精确肿瘤学：新测试超越基因

两种新的精准医学测试，可以超越癌症基因来识别新的治疗靶点，刚刚获得纽约州卫生部的批准，现在肿瘤学家和癌症研究人员都可以在病人护理的第一线使用。这些测试是基于哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)的研究人员进行的，它们可以为更精确的癌症治疗铺平道路，并有助于在传统精准治疗方法失败的情况下找到有效的药物。

“这意味着绝大多数没有可操作的突变、对化疗或靶向治疗没有反应、或在化疗或靶向治疗后复发的癌症患者，现在可以获得额外的测试，帮助他们的肿瘤医生选择最适合他们特定肿瘤的治疗，”测试的首席开发人员说，安德里亚·卡里法诺博士，哥伦比亚大学瓦杰洛斯内科医生和外科医生学院系统生物学系主任。

这两种测试，DarwinOncoTreat和DarwinOncoTarget，在哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院病理和细胞生物学学系的个性化基因组医学实验室独家提供。这些测试是由达尔文健康这是一家总部位于曼哈顿的生物技术公司，由卡利法诺和他的同事、医学博士吉迪恩博斯克于2015年创立。

精确治疗癌症的新方程式

当细胞内的多个基因发生突变，导致细胞分裂和生长失控时，癌症就会发生。目前的精准医学方法旨在使这些突变基因失效，现在许多癌症患者都对他们的肿瘤进行了突变基因分析，这些突变基因可以用现有的靶向疗法进行治疗。这些被称为“可行动突变”。

“不幸的是，以基因为中心的癌症治疗方法在很大程度上依赖于使用单一药物来攻击个体突变，但事实证明，这种方法仅对相对较小比例的患者有效，”Califano说。“这是因为大多数患者缺乏可操作的突变，即使在那些有这种分子改变的患者中，大多数要么对靶向治疗无效，要么迅速产生耐药性。”

许多科学家现在相信，除了最初对突变基因的关注，精准肿瘤学现在还必须解决最终导致癌细胞恶性行为的正常蛋白质和分子途径的活动。问题在于，虽然可以很容易地对基因进行排序，以评估突变的存在，但要完全统计潜在相关蛋白质的不规律活动则要困难得多，因此挫败了以前试图确定控制癌细胞“引擎室”的精确蛋白质组的尝试。

卡利法诺的团队和达尔文健康部的首席科学官马里亚诺·阿尔瓦雷斯(Mariano Alvarez)一起，利用一种叫做信息理论的数学分支，开发出了一种算法，可以识别这些关键的蛋白质，这些蛋白质被称为“主调控者”，是控制癌细胞恶性行为的关键。该算法利用蛋白质众多目标的mRNA水平(用传统方法很容易测量)作为间接但高度精确的蛋白质活性指标。重要的是，与其他任何可行的方法不同，这些算法揭示了隐藏的蛋白质网络，这些蛋白质共同作用，控制单个患者肿瘤细胞的异常活动。Califano说:“这些主调控器代表了癌细胞调控‘恶意软件’的终极开关，为抗癌治疗提供了一类新的靶点。”

使用这些工具

这两项新的临床试验是由Califano在CUIMC过去15年的研究以及达尔文健康中心的进一步改进所推动的。其中一项测试是DarwinOncoTarget，它可以识别个体肿瘤中所有的蛋白质，这些蛋白质的作用异常，并且已经有FDA批准的或试验药物。第二项测试，DarwinOncoTreat，对负责启动和维持特定肿瘤的主调节蛋白的全部补体进行研究，以预测通过干扰这些蛋白最有可能使患者受益的药物。

“我们非常高兴成为第一个提供这些测试的机构，”他说凯文·罗斯，医学博士，博士，哥伦比亚大学瓦杰洛斯内科医生和外科医生学院病理学和细胞生物学系主任。“将这些测试提供给全国各地的癌症研究人员和肿瘤学家，将为癌症社区提供新的工具，帮助癌症治疗与患者肿瘤的独特特征保持一致。这些测试现已在我们的CLIA认证的个性化基因医学实验室中提供，这意味着它们符合质量实验室标准。”ry的再现性标准可保护患者安全，因此可用于临床试验和个体患者。”

基于这些测试结果的临床试验目前正在CUIMC进行，包括一项新的研究研究关于转移性胰腺癌，对尚未受益于曲妥珠单抗（赫赛汀）治疗的HER2阳性转移性乳腺癌患者进行II期试验，以及对胃肠胰神经内分泌肿瘤进行II期试验。

这两项试验也正在考虑纳入由Dana Farber癌症研究所领导的儿童恶性肿瘤多中心研究（基因组评估通知了新疗法（GAIN）联合会个体化癌症治疗2，iCat2研究）。

DarwinOncoTreat和DarwinOncoTarget可能为在靶向或传统治疗后没有可行动的基因改变或没有反应或复发的患者提供一个全新的精准肿瘤学诊断平台Mahesh M. Mansukhani医学博士他是个性化基因组医学实验室的医学主任。

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Andrea Califano是哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院生物化学与分子生物物理学及生物医学信息学学系化学与系统生物学Clyde和Helen Wu教授。

凯文·罗斯也是哥伦比亚大学瓦杰洛斯内科医师学院病理学和细胞生物学的医学博士唐纳德·W·金（Donald W.King）和玛丽·伊丽莎白·金（Mary Elizabeth King）教授。

最新可用的测试使用了哥伦比亚大学研究人员开发的新颖专有算法，该算法已被哥伦比亚大学独家授权给达尔文健康。