几周前,在我去参与 癌症 和精准医学会议的路上,我想到Saul Steinberg在《纽约客》封面的插图“View From Ninth Avenue”。这幅画描画了从一个典型的纽约人的眼睛看到的世界地图。我们仿佛站在纽约第九小道的某个中央,朝水那边望去。第十小道上四处都是行人和车辆。哈德逊河是一个灰蓝色的条带。
但是世界上的其他中央都消逝了——不相关的,有关紧要的,像芝麻掉在饼上。堪萨斯城、芝加哥、拉斯维加斯和洛杉矶是地平线上的闪光点。有一条水域表示太平洋,还有一些悠远的国度:日本、中国、俄罗斯。整幅画就像是一个自恋和顽固己见的笑话:纽约人的世界从纽约开端和完毕。
2000年代中期,我有时觉得到,癌症医学仿佛正在从本人的第九小道观看世界。我们的愿望被基因组学主导——新发现的对细胞基因组停止测序的才能(“基因组”是指存在于生物体或细胞中的全套遗传物质)。
当然,癌症普通是由基因渐变驱动异常细胞生长而惹起(细胞生理学的其他特征,如细胞的代谢和存活也遭到影响)。经过鉴定癌细胞中的渐变基因,按这个逻辑,我们设计杀死细胞的新办法。由于关于集体患者的渐变是共同的——某个女性的乳腺癌能够有12个基因渐变,而另一个乳腺癌患者能够是不同的16个基因有渐变——我们将“集体化”癌症药物给予患者,从而大大进步了医治的无效性。
这种想法有令人振奋的记载。在2000年代,一种名为赫赛汀(Herceptin)的药物被证明对乳腺癌患者无效,但前提是癌细胞携带HER-2基因遗传渐变。另一种药物格列卫(Gleevec)只要在肿瘤细胞具有BCR-ABL基因渐变或c-kit基因渐变时才起作用。在我们的许多基因组信徒的头脑中,癌症成绩曾经变成了一个相当复杂,可扩展的算法:找到患者的渐变,并将这些渐变与药物相婚配。一切其他变量——癌细胞存在的细胞环境,癌症四周的代谢和激素环境,或许是癌细胞四周的人体——能够是不相关的悠远的点:(就像那幅画上的)日本,中国,俄罗斯。
为了完成基因渐变指点医治,研讨人员开端了两种实验。第一种被称为“篮子实验(basket trial)”,含有相反渐变的不同类型的癌症(例如肺癌,乳腺癌和胃癌)用相反的药物医治——实质上,是把基因程度上类似的癌症放进同一个“篮子”。与“篮子实验”相反的是“雨伞实验”。一种癌症——例如肺癌或黑色素瘤——依据基因渐变分为不同的亚型,并且每种亚型都用不同的靶向药物医治。在罕见的伞(肺癌)下——携带不同基因渐变的肿瘤将用完全不同的药物停止医治。
篮子实验有些效果。 2015年宣布了一项具有里程碑意义的研讨,122名患有几种不同类型癌症(肺癌,结肠癌,甲状腺癌)的患者具有相反的基因渐变,因而运用相反的药物vemurafenib医治。 这种药物在某些癌症中起作用——在肺癌中有42%的缓解率——但在其他癌症中基本没有:结直肠癌的缓解率为0%。虽然这个药物靶向的渐变在一切人类癌症中绝对较稀有,但最近该药的篮子实验曾经显示出惊人,甚至耐久的缓解率。
雨伞实验呢?后果良莠不齐——有些人还令人绝望。一项BATTLE-2研讨依据基因测序将肺癌患者分红不同的组,每组用四种不同的药物组合停止医治。该实验希望证明含有K-RAS基因渐变的肿瘤患者对一种特定的药物组合特别敏感(在小鼠的临床前数据标明这种组合对患者无效)。
但是这项雨伞研讨中费力的战略——对肿瘤停止活检,测序,然后将患者依照渐变指点医治——提供了很少医治方面的新停顿。总体上,携带K-RAS基因渐变的患者(癌症生长的关键驱动基因)在给予组合药物医治时没有活得更长。一位专家评论道:“最终,该实验没有确定任何新的有前景的医治办法。”测序似乎没有使我们的医治变得愈加明智。
这些晚期研讨的绝望加剧了对精准医学的地下批判。 也许我们被基因测序技术迷惑——完全看到癌症的遗传实质,难免会生出用靶向药物治标的愿望。 来自M.I.T.的癌症生物学家Michael Yaffe博士在《Science Signaling》杂志上写道:“生物医学迷信家沉浸于数据,就像酗酒者沉浸于廉价的酒一样。在那个陈旧的笑话中,醉汉在灯下寻觅丧失的钱包,生物医学迷信家也倾向于在最亮的测序范畴研讨——这里可以尽能够快地取得最少数据。像数据瘾小人一样,当真正在临床上有用的信息能够在其他中央时,我们依然持续关注基因组测序。”
这是肿瘤学家和患者如今的愿景,寻觅“其他中央”——第九小道以外的世界。癌细胞内的渐变当然携带相关生理学信息——其生长倾向、软弱性、招致致命疾病的能够性,但除了渐变之外,还有另一个信息世界。
为了在人类宿主体内生长和繁衍,癌细胞必需指派数十甚至数千个非渐变基因来到达其目的——将这些基因“开启”和“封闭”,就像病理学指挥官劫持了一艘船,如今他要用一切正常的齿轮和杠杆来开启新的歹意征程。并且癌细胞必需生活在其宿主体内的环境中——逃防止疫零碎,占领某些特定组织,转移到十分特殊的部位(在一些癌症中是骨骼而不是肾脏;在一些癌症中是肝脏而不是脾脏)。
假如“临床上真正有用的信息”位于这些范畴内——在癌细胞拉拢的正常基因网络中,在癌细胞与宿主的免疫零碎互相作用的机制里,或许在癌细胞生长需求整合的代谢途径中?
在往年芝加哥举行的美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上,展现了这个正在改动的、也愈加宽广的癌症精准医学的前景。也许本届ASCO会议上汇报的研讨中最重要的是一项大规模临床实验,该实验依据癌细胞中基因表达形式(而不是单基因渐呼吁行业者在政府部门出台相关政策标准的之前,从业者一定要规范自己的行为准则健康有序的快速发展。变)确定了不会从化疗中获益的乳腺癌患者。经过辨认携带这些“更平安”的遗传指纹的肿瘤,该研讨无望每年使不计其数女性防止有毒、昂贵且有效的化疗。找到不应该被归入规范化疗篮子的患者的才能,这也必需成为精准癌症医治最有价值的目的之一。在ASCO上,其他团队展现了新一代药物的效果,这些药物调动人体免疫零碎去攻击某些癌症,经过寻觅癌细胞上的生物标志物,预测哪些肿瘤能够会有反响(提示:它能够不是单个基因渐变)。
关键一点在于,精准医学不只仅是精准的捕获基因渐变。它能够没那么高技术含量,能够适用于癌症以外的其他疾病。在骨科中,精准医学能够是发现肩部骨折的渐变,预测传统肩部手术对这些患者不会成功。 它能够会再次用到基因测序——但这次是用基因组合的算法来预测后果(例如,条件A加B,去掉C,会对药物有反响吗?)。或许它能够会完全跳过基因测序:在我的实验室里,一位博士后正在用迷你的“类器官”技术从集体患者身上培育癌细胞——重现活肿瘤的三维细胞构造——并测试数千种药物,在患者用药前找到能够在这些类器官中起作用的药物。
当然,这些办法还必需在随机临床实验中停止测试,以确定它们能否提供好处。它们能否基于合理的本钱?这些益处能否会对公共安康发生影响?但是癌症医治的革新需求工夫、耐烦和勤勉,以及疑心主义。经过减少对精准医学的定义,我们也减少了为患者提供精准、周到的医治,或许有时不医治的雄心。假如再经过这种减少的狭窄来对待癌症,那将是一种耻辱。