利用遗传检测推动癌症护理的发展

简介

遗传检测和分析正在彻底改变医疗保健，包括癌症诊断和治疗。探查肿瘤的遗传物质能帮助医生以更加精确和个性化的方法来更好地了解、监测和治疗患者。为了实现这个目标，科学家需要深入地了解如何解读癌症的遗传学信息。澳大利亚XING Cancer Care公司的实验室主任兼技术总监Lynn Fink博士认为，生物信息学将成为“所有癌症护理和治疗的基础”。

XING Cancer Care是XING Technologies的一部分，该公司致力于开发纳米技术平台来进行全面遗传分析，并将其用于即时诊断。基于这一使命，XING Cancer Care希望与临床医生合作，检测肿瘤并向他们提供关键的遗传数据。例如，XING可以根据遗传图谱提供有关肿瘤改变和临床试验的信息。目前，XING Cancer Care正专注于研究一款包含1000个癌症基因的肿瘤变异检测panel。XING Cancer Care想要在未来提供一系列的技术，包括对患者癌症的全转录组测序以及在治疗和缓解期间的疾病监测。Fink说:“这对患者来说将是非常个人化的，这能让他们很好地了解自己的肿瘤和疾病，告诉他们如何在未来以最好的方式战胜它们。”

iCommunity采访了Lynn Fink博士，了解了生物信息学如何为癌症护理提供信息，XING Cancer Care的服务与传统方法的区别，以及为何该公司依靠Illumina的产品，DRAGEN Bio-IT平台和BaseSpace Sequence Hub来完成他们的工作。

Lynn Fink博士是XING Cancer Care的实验室总监兼技术总监。

Q: XING Cancer Care的重点和使命是什么？

Lynn Fink (LF): 我们从包含1000个癌症基因的panel开始，该panel主要针对一线治疗失败并正在寻找其他治疗方法的癌症患者。这与扩大癌症患者的治疗可能性有关。一旦开始建立业务，我们希望能提供一系列项目，以便在人们的治疗过程中为他们提供支持，包括监测他们的疾病。例如，如果他们打算服用某种治疗癌症的药物，但他们的遗传学信息表明他们对这种药物的反应不佳，在这种情况下，我们就可以预先通知肿瘤科医生，这可能不是最好的选择。但该产品仍在开发中。

Q: 你们的客户包括哪些人？你们只与患有某些癌症类型的患者合作吗？

LF: 我们目前只关注了实体瘤，例如乳腺癌、前列腺癌和肺癌，尚未考虑像白血病这样的血癌。我们的产品适合所有人。我们在澳大利亚，因此希望澳大利亚的患者能够使用我们的产品，但我们离东南亚很近，它对我们来说也是一个重要的市场。

Q: 您在贵公司的职责是什么？

LF: 我的职责似乎每天都在变化。我最初是来做业务开发的，但因为我有癌症基因组学和生物信息学的背景，因此一直在运用这些技能来帮助我们的实验室获得ISO15189认证和建立癌症样本数据分析方法。我最初的职位是技术总监，现在也在做这部分工作。我还担任了实验室主任的角色，这意味着我需要监督我们基因检测实验室的所有工作。其中包括管理评审会议，建立生物信息学，确保我们达到所有质量管理要求。这个职位更像是一个运营的角色，但我也需要参与很多临床报告生成工作。

Q: 生物信息学在癌症的护理和治疗中扮演什么角色？

LF: 生物信息学是癌症护理和治疗的基础。新一代测序能让我们在癌症遗传检测中获得最全面的数据。理解这些数据的唯一方法是进行生物信息学分析。

Q: 贵公司目前提供哪些服务？

LF: XING可以分为两个部分。这里是XING Cancer Care，这是我们经过认证的临床病理学实验室。目前，我们所提供的是包含1000个基因的癌症panel，即XGP1000。我们公司的另一个部分是研发部门，他们的目标是创建一个医疗器械平台，用于快速、便携的即时检测，该检测不需要实验室和训练有素的人员就可以进行。它可以针对多种应用来进行设计。可以用于癌症，也可以用于冠状病毒。

"生物信息学是未来所有癌症护理和治疗的基础。新一代测序能让我们在癌症遗传检测中获得最全面的数据。"

Q: 这种包含1000个基因的panel将如何为客户提供信息？

LF: 与其他大多数人提供的panel相比，该panel的覆盖范围要广泛得多。大多数癌症基因检测只包含单个基因，或者是包含很少的基因，有可能是四个或五个。但我们的panel能捕获大量癌症相关基因。我们有63个已知与实体瘤有关的基因，几乎覆盖了所有类型的实体瘤，其余的基因是被认为与实体瘤有关的基因。许多这些基因都会在药物反应中发挥作用，这意味着当我们准备就绪时，我们就可以开始提供药物基因组信息了。我们还没有在报告中添加该信息。这是一种永不过时的检测。

这可以成为癌症治疗的一种新模式，因为当前很多医生还无法处理这些信息。而那些能处理这些信息的人将对特定肿瘤的生物学特征有更好的理解。例如，乳腺癌并不都是一样的。它们的生物学起源和对治疗的反应略有不同。如果你的医生知道你所患肿瘤类型的遗传信息，他们就能更好地了解如何进行监测和治疗，或许还能知道预后或复发的时间。

Q: 与传统的癌症护理方法相比，你们提供的服务有何不同？

LF: 回答这个问题的最好方法也许是告诉你XING最初是如何成立的。有一位患者参与了一项临床试验，而XING的一位联合创始人也参与了这项试验。这位患者被诊断出患有骨髓增生异常综合症，最终导致白血病。她接受了传统的治疗，这意味着她的医生给她开了常规的标准治疗药物，并对她进行了四种不同类型的癌症治疗。所有治疗都没有效果，她病得越来越重。最后她只剩下几个月的时间了。

但她还在这项临床试验中进行了一些遗传检测，他们发现了一种以前从未在白血病中发现过的变异。这种变异只在葡萄膜黑色素瘤中出现过。有一种药物可以治疗这种特定的变异，她可以使用这种药物，尽管她的症状并没有显示她适合使用这种药物。服药三天后，她全愈了。她的癌症消失了。如果她没有进行遗传检测，那么这一切将永远不会发生。

但这个故事还有悲伤的一面，她后来死于她最初接受的治疗的副作用。如果她一开始就做了检测并服用了药物，就能立刻痊愈，不会经受因化疗而产生任何副作用。这是证明此类检测很有必要的最有力的证据。不是每个进行遗传检测的人都会获得此案例中的这类重要信息，但你绝对不想错过那些有这类重要信息的人。

Q: 您认为贵公司的服务应如何适应传统的方法？

LF: 这将取决于医生。显然，他们是处于第一线的专家，因此他们很了解标准治疗方法是否是最好的方法。而现在，新的方法提供了一个很好的补充。如果他们的患者没有反应并且情况变得越来越糟，那么医生可以安排另一检测，尝试找到更有针对性的信息。但我认为，有很多医生会首先选择这种检测，然后直接进行针对性的治疗。

Q: 您能描述一下客户在使用你们的服务时会经历什么吗？

LF: 我们两周前才获得认证，所以还没有为任何患者提供过服务。但实际上，我们没有打算与患者直接互动。患者可能会先到肿瘤科医生那里，由肿瘤科医生会为他们安排检测。

当我们收到检测申请表、血液和肿瘤组织样本时，我们将对其进行测序，并寻找对患者的癌症具有临床意义的变异。然后报告将返回给申请进行检测的医生那里，患者将与他们会面并讨论结果。

我们希望在整个治疗过程中给予患者支持，因此如果他们希望在病情缓解期间进行后续检测，或者如果他们复发，我们将继续与他们合作。只要他们同意，我们将保留他们的所有信息，并且我们能够为他们提供个性化的后续检测。所以这不是一次性的检测。我们不会把报告给他们之后就什么都不管了。我们希望能参与其中，帮助他们度过这段旅程。

"...[Illumina]能为我提供生物信息学流程，而由我自己建立一个流程可能需要耗费十倍的时间，甚至更多。"

Q: 你们使用哪些生物信息学产品？

LF: 我们现在使用Illumina的产品进行初级和二级数据分析。数据输入BaseSpace Sequence Hub后，我们会使用DRAGEN应用程序和Enrichment应用程序来对数据进行测序，将其与参考基因组比对，检出肿瘤样本中的变异，如果有提供血液样本，我们也会进行检测。最后一步是解读我们发现的变异并生成临床报告。

Q: 你们为什么选择Illumina的产品？

LF: 它们已经设置好了，并且非常好用。我不必对方法进行任何验证，只需要核查就可以了。它能为我提供生物信息学流程，而由我自己建立一个流程可能需要耗费十倍的时间，甚至更多。

Q: Illumina的产品还有其他优点吗？

LF: 病理学领域有许多需要满足的法规要求，特别是对于生物信息学软件。例如数据安全。每当我们使用第三方软件时，我们都必须对其进行外部审核，以确保它们符合质量标准。

Illumina已经解决了所有这些问题。它们符合我们需要的数据安全准则。它提供了我们可以信任的服务，我们相信他们的数据安全性。如果由我们自己来完成这些工作，我们将不得不进行所有测试，并付出大量的时间和金钱成本。Illumina提供的软件已经过验证，符合我们需要的所有数据规范。这让我们很容易就能做出决定。我们能够让我们的产品尽快投入使用。

Q: 你们会使用哪些DRAGEN流程？

LF: DRAGEN Somatic和DRAGEN Germline.

Q: 你们在开发生物信息学流程的过程中遇到了哪些困难？DRAGEN流程和BaseSpace Sequence Hub如何帮助你们解决这些困难？

LF: 我们最初是在使用我们自己的生物信息学流程，我们必须记录和验证所有内容，还需要找地方来储存数据，因此开销很大。这件事非常棘手，而且花了很多时间。然后我们公司的一个人问：“我们为什么不直接使用BaseSpace？”我们需要的所有信息、应用程序和数据安全都已经设置好了，我们不需要做任何事情。因此，将一切都外包出去是一个非常容易的决定。

它非常便宜。当然这是另一件事。我们花了很多钱来做我们自己的分析，我们在一个云端平台上运行所有的内容，这比BaseSpace贵得多。所以这也是一项成本决策。

"...我们需要的所有信息、应用程序和数据安全都已经设置好了，我们不需要做任何事情。它非常便宜。"

Q: XING即将提供的癌症新一代测序检测的优势是什么？

LF: 使用新一代测序时，你通常不是在寻找特定的基因变异，你可以找到意料之外的变异，或者更罕见的变异。例如，我之前有提到，对于癌症检测，很多人提供的panel只包含一个基因或很少的基因。这些panel通常是针对已知的热点地区。你可能听说过BRAF V600变异，这在黑色素瘤中很常见。如果你正在寻找这种特定的变异，你可以进行针对这个变异的检测。但如果患者有其他变异，那么这种检测将会错过它们。因此，我们的新一代panel可以找到其他有趣且有用的变异，它们也许能指导治疗，而使用其他的小型panel通常无法获得这些信息。

Q: XING Cancer Care还将推出哪些新一代测序服务？

LF: 接下来我们想要整合的是RNA，它可以告诉我们肿瘤生物学另一个层面的信息。RNA能提供肿瘤中实际发生的生物学活动的相关信息。它可以告诉你哪些通路是活跃的，你能参考这些信息，判断哪些治疗方法是可行的。

你还可以使用RNA寻找融合基因，这不是使用DNA panel能轻易找到的。患者有可能只进行了DNA检测，没有发现目标变异。但是RNA检测可以识别融合基因，融合基因有可能是药物的靶点，还有可能可以解释更多的生物学现象来表明药物如何影响患者。

"使用新一代测序时，你通常不是在寻找特定的基因变异，你可以找到意料之外的变异，或者更罕见的变异。 "

Q: 您对癌症护理的未来有什么看法？

LF: 随着我们的癌症生物学知识不断积累，我认为我们最终会对每个人进行全基因组检测。但现在的问题是，我们不知道如何解读所有的信息。我们现在不得不把它限制在5个基因或1000个基因，因为我们不知道如何解读尚未报道或研究的变异。但最终，我们将使用多种技术来进行全基因组测序、全转录组测序，并提供相关的报告。这对患者来说将是非常个人化的，这能让他们很好地了解自己的肿瘤和疾病，告诉他们如何在未来以最好的方式战胜它们。

深入了解本文提及的信息学解决方案：

DRAGEN Bio-IT平台, www.illumina.com/dragen

BaseSpace Sequence Hub, www.illumina.com/basespace