科技部,、國家質(zhì)檢總局日前在北京聯(lián)合主辦生物芯片在醫(yī)學(xué)和食品安檢中的應(yīng)用大會,,與會學(xué)者認(rèn)為,生物芯片在實現(xiàn)腫瘤個體化研究方面有著廣闊的應(yīng)用前景,。
腫瘤研究中的概念性問題
惡性腫瘤正在成為危害人類健康的“第一殺手”,。目前,人類對腫瘤的認(rèn)識水平和采用的常規(guī)治療手段尚不能有效地治療惡性腫瘤,,因此,,闡明惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵機制,建立腫瘤預(yù)測預(yù)警和早期診斷技術(shù)方法,,建立特異的靶向治療和個體化治療措施,,對于臨床上有效治療腫瘤、降低惡性腫瘤的死亡率,、提高生存率和患者的生存質(zhì)量有著十分重要的意義,。
中國工程院院士、上海市腫瘤研究所名譽所長顧健人在題為《腫瘤與生物芯片檢測的概念性問題》的主題報告中指出:目前腫瘤治療中遇到的主要問題有,,一是治療后由于癌細(xì)胞的突變等原因,,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抗藥性;二是癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是多數(shù)癌癥患者死亡的原因,,目前相關(guān)的很多科學(xué)難題尚未解決,。
顧健人說,,當(dāng)前我們在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和演進的研究中,,存在一些重要的概念問題必須澄清,。一是腫瘤并不是一堆癌細(xì)胞,而是有嚴(yán)密結(jié)構(gòu)的組織,。二是腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性,,即在眾多的腫瘤細(xì)胞中,似干細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞應(yīng)該是癌癥治療的首要靶標(biāo),。三是癌細(xì)胞的散布和轉(zhuǎn)移是兩個相關(guān)而又不同時的事件,。在多數(shù)癌癥中,癌細(xì)胞的散布可能是一個早期事件,,喚醒已散布的癌細(xì)胞的生長潛能,,使其發(fā)展成為轉(zhuǎn)移病灶的機制,這將是探索癌癥新療法的關(guān)鍵所在,。四是癌癥可能是一種表現(xiàn)為局部細(xì)胞生長異常的系統(tǒng)性疾病,。
北京大學(xué)臨床腫瘤學(xué)院教授呂有勇在大會報告中認(rèn)為,基因組的復(fù)雜性通過基因表達(dá)調(diào)控的多樣性表現(xiàn)出來,。腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中基因的變異呈現(xiàn)時空分布的差異,,既復(fù)雜又多變,目前,,人類對基因變異,、細(xì)胞癌變和腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的臨床生物學(xué)特征的關(guān)系還不明確。利用十分有限的腫瘤知識,,要解決極其復(fù)雜的臨床問題,,特別是基因和蛋白表達(dá)水平的變化,由于受技術(shù)發(fā)展水平和知識的限制,,還需要做大量的研究工作,。
個體化治療是方向
腫瘤是在環(huán)境、遺傳,、飲食習(xí)慣等眾多因素相互作用下產(chǎn)生的,,由于病因不清、發(fā)病機制復(fù)雜,、臨床表現(xiàn)多變,,治療效果往往存在明顯的個體差異。腫瘤的個體化治療就是根據(jù)患者的具體情況,,通過臨床檢測手段,,篩選確定針對這一患者個體特點的相對最佳的治療方案。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院副院長,、分子腫瘤學(xué)國家重點實驗室主任詹啟敏教授在《基因芯片技術(shù)是現(xiàn)代腫瘤研究和臨床診療中的重要支撐》的報告中說,,乳腺癌是嚴(yán)重危害女性健康的常見惡性腫瘤之一,,化療和內(nèi)分泌治療是現(xiàn)在治療乳腺癌的主要手段,可以降低約1/3患者復(fù)發(fā),、轉(zhuǎn)移風(fēng)險,。但與此同時,也有部分患者對化療和內(nèi)分泌治療不敏感,,導(dǎo)致了對乳腺癌患者的過度治療,,增加了病人的痛苦和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。個體化治療可在保證療效的同時降低治療總體費用,,建立規(guī)范的個體化治療是優(yōu)化乳腺癌系統(tǒng)性治療的發(fā)展方向。
在談到我國腫瘤臨床診療現(xiàn)狀時,,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院副院長,、肺癌中心主任赫捷教授說,目前腫瘤大的分期,、分型標(biāo)準(zhǔn)30年未變,,主要是依據(jù)癥狀、體征,、影像檢查,、組織細(xì)胞病理進行診斷和指導(dǎo)臨床治療。現(xiàn)有的腫瘤預(yù)后因子,,如腫瘤大小,、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等,對腫瘤的預(yù)后判斷準(zhǔn)確性差,、效率低,。在食管癌治療中,赫捷等研究發(fā)現(xiàn),,不同患者對治療后的反應(yīng)存在明顯的個體差異,,如果對放療、化療無效者還繼續(xù)進行放療和化療,,不僅無益反而有害,。21世紀(jì)腫瘤研究的目標(biāo)是實現(xiàn)個體化治療。
為個體化治療指路
生物芯片是20世紀(jì)80年代末在生命科學(xué)領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來的一項高新技術(shù),,它主要是指通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù),,在固體芯片表面構(gòu)建微型生物化學(xué)分析系統(tǒng),以實現(xiàn)對細(xì)胞,、蛋白質(zhì),、DNA以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速,、高通量的檢測,,其效率是傳統(tǒng)檢測手段的成百上千倍,。
赫捷認(rèn)為,生物芯片在臨床治療領(lǐng)域的應(yīng)用前景將是巨大的,。過去,,傳統(tǒng)的治療方法沒有針對性,并且忽視了病人之間的個體差異,,往往給治療帶來了不便,,增加了病人的痛苦。由于生物芯片是一種先進的大規(guī)模高通量檢測技術(shù),,它可同時檢測多個基因的變化情況,,針對不同病人或同一病人的不同患病時期,指導(dǎo)醫(yī)生來制定最恰當(dāng)?shù)闹委煼桨?,從而實現(xiàn)個體化治療,。
詹啟敏介紹說,目前腫瘤預(yù)后中用得最多的是表達(dá)譜芯片,、microRNA芯片和SNP芯片,,另外還有轉(zhuǎn)錄子芯片、細(xì)胞芯片和組織芯片等,,這些都為探索乳腺癌的個體化治療提供了必要的技術(shù)手段,。生物芯片可以幫助醫(yī)生從眾多的影響乳腺癌療效的因素中,找出與治療敏感性相關(guān)的因素,。例如,,通過基因表達(dá)譜芯片來區(qū)分對化療敏感和不敏感的病人,然后開展針對性治療,,尋找出最佳治療藥物和方案,,最終達(dá)到提高療效的目的。
北京大學(xué)臨床腫瘤學(xué)院教授呂有勇認(rèn)為,,基因表達(dá)譜及標(biāo)準(zhǔn)化診斷體系建立是實現(xiàn)腫瘤個體化防治的基礎(chǔ),。隨著生物芯片這種高通量基因和蛋白分析技術(shù)的逐步成熟,大樣本,、高通量和多因素分析方法的應(yīng)用將促進