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近年来,分子靶向疗法在肺癌治疗上取得了巨大的进步,目前常用人源肿瘤异种移植模型(PDX)作为治疗方案的筛查手段,但该方法存在周期长、移植失败、实验室操作繁琐等缺点。在近期ClinCancerRes杂志上,德国学者针对大细胞肺癌(LCLC)靶向疗法筛查方案,提出了一种由计算机模拟的分子信号图(MSM)预测技术,并与传统的PDX试验进行了比较。研究结果发现,在非小细胞肺癌(NSCLC)患者的靶向治疗方案筛查上,MSM预测技术与PDX试验结果较为一致,且MSM预测技术存在周期更短,对实验室资源需求更低等优势,应用前景巨大。该项研究收集25例诊断为NSCLC的患者癌组织,试验分为2组——PDX组和MSM组。PDX组选用9-10周龄免疫缺陷裸鼠接种患者癌组织,接种成功待肿瘤生长至一定体积(V0)后,分别接受西妥昔单抗或厄洛替尼治疗,评估治疗第25天肿瘤体积(V25),若瘤体缩小40%以上,即V25/V%,则认为治疗有效。而MSM组中,研究人员收集每例癌组织标本的RNA-seq数据,将其录入到到MSM数据库中,预测西妥昔单抗与厄洛替尼方案治疗效果。在先前研究中,研究人员建立了一套大规模MSM数据库,涵盖了58类肿瘤相关信号通路,包括不同的细胞因子反馈环路,miRNA调节通路,以及肿瘤相关标志物等,对于每一种mRNA和蛋白质都有相对应的独有ID。因此,将患者肿瘤的基因表达数据录入到该数据库中,便可预测该患者对某项治疗方案的疗效反应,从而筛选出疗效最佳的靶向治疗方案。研究结果发现,PDX组中,西妥昔单抗治疗有效率为40%,即10只裸鼠瘤体缩小40%以上,厄洛替尼治疗有效率为20%,即5只裸鼠瘤体缩小40%以上。而MSM组中,西妥昔单抗的预测有效率为48%,即12例患者服用西妥昔单抗后治疗效果明显,厄洛替尼的预测有效率为40%,即10例患者服用厄洛替尼后治疗效果明显。PDX试验结果与MSM预测结果系统匹配分析显示,在西妥昔单抗治疗上,两种方法的处理结果呈负相关,即肿瘤缩小体积越多,意味着MSM预测评分更低,总体结果相关性为84%;同样地,在厄洛替尼治疗上,两类技术的处理结果亦呈负相关,总体结果相关性为80%,具体分析如下图所示。图1.A:基于MSM的计算机预测分析西妥昔单抗和厄洛替尼疗效(分别为48%,40%)的配对预测分析结果;B:基于PDX试验的西妥昔单抗和埃罗替尼疗效(分别为40%,20%)的配对分析结果;C:西妥昔单抗PDX试验结果与MSM预测结果的配对分析,相关性为84%;D:埃罗替尼PDX试验结果与MSM预测结果的配对分析,相关性为80%;E和F:PDX试验结果与MSM预测结果相似性受试者工作特征曲线(ROC分析)结果,其中西妥昔单抗对应AUC值为0.86,埃罗替尼对应AUC值为0.。
此外,临床实际结果也从侧面证实了MSM预测技术与PDX试验结果在靶向疗法筛选上效果相近。在研究纳入的25例患者中,11例患者在确诊后因转诊或其他原因离院而造成失访。剩余统计的14例患者中,5例患者基于对应的PDX试验结果,选择西妥昔单抗靶向疗法作为辅助治疗方案,这与MSM预测的结果一致,而且实际的西妥昔单抗疗效与MSM的预测结果相似。综上,研究人员总结道,通过本次研究可初步发现,基于MSM的计算机预测技术可以作为NSCLC患者筛选个体靶向疗法的潜在方案,然而后续仍需要大容量样本评估MSM预测技术的可靠性。编译自:
Comparingpatient-derivedxenograftand