杭州第一医院 基于分子标志物检测技术 的 NSCLC 精准治疗实践 林能明 杭州市第一人民医院 杭州市转化医学研究中心

杭州第一医院 概述 生物标记物 (Biomarker) 是近年来随着免疫学、分子生物学 和基因组学技术的发展而提出的一类与细胞生长、增殖、疾 病发生等有关的标志物。生物标志物能反映正常生理过程或 病理过程或对治疗干预的药物反应，在早期诊断、疾病预防、 药物靶点确定、药物反应以及其他方面发挥作用。寻找和发 现有价值的生物标记物已经成为目前肿瘤领域研究的一个重 要热点。

杭州第一医院 基于分子标志物的肿瘤靶向治疗 概述 针对 EGFR 通路的有西 妥西单抗；针对 VEGF 的有贝伐单抗。 针对 VEGFR-2 的有雷莫 芦单抗 (ramucirumab) ；针对 Her-2 通路的有 赫赛汀。 针对 Her-2 通路的有赫 赛汀；针对 HER2 和 HER1 通路的有拉帕替 尼。 EGFR 突变患者给予 EGFR TKI 治疗； ALK （ + ）、 ROS1 （ + ）患者， 给予克唑替尼治疗。 针对微环境的有抗血 管生存治疗，贝划单 抗联合化疗一线用于 晚期肺腺癌患者。 非小细胞 肺癌的靶 向治疗 乳腺癌的 靶向治疗 肠癌的靶 向治疗 胃癌的靶 向治疗

杭州第一医院 靶基因检测是实现精准个体化治疗的关键 概述 靶人群 临床获益 延长有效率 延长生存 改善生活质量 靶向治疗：有明确的靶向目的基 因的药物、靶人群及有效的检测 方法。而准确的检测是实现精准 治疗的基础与关键 敏感高效的 驱动基因检测 靶向目的 基因药物

杭州第一医院 Ⅰ期（ IA - IB ）： 手术， IA 不需要辅 助化疗， IB 有高危 因素患者可以考虑 手术后辅助化疗 II 期： 手术 + 手术后辅助化 疗 III 期： 手术、放疗及化疗 相结合的多学科综 合治疗 IV 期： 药物治疗为主，如 有 EGFR 突变或 ALK （ + ）患者，优 先考虑靶向治疗 基于临床分期的经典 NSCLC 治疗方案 概述

杭州第一医院 驱动基因分型成就 NSCLC 个体化精准治疗 肺癌分期从组织分型到分子分型 的变革，以 EGFR 突变为代表的 TKI 治疗是靶向治疗前驱与典范 易瑞沙对 EGFR 突变患者受益率 达 71.2% ，效果明显优于化疗，对 无突变患者受益率仅为 1.1% 概述 Li TH et al. J Clin Oncol

杭州第一医院 作为金标准的组织靶基因检测亦存在局限性 一、 ctDNA 检测技术

杭州第一医院 外周血中游离肿瘤 DNA 的来源  患者血浆中的游离 DNA 大约是 正常人的 10 倍  ctDNA (Circulating Tumor DNA ) 主要由凋亡和坏死的肿瘤 细胞产生，以及肿瘤细胞分泌的 外排物，其遗传学特性与肿瘤基 因组 DNA 相似 ctDNA 检测

杭州第一医院 研究项目 情况 样本量血液样 本 检测方 法 外周血 突变率 肿瘤组 织突变 率 突变阳性 检出一致 性 与预后的相关性 Bai etal230 血浆 DHPLC34.3%33.5%79.7% 外周血 EGFR 突变 预示对 TKI 良好的 ORR 与 PFS Rosell SLCG 研 究 2009 NEJM 164 血清 PCR59.1%100%59.1% 外周血 EGFR 突变 与不良的预后有关 IPASS 2012 JTO 194(91 例 有肿瘤组 织 ) 血清 DxS ARMS 23.7%61.5% 假阳性 1%; 假阴 性 56.9% 外周血 EGFR 突变 患者与 ORR/PFS 显著相关 Yam 2012 JTO 51(37 例 有肿瘤组 织 ) 血浆 EGFR array 90.2%86.5%97.3% TKI 治疗进展时 44% 伴有耐药突变 FASTAC T 2015 CCR 238 配对 样本 血浆 Cobas33.6%43.7%88% 血浆 EGFR 突变是 生存结果的有力预 测因素 组织与血液配对标本 EGFR 突变的研究回顾 ctDNA 检测

杭州第一医院 外周血（ DHPLC ）检测与 组织检测 EGFR 突变及其与 TKI 靶向药物治疗的疗效 外周血（ ARMS ）检测与组 织检测 EGFR 突变及其与 TKI 靶向药物治疗的疗效 外周血检测 EGFR 突变与 TKI 治疗疗效 Mok T, et al Lancet Oncology Bai, et al. J.Clin.Oncol:2009 Overall Survival ctDNA 检测

杭州第一医院 ARMS 技术：血液 ctDNA 基因检测 ctDNA 检测

杭州第一医院 非小细胞肺癌 EGFR 突变阳性患者经 TKI 治 疗失败后血浆游离肿瘤 DNA 中 T790M 突变 频率及丰度的前瞻性观察研究 多中心研究 PI: 马胜林教授 研究发起方：杭州市第一人民医院集团 ctDNA 检测

杭州第一医院 TKI 治疗失败的不同临床模式下的耐药分子模型 科学问题： 耐药的分子模式尚未明确 研究方法： ARMS 检测技术结合 ddPCR 技术 研究目的 : 非小细胞肺癌 EGFR 突变阳性患者经 TKI 治疗 失败后，观察： 血浆游离肿瘤 DNA 中 T790M 突变频率及丰度 不同进展模式下突变频率及丰度的差异 ctDNA 检测

杭州第一医院 男性或女性患者（ >18 岁） 组织或细胞学确诊 NSCLC TKI 治疗前为 IIIB-IV 期 TKI 治疗有效后出现 PD （符合 Jackman 耐 药标准） 取外周血 5ml X 4 管 收集患者临床病理资 料 记录肿瘤不同进展模 式 – 无症状疾病进展 – 有症状疾病进展 a) 胸内局部进展 b) 颅内进展 c) 其它进展 ARMS 法检测 ddPCR 法检测  主要指标：观察 TKI 治疗失败后患者血浆游离肿瘤 DNA 中 T790M 突变频率及丰度 ，并比较不同进展模式下突变频率及丰度的差异  次要指标：评估 T790M 突变频率及丰度与患者临床病理特征的相关性 筛选入组入组后处理 T790M 突变检测 结果分析 数据分析 研究方案 N ＝ 300 ctDNA 检测

杭州第一医院 ctDNA 检测

杭州第一医院 现有方法血液检测特异性 90% 以上 假阳性率低 但灵敏度从 % 不一 尚有提升的空间 对现有方法的进一步优化, 探索高灵敏度 的检测方法, 以提高血液检测的灵敏度 积累前瞻性的临床研究数据, 以进一步推动 血液检测在临床的应用 实现动态实时血液活检, 更好预测疗效或 耐药是方向 小 结 (1) ctDNA 检测

杭州第一医院 经验性多药联合方案，方案的合理、有效性无法预见。 同病不同治、同人不同治如何判定？ 在取得疗效的同时，如何避免或减轻副作用？ 成本和疗益相关性不好，加重国家和个人经济负担。 肿瘤个体化治疗越来越受到临床医生、患 者及其家庭的关注 传统化疗的困境与挑战 二、 CD-DST 技术（胶滴肿瘤药敏检测技术）

杭州第一医院 MTT/ATP-TCA Anti-cancer drug Cancer cells medium HDRA medium a piece of tumor tissue Collagen sponge Anti-cancer drug 原代培养成功率、试验成功率低 药物接触浓度过高 → 真阳性率低 （药敏试验判断为敏感的抗癌药物实际临床效果不显著） 无法区分混在一起的成纤维细胞和癌细胞 缺乏临床验证数据 CD-DST 技术 传统体外抗癌药物敏感性试验的问题点

杭州第一医院 新型体外抗癌药物敏感性试验帮助化疗药物选择 Collagen gel droplet Waste matter nutrition CD-DST Anti-cancer drug Cancer cells medium 新型体外抗癌药物敏感性试验方法： CD-DST 法 CD-DST 技术

杭州第一医院 CD-DST 技术实现个体化化疗方案制定  方法要点 体外药物敏感性检测技术 胶原凝胶液滴包埋技术 原代肿瘤细胞三维维培养 在凝胶滴外添加药物 图像分析系统  检测流程 CD-DST 技术  检测流程

杭州第一医院 21 比较两组无复发生存 对象： stage II-IIIB 非小细胞肺癌病例 根治手术 术后辅助化疗 CD-DST 试验 versus (n=41) CD-DST 药敏试验 未发现敏感药物患者 使用标准药物化疗 CDDP+VNR or CBDAC+PAC (n=17) CD-DST 药敏试验 有敏感药物患者 使用敏感药物化疗 (pt-based) CDDP+VNR CDDP+TXT CDDP+GEM CBDCA+PAC CBDCA+GEM (n=24) 大阪府立成人病中心 呼吸器外科 非小细胞肺癌术后辅助化疗 CD-DST 技术

杭州第一医院 Days after operation 大阪府立成人病中心 呼吸外科＆肿瘤内科 75% 治疗方案； CDDP+VNR CDDP+DOC CBDCA+PAC CDDP+GEM 31% A 群：药物高敏感性患者群 (n=24) B 群：药物低敏感性患者群 (n=17) 2 年无复发生存率 A 群 75% vs P=0.05 B 群 31% ※复发几率降低 对象： p-Stage II-IIIB 非小 细胞肺癌切除病例 P=0.05 PFS 非小细胞肺癌术后辅助化疗 CD-DST 技术

杭州第一医院 CD-DST 技术采用胶原凝胶三维立体及无血清培养体系， 从技术原理上弥补了传统体外抗癌药物敏感性试验法 的缺陷，可较客观的再现体内的药物敏感性。 目前有大量关于 CD-DST 指导化疗预后改善的临床验证 数据，并应用于临床。 在非临床领域， CD-DST 技术可应用于抗肿瘤新药的研 发及新型药敏标志物的筛选等。 小 结 (2) CD-DST 技术

杭州第一医院 肿瘤实时监测的困难与挑战 如何有效的监测，使用什么手段进行监测？ 三、 CTC 检测

杭州第一医院 肿瘤实时监测的意义 Nature Medicine Volume: 19, 1450–1464 方面一：监测肿瘤动态， 复发转移早发现、早干预 方面二：疗效的及时评价，耐 药及机制的检测，及时调整并 选择有效治疗方案 癌前病变 原发肿瘤 局部寡转移 广泛转移 CTC 检测

杭州第一医院 循环肿瘤细胞 (CTC) 实体瘤或转移灶释放进入外 周血循环的肿瘤细胞 在外周血循环中大多数短期 内发生凋亡，或被吞噬，极 少数高度活力与转移潜能的 存活下来发展为转移灶 肿瘤细胞进入外周血循环是 发生远处转移先决条件，外 周血中检测到肿瘤细胞预示 着发生远处转移的可能 Cancer Res. 2003;63: ； Breast Cancer Res. 2009;11:R46. ； Am J Pathol. 2011;178: CTC 检测

杭州第一医院 美国 FDA 相继 批准 CellSearch 用于前列腺癌、 结直肠癌患者 的预后评估 1986 年 2004 年 2007/2008 年 2012 年 1986 年 Thomas Ashworth 首 次在 1 例转移 性癌症患者血 液中观 察到 CTC 美国 FDA 批准 CellSearch 用于转移性 乳腺癌的预后 预测 中国 CFDA 批 准 CellSearch 用于乳腺癌 患者的预后 分析 CTC 检测发展历程 CTC 检测

杭州第一医院 CTC 检测技术实现肿瘤动态检测 CTC 检测

杭州第一医院 CTC 用于实时动态监测 我们的研究团队对接受放射治疗的非小细胞肺癌患者进行外周血 CTC 监测 检测时间点：放疗前，放疗期间，放疗后。随访 4 周 CTC 数量的变化与疾病状态的变化密切相关 CTC 检测 合作伙伴益善生物提供

杭州第一医院 游离 CTCs 作为 TNM 辅助分期 CTC 检测 Clin Cancer Res Nov 15;15(22): CTC 数量和远端转移呈密切的相关性 CTC 提高 TNM 辅助分期准确性，成为指导肺癌治疗和判断预后的敏感指标？

杭州第一医院 对肿瘤疾病状态实时监测的影响 CTCs 动态的计数，分型使得能够其在传统诊疗技术的基 础上进一步优化对肿瘤状态的实时监测 对实时个体化治疗的影响 CTCs 的分子分析，有望综合反映肿瘤分子病理学背景， 实时提供肿瘤分子信息，推进肿瘤实时的个体化治疗 个体化治疗时代肿瘤实时监测的实现 还需要突破性技术对 CTCs 进行分离、分型和分析，将肿 瘤状态实时监测和肿瘤个体化治疗有机结合 小 结 (3) CTC 检测

杭州第一医院 术前新辅助治疗术后辅助治疗手术 四、总结 ctDNA 检测、 CD-DST 技术和 CTC 检测 在 NSCLC 治疗中的综合应用 检测外周血 ctDNA 活检组织标本 + 手术标本 2 、筛选体外敏感的化疗药物 1 、筛选适用 EGFR-TKI 的靶人群 外周血捕获 CTC 3 、动态监测肿瘤发展、药物响应 调整治疗方案

杭州第一医院 局部晚期治疗 总结 ctDNA 检测、 CD-DST 技术和 CTC 检测 在 NSCLC 治疗中的综合应用 手术或活检组织标本 三维培养原代细胞 2 、筛选对放疗敏的人群 1 、体外筛选敏感的化疗药物 外周血捕获 CTC 3 、动态监测肿瘤发展、药物响应 调整治疗方案

杭州第一医院 ctDNA 检测、 CD-DST 技术和 CTC 检测 在 NSCLC 治疗中的综合应用 晚期治疗 检测外周血 ctDNA 活检组织标本 2 、筛选体外敏感的化疗药物 1 、筛选适用 EGFR-TKI 的靶人群 外周血捕获 CTC 3 、动态监测肿瘤发展、药物响应 调整治疗方案 总结

杭州第一医院 Population Screening Targeted Therapy Optimal Chemotherapy OR Fluid Biopsy AnalysisRegimen Optimization 总结 Precision Medicine Benefits the Patients

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