeun peran promosi proliferasi sél jeung inhibiting apoptosis sél, sedengkeun protéin disandi ku gén oncosuppressor utamana jawab négatip régulasi division sél pikeun ngajaga fungsi sél normal. Dina prosés transformasi ganas, mutasi génomik ngabalukarkeun ningkatna aktivitas onkogén jeung panurunan atawa leungitna aktivitas gén oncosuppressor.
variasi leutik jeung variasi struktural. Ieu mangrupikeun dua jinis mutasi utama dina génom. Varian leutik ngarobah DNA ku cara ngarobah, mupus, atawa nambahkeun sajumlah leutik basa, kaasup sisipan basa, ngahapus, frameshift, ngamimitian leungitna kodon, mutasi leungitna kodon eureun, jsb. Mutasi ieu tiasa nyababkeun panurunan atanapi paningkatan fungsi protéin. Salian parobahan dina tingkat gén individu, tanda tangan génomik ogé bagian tina laporan sequencing klinis. Tanda tangan génomik tiasa ditingali salaku pola kompleks variasi leutik sareng / atanapi struktural, kalebet beban mutasi tumor (TMB), instability microsatelit (MSI), sareng defects rekombinasi homolog.

Mutasi klonal jeung mutasi subklonal. Mutasi klonal aya dina sakabéh sél tumor, aya dina diagnosis, sarta tetep hadir sanggeus kamajuan perlakuan. Ku alatan éta, mutasi klonal boga potensi pikeun dipaké salaku target terapi tumor. Mutasi subklonal ngan aya dina sawaréh sél kanker sareng tiasa dideteksi dina awal diagnosis, tapi ngaleungit sareng kambuh salajengna atanapi muncul ngan saatos perlakuan. Hétérogénitas kanker ngarujuk kana ayana sababaraha mutasi subclonal dina hiji kanker. Utamana, seuseueurna mutasi supir anu signifikan sacara klinis dina sadaya spésiés kanker umum nyaéta mutasi klonal sareng tetep stabil sapanjang kamajuan kanker. Résistansi, anu sering dimédiasi ku subclones, tiasa henteu dideteksi dina waktos diagnosis tapi muncul nalika kambuh saatos perlakuan.

Téhnik tradisional FISH atawa karyotype sél dipaké pikeun ngadeteksi parobahan dina tingkat kromosom. Lauk bisa dipaké pikeun ngadeteksi fusi gén, ngahapus, jeung amplifikasi, sarta dianggap "standar emas" pikeun ngadeteksi varian misalna, kalawan akurasi tinggi na sensitipitas tapi throughput kawates. Dina sababaraha malignancies hematologic, utamana leukemia akut, karyotyping masih dipaké pikeun panduan diagnosis jeung prognosis, tapi téhnik ieu laun diganti ku tes molekular sasaran kayaning FISH, WGS, sarta NGS.
Parobahan gén individu tiasa dideteksi ku PCR, boh PCR sacara real-time sareng PCR tetes digital. Téhnik ieu ngagaduhan sensitipitas anu luhur, khususna cocog pikeun ngadeteksi sareng ngawaskeun lesi sésa-sésa leutik, sareng tiasa kéngingkeun hasil dina waktos anu pondok, kalemahanana nyaéta jarak deteksi terbatas (biasana ngan ukur ngadeteksi mutasi dina hiji atanapi sababaraha gen), sareng kamampuan pikeun sababaraha tés terbatas.
Imunohistokimia (IHC) mangrupikeun alat ngawaskeun basis protéin anu biasa dianggo pikeun ngadeteksi ekspresi biomarker sapertos ERBB2 (HER2) sareng reséptor éstrogén. IHC ogé tiasa dianggo pikeun ngadeteksi protéin mutated spésifik (sapertos BRAF V600E) sareng fusi gen spésifik (sapertos fusi ALK). Kauntungannana IHC téh nya éta bisa gampang terpadu kana prosés analisis jaringan rutin, ku kituna bisa digabungkeun jeung tés séjén. Salaku tambahan, IHC tiasa masihan inpormasi ngeunaan lokalisasi protéin subsélular. Kalemahanna nyaéta skalabilitas kawates sareng tungtutan organisasi anu luhur.
Pangurutan generasi kadua (NGS) NGS ngagunakeun téknik pangurutan paralel-throughput tinggi pikeun ngadeteksi variasi dina tingkat DNA jeung/atawa RNA. Téhnik ieu tiasa dianggo pikeun ngaruntuykeun sadayana génom (WGS) sareng daérah gen anu dipikaresep. WGS nyayogikeun inpormasi mutasi génomik anu paling komprehensif, tapi aya seueur halangan pikeun aplikasi klinisna, kalebet kabutuhan sampel jaringan tumor seger (WGS henteu acan cocog pikeun nganalisa conto anu diimobilisasi formalin) sareng biaya anu luhur.
Urutan NGS anu disasarkeun kalebet urutan exon sadayana sareng panel gén target. Tés ieu enrich wewengkon dipikaresep ku panyilidikan DNA atawa amplifikasi PCR, kukituna ngawatesan jumlah sequencing diperlukeun (sakabeh exome nyieun nepi ka 1 nepi ka 2 persén génom, komo panels badag ngandung 500 gén nyieun ngan 0,1 persén génom). Sanaos urutan ékson sadayana berpungsi saé dina jaringan anu tetep formalin, biayana tetep luhur. Kombinasi gén target rélatif ekonomis sarta ngidinan kalenturan dina milih gén pikeun diuji. Salaku tambahan, sirkulasi DNA bébas (cfDNA) muncul salaku pilihan anyar pikeun analisa génomik pasien kanker, anu katelah biopsi cair. Duanana sél kanker sareng sél normal tiasa ngaleupaskeun DNA kana aliran getih, sareng DNA anu dikaluarkeun tina sél kanker disebut DNA tumor sirkulasi (ctDNA), anu tiasa dianalisis pikeun ngadeteksi mutasi poténsial dina sél tumor.
Pilihan tés gumantung kana masalah klinis khusus anu bakal dijawab. Kaseueuran biomarker anu aya hubunganana sareng terapi anu disatujuan tiasa dideteksi ku téknik FISH, IHC, sareng PCR. Métode ieu wajar pikeun ngadeteksi jumlah biomarker anu leutik, tapi henteu ningkatkeun efisiensi deteksi kalayan paningkatan throughput, sareng upami seueur teuing biomarker anu dideteksi, panginten henteu cekap jaringan pikeun deteksi. Dina sababaraha kangker husus, kayaning kanker paru, dimana sampel jaringan hese dimeunangkeun sarta aya sababaraha biomarkers pikeun nguji, ngagunakeun NGS mangrupakeun pilihan hadé. Kacindekan, pilihan assay gumantung kana jumlah biomarker anu diuji pikeun unggal pasien sareng jumlah pasien anu diuji pikeun biomarker. Dina sababaraha kasus, pamakéan IHC / FISH cukup, utamana lamun udagan geus pasti, kayaning deteksi reséptor éstrogén, reséptor progesteron, sarta ERBB2 di penderita kanker payudara. Upami éksplorasi langkung komprehensif ngeunaan mutasi génomik sareng milarian target terapi poténsial diperyogikeun, NGS langkung teratur sareng biaya-éféktif. Salaku tambahan, NGS tiasa dipertimbangkeun dina kasus dimana hasil IHC / FISH ambigu atanapi henteu ngayakinkeun.

Pedoman anu béda-béda masihan pitunjuk ngeunaan pasién anu kedah cocog pikeun uji genetik. Dina 2020, ESMO Precision Medicine Working Group ngaluarkeun rekomendasi tés NGS anu munggaran pikeun penderita kanker maju, nyarankeun tés NGS rutin pikeun kanker paru-paru sél non-squamous non-squamous canggih, kanker prostat, kanker kolorektal, kanker saluran empedu, sareng sampel tumor kanker ovarium, sareng dina taun 2024, ESMO diropéa dumasar kana kanker payudara sareng kanker payudara ieu. Sapertos tumor stromal cerna, sarcoma, kanker tiroid sareng kanker anu teu dipikanyaho.
Dina 2022, Opini Klinis ASCO ngeunaan tés génom somatik dina pasien anu kanker métastatik atanapi maju nyatakeun yén upami terapi anu aya hubunganana sareng biomarker disatujuan dina penderita tumor padet métastatik atanapi maju, tés genetik disarankeun pikeun penderita ieu. Salaku conto, uji génomik kedah dilakukeun pikeun penderita mélanoma métastatik pikeun nganyaring mutasi BRAF V600E, sabab sambetan RAF sareng MEK disatujuan pikeun indikasi ieu. Salaku tambahan, tés genetik ogé kedah dilakukeun upami aya spidol anu jelas ngeunaan résistansi pikeun ubar anu bakal dikaluarkeun ka pasien. Egfrmab, contona, henteu efektif dina kanker kolorektal mutant KRAS. Nalika nimbangkeun kasesuaian pasien pikeun urutan gén, status fisik pasien, komorbiditas, sareng tahap tumor kedah diintegrasikeun, sabab runtuyan léngkah-léngkah anu dipikabutuh pikeun urutan génom, kalebet idin pasien, pamrosésan laboratorium, sareng analisa hasil sequencing, meryogikeun pasien ngagaduhan kapasitas fisik sareng harepan hirup anu nyukupan.
Salian mutasi somatik, sababaraha kangker ogé kedah diuji pikeun gén germline. Nguji pikeun mutasi garis kuman tiasa mangaruhan kaputusan pengobatan pikeun kanker sapertos mutasi BRCA1 sareng BRCA2 dina kanker payudara, ovarium, prostat, sareng pankréas. Mutasi germline ogé bisa boga implikasi pikeun screening kanker hareup jeung pencegahan di penderita. Pasién anu berpotensi cocog pikeun nguji mutasi germline kedah nyumponan kaayaan anu tangtu, anu ngalibatkeun faktor sapertos riwayat kulawarga kanker, umur nalika diagnosis, sareng jinis kanker. Tapi, loba pasien (nepi ka 50%) mawa mutasi patogén dina garis kuman teu minuhan kriteria tradisional pikeun nguji pikeun mutasi garis kuman dumasar kana sajarah kulawarga. Ku alatan éta, pikeun maksimalkeun pungsi idéntifikasi pamawa mutasi, National Comprehensive Cancer Network (NCCN) nyarankeun yén sadaya atanapi sabagéan ageung pasien kanker payudara, ovarium, endometrium, pankréas, kolorektal, atanapi prostat diuji pikeun mutasi garis kuman.
Ngeunaan waktos tés genetik, sabab seuseueurna mutasi supir anu signifikan sacara klinis nyaéta klonal sareng rélatif stabil salami kamajuan kanker, éta wajar pikeun ngalakukeun tés genetik ka pasien dina waktos diagnosis kanker maju. Pikeun nguji genetik saterusna, utamana sanggeus terapi sasaran molekular, nguji ctDNA leuwih nguntungkeun ti DNA jaringan tumor, sabab DNA getih bisa ngandung DNA tina sagala lesions tumor, nu leuwih kondusif pikeun meunangkeun informasi ngeunaan heterogeneity tumor.
Analisis ctDNA sanggeus perlakuan mungkin bisa ngaduga respon tumor kana perlakuan jeung ngaidentipikasi progression kasakit saméméhna ti métode Imaging baku. Sanajan kitu, protokol pikeun ngagunakeun data ieu pikeun panduan kaputusan perlakuan teu acan ngadegkeun, sarta analisis ctDNA henteu dianjurkeun iwal dina percobaan klinis. ctDNA ogé bisa dipaké pikeun assess lesions residual leutik sanggeus bedah tumor radikal. Uji ctDNA saatos dioperasi mangrupikeun prediktor kuat pikeun kamajuan panyakit anu salajengna sareng tiasa ngabantosan naha pasien bakal nguntungkeun tina kémoterapi adjuvant, tapi tetep henteu disarankeun pikeun ngagunakeun ctDNA di luar uji klinis pikeun nungtun kaputusan kémoterapi adjuvant.

Ngolah data Léngkah munggaran dina sequencing génom nyaéta ékstrak DNA tina sampel pasien, nyiapkeun perpustakaan, sarta ngahasilkeun data sequencing atah. Data atah merlukeun processing salajengna, kaasup nyaring data kualitas low, ngabandingkeun jeung génom rujukan, identifying tipena béda mutasi ngaliwatan algoritma analitik béda, nangtukeun pangaruh mutasi ieu dina tarjamahan protéin, sarta nyaring mutasi garis germ.
Anotasi gén supir dirancang pikeun ngabédakeun mutasi supir sareng panumpang. Mutasi supir ngakibatkeun leungitna atawa ningkatna aktivitas gén tumor suppressor. Varian leutik nu ngakibatkeun inactivation gén suppressor tumor ngawengku mutasi omong kosong, mutasi frameshift, sarta mutasi situs splicing konci, kitu ogé kirang sering ngahapus kodon mimiti, eureun ngahapus kodon, sarta rupa-rupa mutasi intron insertion / hapusan. Salaku tambahan, mutasi missense sareng mutasi sisipan / mutasi intron leutik ogé tiasa nyababkeun leungitna kagiatan gén suppressor tumor nalika mangaruhan domain fungsional anu penting. Varian struktural nu ngakibatkeun leungitna aktivitas gén suppressor tumor ngawengku ngahapus gén parsial atawa lengkep jeung varian génomik séjén nu ngakibatkeun karuksakan pigura bacaan gén. Varian leutik nu ngakibatkeun fungsi ditingkatkeun onkogén ngawengku mutasi missense jeung intron insertions occasional / hapusan nu nargétkeun domain fungsi protéin penting. Dina kasus anu jarang, truncation protéin atanapi mutasi situs splicing tiasa nyababkeun aktivasina onkogén. Variasi struktural nu ngakibatkeun aktivasina onkogén ngawengku fusi gén, ngahapus gén, sarta duplikasi gén.
Interprétasi klinis variasi génomik assess significance klinis tina mutasi dicirikeun, nyaéta poténsi diagnostik, prognostic, atawa nilai terapi maranéhanana. Aya sababaraha sistem penilaian dumasar-bukti anu tiasa dianggo pikeun panduan interpretasi klinis variasi génomik.
The Memorial Sloan-Kettering Cancer Center urang Precision Medicine Onkologi Database (OncoKB) ngagolongkeun varian gén kana opat tingkat dumasar kana nilai prediksi maranéhna pikeun pamakéan narkoba: Level 1/2, FDA-disatujuan, atawa biomarkers klinis-standar nu ngaduga respon hiji indikasi husus ka ubar disatujuan; Level 3, biomarkers FDA-disatujuan atawa non-disatujuan nu ngaduga respon kana novél sasaran ubar nu geus ditémbongkeun jangji dina percobaan klinis, sarta Level 4, biomarkers non-FDA-disatujuan nu ngaduga respon kana novél sasaran ubar nu geus ditémbongkeun bukti biologis ngayakinkeun dina percobaan klinis. A subgroup kalima pakait sareng résistansi perlakuan ieu ditambahkeun.
The American Society for Molecular Pathology (AMP) / American Society of Clinical Oncology (ASCO) / College of American Pathologists (CAP) tungtunan pikeun interpretasi variasi somatic ngabagi variasi somatic kana opat kategori: Kelas I, kalawan significance klinis kuat; Kelas II, kalawan poténsi significance klinis; Kelas III, significance klinis kanyahoan; Kelas IV, henteu dipikanyaho sacara klinis signifikan. Ngan kelas I jeung II varian anu berharga pikeun kaputusan perlakuan.
ESMO's Molecular Target Clinical Operability Scale (ESCAT) ngagolongkeun varian gén kana genep tingkat: Level I, target cocog pikeun pamakéan rutin; Fase II, udagan anu masih ditalungtik, sigana bakal dianggo pikeun nyaring populasi pasien anu tiasa nyandak kauntungan tina ubar target, tapi langkung seueur data anu diperyogikeun pikeun ngadukung éta. Kelas III, varian gén sasaran anu nunjukkeun kauntungan klinis dina spésiés kanker sanés; Kelas IV, ngan sasaran varian gén dirojong ku bukti preclinical; Dina kelas V, aya bukti pikeun ngarojong significance klinis tina targeting mutasi, tapi terapi single-ubar ngalawan udagan teu manjangkeun survival, atawa strategi perlakuan kombinasi bisa diadopsi; Kelas X, kurangna nilai klinis.