【企业合作】新一代伴随式诊断 Nanostring 精准医学的实践?

0

“2018 Nanostring 癌症免疫治疗—全方位伴随式诊断暨用户分享研讨会”由冷泉港生物科技股份有限公司(以下简称冷泉港)主办,于 5 月 4 日假台大医院国际会议中心盛大登场。过去,癌症治疗以化疗和标靶治疗为主,二者虽然可抑制癌细胞生长,但疗效皆仅能维持一段时间。近年来,免疫疗法透过崭新的抗癌机转研究,能提升病人长期存活率,为癌症治疗带来新契机。其副作用虽较少,但使用过程中仍需仔细监测相关症状及检验数值。因此,如何提升免疫治疗的效果,例如:寻找可预测疗效的生物标志或合并其他治疗,是当前努力的方向,也是热门研究议题。此次大会邀请 Nanostring 原厂科学家、生物资讯专家及癌症治疗之众多学者及医生,共同交流,分享彼此的研究,激荡更多火花。

冷泉港的张瑞湖总经理开场致词表示,希望透过核心实验室的搭建,将冷泉港的服务包含精准医疗、小动物活体影像以及微生物菌相研究等相关的产品推广普及,建立更大、更完整的数据库,协助国内研究人员开发进展、作为医师诊疗与用药参考、提供生技公司及药厂,作为诊断平台或是药物开发之用。

张瑞湖 总经理

张瑞湖 总经理

冷泉港产品经理陈诗蕙博士,分享 Nanostring 在精准医疗开发临床检测系统的应用,探讨如何将临床研究开发成未来能改变临床指引的有利工具。她形容 Nanostring 为新精准定量的黄金标准,其再现性(reproducibility)高、专一性高是 Nanostring 的极大优点,拿一份 RNA 样本做多基因表现的定量,发现再现性很好,因此对于珍贵的临床样本,其实就无须再做技术重复;而且,Nanostring 在各国皆有相关研究报导,以加拿大儿童脑瘤伴随式诊断之研究成果为例,研究员将样本与设计的 RNA 探针寄到美国与瑞士,同时进行 Nanostring 的实验,在三个不同地点、不同操作人员最后皆获得一致的结果,表示该技术适用于跨国多中心的临床研究。此外,Nanostring 以机器自动化取代大多数人工,可避免人为误差的产生,且比起次世代定序(next generation sequencing, NGS)技术,可减少约六个工作天的工时,省时又省力。

陈诗蕙 博士

陈诗蕙 博士

NanoString 亚太区营运总监 Paul Rasmussen 博士于演讲中特别提到两大主题,其一为 Nanostring 的 360 度全方位研究肿瘤免疫学与免疫疗法的基因表现套组(PanCancer IO 360 Gene Expression Panel),可用于开发药物伴随式诊断、临床研究之治疗策略,以及协助研究人员发表论文。Nanostring 适用于多种研究领域,包含:免疫、感染、基因表现、3D biology (DNA、RNA、蛋白质侦测技术) 等等,而在肿瘤领域的部分,当今最热门的免疫疗法,目前仅 25-30% 的病人有效,而影响其疗效的三大因素有:肿瘤细胞、肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)以及免疫反应(immune system’s response),因此该套组致力于侦测上述三个面向,期望以更全方位的角度帮助提升免疫治疗之成效,造福更多患者。Dr. Paul Rasmussen 也提及另一项开发重点“digital spatial profiling”,与过往实验方式不同之处在于,撇开仅看单一目标的做法,透过 barcode 的特殊设计,可一览多种目标,甚至可读取所有能侦测到的讯号,让研究者得以更全面的纵观检测结果。

Paul Rasmussen 博士

Paul Rasmussen 博士

辅仁大学附设医院一般外科主任、辅仁大学医学系副教授黄其晟医师从临床角度切入,探讨乳癌多基因标记的现况与未来。乳癌在台湾至今依然是发生率第一的癌症,且好发于高社经地位的女性,因此更受重视。乳癌以基因表现区分不同分子亚型较其他癌症来得更早与完整,乳癌在筛检及辅助治疗已有长足进步,但在临床预后及风险预测仍有发展空间,而目前可透过一些多基因表现检测,帮助医师与病人共同制定合适的治疗策略。基因标记分成单基因与多基因,单基因检测可用于遗传性乳癌的筛检,而多基因标记则可用于乳癌病患复发风险预测。临床上中等风险的病患,即可用多基因检测作为选择治疗方式的参考。但黄医师也强调,基因检测并不是决定乳癌治疗必要条件,也不完全适用于所有乳癌病患。

黄其晟 医师

黄其晟 医师

台大医学院临床医学研究所的王弘毅教授表示,以往 B 肝病毒(Hepatitis B virus, HBV)的研究,多着重在后天免疫(adaptive immunity)的部分,而先天免疫(innate immunity)在此扮演的角色仍旧不甚清楚。B 肝病毒的清除能力与年龄有很大的关系,若 在一岁前感染,约有九成会病患会成为 B 肝带原者。成年后感染,则仅有不到 5% 会成为慢性带原者。本次研究借由建立各年龄的慢性 B 肝病毒感染小鼠模型,探讨 B 肝病毒对先天免疫的影响。发现 B 肝病毒引起 的先天免疫主要会改变肝脏巨噬细胞(kupffer cell)与发炎反应相关的单核球 (monocyte)之间的关系,两群细胞有如平衡跷跷板,在未感染时,由巨噬细胞维持平衡,一但感染 B 肝病毒后,巨噬细胞会下降,而单核球会大量进入肝 脏,并分泌促进发炎反应的细胞激素(cytokine)协助清除 B 肝病毒感染。然而, 在年纪小的小鼠模型则看不到该现象,无法激起足够的免疫反应来清除病毒, 因此产生高比例的带原。由此可知,年龄对先天免疫清除 B 肝病毒的能力有很 大的影响。王弘毅教授表示,希望能将实验结果,回归应用到人体医疗层面, 帮助更多 B 肝患者。

王弘毅 教授

王弘毅 教授

GENExSportbanner

国卫院癌症研究所的张忆寿名誉研究员,长年投入癌症生物资讯领域,此次他以“如何善加利用高通量的体学资料(making good use of high-throughput omics data)”为题,与听众分享高通量技术运用于研究的重点及经验。张研究员指出,随着高通量技术的问世,相应的资讯分析也有所进展,改变了研究人员选题的方向,使得研究过程的重点与以往不同,例如:在癌症生物标记的研究上,从过去找寻特定基因到针对整个讯息传递路径、再到看免疫细胞组成等去探究,带动整个转译医学的发展。其中,张研究员强调,除了选题及样本资料的收集很重要外,后续的分析方法也不容忽视,而第一步的实验设计与选对统计模型(model)是成功的关键。再者,由于收集样本资料时,容易因不相关的因素如取样时间不同、实验材料批次不同,产生批次效应(batch effect)进而影响分析结果,而透过高通量的资料及主成份分析(principal component analysis, PCA)可降低批次效应造成的伪阳性问题。

张忆寿 名誉研究员

张忆寿 名誉研究员

国卫院林育如博士后研究员表示,在所有台湾妇女癌症中,乳癌的发生率高居第一。目前临床上分为四种乳癌亚型,包含管腔细胞 A 型 (luminal A)、管腔细胞 B 型(luminal B)、人类上皮细胞生长因子接受器第 2 型(Her2+)过度表现型和基底细胞型(basal-like)三阴性乳癌类等。针对不同病患,作出不同的治疗建议,例如 Her2+ 患者采用 Trastuzumab(Herceptin, 贺癌平)结合化疗,Luminal A/B 患者采用 endocrine 或 endocrine 结合化疗治疗。因此,为了实现乳癌的个人化治疗目标,他们透过 WGS 取得患者的基因体数据,接着建立染色体图谱以及基因图谱,再借由PanCancer IO 360平台,探讨乳癌中肿瘤、肿瘤微环境和免疫反应之间的交互作用。未来,该平台可望应用于免疫治疗的评估,以及监测癌细胞对于免疫治疗的反应。

林育如 博士后研究员

林育如 博士后研究员

国卫院癌研所副所长洪文俊教授指出,胰脏癌患者的五年存活率为所有癌症中最低。接着提到,每个癌症通常会有 3~6 个驱动基因突变(driver gene mutation),而在胰脏癌患者中,KRAS 和 p53 为最常见的基因突变,各占 90% 和 50 %,另外常见突变类型为 WNT 讯息传递路径相关基因,例如 AXIN1、RNF、APC 等。随后,他们建立二组胰脏癌动物模型,其一为  KRAS、p53 突变(KPC),其二为 KRAS、p53 及 APC 突变(KPA),进行不同药物治疗的研究。过去研究显示,血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF)在胰脏癌形成过程中,也扮演重要角色,而 Src 讯息传递路径也会影响 PDGF 所诱导之肿瘤恶化,因此他们让 KPA 和 KPC 老鼠使用 Src 抑制剂 dasatinib,结果发现,dasatinib 治疗 KPA 老鼠效果佳。洪教授特别指出,该研究让医师能给适当的患者,给予对的药,这就是精准医学的精髓。此外,洪教授也指出免疫治疗对胰脏癌的效果非常差,2015 年研究指出,免疫疗法客观反应率(OPR)很低,最主要的原因为肿瘤微环境影响。

洪文俊 教授

洪文俊 教授

国卫院癌症研究所的江士升助研究员指出,口腔癌为癌症的前五名,复发患者的存活率不高,找出这些复发率高的患者的生物标记(biomarkers)相当重要,所以国卫院也建立口腔癌基因体图谱。而生物标记的获得方法可分为基因层次(
gene level)或讯息传递路径层次(pathway level)。他们的研究团队采用讯息传递路径分析方法(pathway analysis,又称 gene sets analysis),分析特定肿瘤微环境的路径或是功能变异。更具体地说,他们采用的是基因集富集分析方法(gene set enrichment analysis, GSEA),能检测基因集合而不是单个基因的表达变化,预期得到更为理想结果。他也提到,样品预备的 protocol 及 SOP 相当重要,例如,从新鲜冷冻样本、福马林固定石蜡包埋样本(formalin-fixed, paraffin-embedded, FFPE)萃取核酸的过程中,可能会有些许 的人为操作误差,而NanoString平台对于这种误差似乎较不敏感。此外,他更表示,后续的数据处理及校正、注意肿瘤免疫浸润(immune infiltration score)、 探针设计(probe design)等都是需要特别留意之处。

江士升 助研究员

江士升 助研究员

台大医院肿瘤医学部陈伟武主治医师表示,现今免疫疗法大多是指免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor),临床上免疫检查点抑制剂,例如合并使用 CTLA-4 抑制剂 ipilimumab 与抑制剂 nivolumab 治疗黑色素瘤患者的效果优于单独使用 nivolumab 治疗。然而,并非将所有的免疫疗法结合起来都有不错的效果,例如吲哚胺 2,3 – 双加氧酶 (indoleamine 2,3-dioxygnease-1, IDO-1) 免疫抑制剂治疗黑色素瘤有不错的效果,但 PD-1 结合 IDO1 组合疗法的第三期临床试验结果却不如预期。也发现某些 PD-L1 表现缺失的患者对 PD-L1 抑制剂仍有些许效果,这是未来可进行探讨研究的方向。陈医师接着表示,IFN-ϒ 在免疫调控中,扮演相当重要角色,若患者的 IFN-ϒ 表现佳,再用 PD-1 抑制剂于黑色素瘤会比较有效,在各种肿瘤癌症分析中,不能只分析 T 细胞,仍须分析其他细胞,例如抗原呈现细胞、巨噬细胞等。

陈伟武 主治医师

陈伟武 主治医师

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系:service@geneonlineasia.com

Share.
error: 注意: 右键复制内容已停用!