漫谈 Multi-gene PCR 诊断之临床应用—奇美医院医学研究部李健逢部长专访

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李健逢医师,其专长是​​结缔组织肿瘤以及癌症转译医学研究,现担任奇美医院医学研究部部长,专精精准医疗。

随着医疗科技日新月异,癌症的治疗已逐渐偏向个人化精准治疗,次世代定序技术的进步以及各种伴随式诊断结果能使病人得以获得更有效的治疗。

随着近年对疾病机转和分子诊断的累积了解而进而促进生物标记的研发,些许伴随式诊断 (Companion Diagnostics) 及辅助式诊断(Complementary Diagnostics)已获得美国 FDA 核准。伴随式诊断是指用于帮助与特定药物或治疗配对的检测项目,而检测筛选适合治疗病人的科学是精准医疗的重点。例如,伴随式诊断测试可以确定病人的肿瘤是否具有该药物靶向的特定基因变异或生物标记,以确保某种特定药物或治疗是否对该病人有效。近年的许多新抗癌标靶药会结合伴随式诊断一起以提高用药成效。相反地,辅助式诊断则提供有关如何使用特定药物的额外资讯或指导使用某类药物。病人可从辅助式诊断获得药物或治疗的风险或获益评估,但辅助式诊断所提供的用药建议并不属于接受药物或治疗的前提条件。

基因线上本次有幸邀请到李健逢部长,与我们分享奇美医院如何善用新医疗科技为病人谋得更精准,更有效的医疗服务。

癌症检测趋向多元且快速,但仍有不足

“对一位癌症病人而言,时间耗损是治疗的一大阻碍,如何在有限的时间找出特定的变异,使病人能得到最有效的治疗极其重要。”

当谈起目前基因检测在临床亦或是病理上的应用时,李部长解释,单基因的 PCR 检测对于目前癌症的诊断已略显不足,现有的研究已显示癌症可检测的基因变异越来越多,所以如果能针对一种癌症集结相关的基因变异同时进行检测,可以在有限的时间内得到确切诊断,病人也因此可以得到更准确的治疗。他举例:“如果采用单基因检测的话,每次操作就代表独立一次的操作,因此每次检测对病人来说就是一段等待时间。以肺癌来说,就会先做 EGFR,如果是阴性的话,才会继续做另一个基因,以肺癌目前已知基因约 10 种基因变异,做完后大约会耗费 2 个月的时间,而病人的状况通常等不起。”

为了让病人能得到完善治疗,目前已有所谓的​​多重基因聚合酶链式反应(Multi-gene PCR),主要应用 PCR 同时检测或鉴定多种基因变异。同时鉴定多种基因变异可以节省病人等待时间,尽早决定病人治疗方针。此外,单基因检测每检测一次就必须重新切片,病理组织耗损增加,以常用的细针穿刺切片(needle biopsy)大多仅能切 30 片切片左右,可能无法进行多次单基因检测。如果借由 Multi-gene PCR 来操作的话,既节省组织的耗损(因为只要几片切片)还能节省时间(约一天就能操作完毕)即获得基因变异结果,得以快速给予适合的治疗。

Multi-gene PCR vs. NGS ?

李健逢部长表示,现在的癌症诊断指引多数还是以次世代定序(next-generation sequencing, NGS)为标准,而部长认为,一项合乎标准的次世代定序,必须能完全定序特定基因整个基因序列(coding region)以及其所有可能发生的基因融合型态。

然而 NGS 在台湾尚未被健保给付,其费用对病人而言即代表一道门槛,NGS 收费因检测的基因子目从数万到数十万元不等;对于那些有能力负担的病人是一个门槛。另一道门槛即是时间,多久能拿到报告意味着病人能多快开始治疗。根据美国 ASCO 的一篇报导,临床医师通常希望在一星期内拿到 NGS 的报告,现实上,目前的 NGS 的报告时间需耗费约 21- 30 天左右。因费用和时间的门槛,以肺癌而言,很多专家在治疗肺癌的时候,仍宁可选择先检测 EGFR,阴性就检测 ALK,ROS1,后续再衔接PD-L1,上列都阴性则会为病人安排化学治疗而未必会进行多基因的检测。

NGS 的另外一道障碍就是组织检体量,以细针穿刺的检体通常可以切 30 几片,以常态的诊断,在切片进行染色后已消耗许多组织,因此不一定够可以进行 NGS 定序。还有,“Multi-gene PCR 相较于 NGS,所需要的切片数量以及肿瘤纯度要求较低”,李部长厘清,Multi-gene PCR 不需要太高的肿瘤纯度(意指的是肿瘤数量与正常细胞数量比例),举例来说,一般的 Multi-gene PCR 如 AmoyDx 的 Multi-gene PCR ,在有经验的实验室操作之下仅需要大约 5% 的肿瘤细胞纯度即可,而 NGS 则须至少 30% 的肿瘤纯度。根据统计,在正常取样之下,有大约 20至30% 的细针穿刺检体量比例是不够进行 NGS 检测的,但根据临床医师的观察,这恐怕还是低估的比例。

而 Multi-gene PCR 广义上来说就如同看不到序列的 hotspot NGS panel,在好的设计下可以涵盖 90% 以上的覆蓋度,操作需要约一天就能获得结果,且所需要的组织检体约原本 NGS 的五分之一(仅需3-4 片切片即可)。此检测完全不干扰病人的后续诊断流程,就算病人后续要进行 NGS 定序,检体也还是足够进行。所以在讨论时效的话,Multi-gene PCR 无庸置疑是比较快速的,但论全面性的话,还是无法与高规格、多基因套组的 NGS 比拟。

“Multi-gene PCR 无法完全取代 NGS,在有些较复杂的基因变异样态,我们会需要看到基因序列或是更广泛的剖析序列,例如当病人 Multi-gene PCR 测出 insertion 或是 fusion 阳性时,而这类变异刚好可以被纳入临床试验接受研究新药治疗时,这时可能就会需要更清楚的厘清其基因定序或是融合样态,此时建议选以 Sanger sequencing 或是 NGS 进行后续检测。”李部长说明。

图一、李健逢部长介绍实验室器材操作流程

癌症检测,到底该如何选择?

所以,病人到底该如何选择这两项检测?部长建议,两者检测的选择以医师与病人的需求和负担能力为条件,如果医师需要了解病人的基因序列以确保用药的准确性,且同时病人有能力负担,则可选择 NGS;但如果临床医师觉得病人无法负担,亦或是组织取样的品质不是那么好的话,建议选用 Multi-gene PCR 检测。两种测验的价格差距甚大,目前 NGS 价格大约是 Multi-gene PCR 价格的两倍至数倍。台湾健保目前在检验上并无部份负担,故为了让病人能得到更明确的治疗,奇美医院选择在特定癌别的多基因检测中自行吸收检测中无法计价的部分检验成本,不让病人自费,不增加其经济负担,期待提供病友更友善的治疗环境。

在积极为病人寻求治疗时,李部长提到,以目前台湾 NGS 尚未被给付的状况下,机构如果刚好正进行新药临床试验,且个案筛选采用 NGS 检测,就可以评估病人是否能借由加入临床试验而进行检测;而那些没有执行临床试验的机构,就可能需要了解病人是否有私人保险,看私人保险是否能给付检测的部分。最窘迫的情形,就是病人没有保险而且经济上相对困顿但有检测需求,或是病人癌症进展迅速,无法等待 NGS 发报告的时间,会建议先以 Multi-gene PCR 进行检测,早点确定病人治疗方向。另外,由于 NGS 发报告的时间较长,往往病人在漫长的等待报告期间因病情恶化而需给予化疗,即使测得基因突变可加入试验或申请恩慈疗法,却因病人早已经接受化疗,导致失去加入以第一线治疗为规划的恩慈治疗或是临床试验,失去了接受新药治疗的机会。李部长语重心长的说,“任何检测发报告的时间都非常重要,因为这代表病人能更早得到不同治疗的选择权。”

癌症基因检测咨询门诊成立,为病人多尽一份心力

当问起成立癌症基因检测咨询门诊的原因时,李部长解释,主要是因为面对现在越来越精进的检测模式,所需要的知识门槛很高。对于现阶段的临床医师,除了需要了解全身相关的癌症,更要了解多种检测的判读,但是在门诊除了倾听病人病程及给出治疗方针外,如果还要判读以及解说检测方法学、适用范围、及结果,可能占据门诊大多数时间,一次无法兼顾太多病人,反而排挤常规医疗时间。因此,在经过与肿瘤科医师商讨之后,决定成立癌症基因检测咨询门诊且所有人力由院内精准医学中心支援,病人可以在医师的转介下至此门诊得到更进一步的解说。

“门诊的成立亦对精准医疗检测部门的人员意义重大,这提供除了过去仅借由检体部分了解病人外,额外在门诊面对病人进行全方位了解和沟通的机会。”

李部长也分享从病理科转向门诊实际面对病人的经验,提到:“过往病理科医师仅在实验室工作,不需直接面对病人,有了咨询门诊后,病理科医师自己也需克服内心以往较内向的一面,在门诊面对病人。”李健逢部长也认为,兼任门诊使实验室同仁有所成长,因为跟病人面对面的接触后而产生同理心,让这些同事认知到检测结果所代表的是一个人对于生命的渴望,暸解每位病人都应被重视。

“检测的结果最好是能纳入(rule-in)一种治疗,而非排除(rule-out)一种治疗。”部长如是说。

因应时势所推动的个人化精准医疗,各大医院经常举行跨科部讨论,过往病理科医师仅能从病理检体提出观点,但由于咨询门诊的存在,病理科医师也有机会见到病人,与临床医师一样站在相同的临床基础上共同讨论,治疗方向更加专注于病人本身,周全的讨论使病人获得更有效的治疗。

图二、李健逢部长实际操作检体

李部长最后总结,虽然目前市场上已有数种技术平台特定癌症或遗传疾病开发的的基因,可一次执行大量的基因定序分析,然而 NGS 检测因涉及昂贵仪器与高度生医技术且收费不定。但无可否认的是,NGS 的时效仍然无法满足临床需求,其对检体质与量的较高需求在若干病例仍是无法解决的障碍。因此 Multi-gene PCR 的便利毫无疑问让临床医师多一种检测选项,期盼能与 NGS 并行,成为癌症基因检测的另一个有用的策略。

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