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生物标志物释放：从混乱到基因组数据清晰度的编程管道
生物标志物分析在诊断和临床试验中越来越重要，不仅在肿瘤学，而且在其他领域，随着洞察力获得的见解为个性化疗法铺平了道路。通用术语“生物标志物”包括多种生物分子，这种多样性也适用于其分析方法的类型。一种有希望的情况是使用遗传数据，可以通过下一代测序（NGS）获得。在基因组学领域工作，统计程序员面临着处理大量主要非结构化原始数据的挑战。在这里，我们显示了一个模范管道，该管道详细介绍了NGS数据的处理以创建最终分析集。因此，我们通过使用公共数据库来解决数据标准化，协调和注释基因组数据的问题。分享有关此类工作流程的见解有望提高对生物标志物分析及其解决方案挑战的认识。引言近年来，通过在临床试验中引入大数据应用的彻底改变了患者护理。基因组测序为个体之间的高个体间变异提供了见解，得出的结论是，有可能将疾病定制为个体特征。1因此，个性化医学（也称为精密医学）已进入临床试验领域。通常认为这两个术语是类似的，但“个性化”一词引起了人们的关注，因为可能会误解为每个人的独特开发。精密医学的目标是什么？精确医学旨在使用生物标志物（个体特征）将个体分类为不同的亚群，以量身定制其医疗。分类可能基于对特定疾病的敏感性，疾病的潜在生物学或对特定治疗的反应。因此，个性化医学与常规疗法有所不同，因为它的重点是最有可能受益于这种治疗方法，支付费用和副作用的个人，这些人可能会通过常规疗法而产生。2基于这些分类，可以开发有针对性的方法，这些方法主要具有高度选择性与低级毒性相结合。3一个突出的例子是小分子抑制剂克罗唑替尼，该抑制剂用于NSCLC患者ALK或ROS1基因融合的靶向治疗方法。4–6在这种情况下，两种融合会导致肿瘤发育，因此可以充当基因组生物标志物。通过在诊断中使用它们，可以缩小多达7％4-6个NSCLC患者的小亚种群，这些类型的融合因子对克里佐替尼敏感。然而，这种目标方法也可能有一些陷阱，因为可能有一定数量的子人群中对该疗法没有反应，或者在一段时间后停止反应，这会导致疾病的进一步发展或复发。这是基于耐药性的共同现象，耐药性是精密医学中的另一个热门话题。虽然先前存在的抗性被称为“主要抗性” 7，但仅在治疗期间或由于治疗而形成的机制被称为“获得的抗药性”。8种耐药性的原因可以是多种原因，但是主要的机制是靶基因3中的突变，也称为靶标突变9，其中癌细胞试图逃避给定的疗法。除了其他机制（例如表观遗传变化）外，耐药性的另一个常见原因是肿瘤细胞用于提供持续信号传导的下游信号传导基因突变。这些类型的遗传改变通常称为脱靶突变9，并且可以发生在不同的基因亚型中，这些基因类型通常分为三类：癌基因，肿瘤抑制基因（TSG）和具有模棱两可作用的基因。致癌基因通常介导信号传导以用于细胞的生长和细胞分裂，而TSG速度减慢甚至抑制了这种信号并介导凋亡。这些亚型的突变变化会导致癌基因的激活增加或TSG抑制，这可能导致大规模和不受控制的细胞生长，例如肿瘤细胞。模棱两可的基因可以用作癌基因或TSG，具体取决于各自的细胞信号传导。可以使用遗传数据来分析提到的各种遗传异常，在该数据中，这种抗性突变（无论是靶向）被视为生物标志物。
胰腺癌的遗传学、基因组学和新兴分子疗法
简单总结：这篇评论文章总结了目前关于胰腺癌遗传学的知识状况，并介绍了反映基因组医学进展和个性化医疗方法的可能治疗方案。几种致癌基因的体细胞变化会导致肿瘤的发展，包括基因 BRCA1/2 和 PALB2、TP53、CDKN2A、SMAD4、MLL3、TGFBR2、ARID1A 和 SF3B1，这些基因与胰腺癌有关。4% 到 10% 的胰腺癌患者会在这些基因之一中发生突变。6% 的胰腺癌患者有 NTRK 致病融合。据估计，24% 到 44% 的胰腺癌表现出同源重组缺陷 (HRD)。 HRD 最常见的原因是调节该 DNA 修复系统的基因发生失活突变，主要是 BRCA1 和 BRCA2，但也有 PALB2、RAD51C 和其他几十种基因。
非小细胞肺癌从基因组学到治疗学
摘要：非小细胞肺癌 (NSCLC) 是一种异质性疾病，随着促进肺癌肿瘤发生的各种关键致癌突变的识别，治疗管理取得了进展。后续研究开发了针对这些致癌基因的靶向疗法，希望根据肿瘤的分子基因组学实现个性化治疗。本综述介绍了针对 NSCLC 中可操作突变的已批准治疗方法以及有希望的靶点和疗法。我们还讨论了社区肿瘤学站点的分子检测实践现状，这将有助于指导肿瘤学家进行肺癌决策。我们提出了社区实践和学术站点之间的协作框架，通过结合提高检测率、虚拟分子肿瘤委员会、基于供应商的肿瘤学临床路径和学术型单一电子健康记录系统，帮助提高社区中个性化策略的利用率。
新陈代谢与癌症之间的联系
代谢会产生氧自由基，从而导致致癌突变。激活的致癌基因和肿瘤抑制因子的丧失反过来会改变代谢并诱导有氧糖酵解。有氧糖酵解或瓦博格效应将高葡萄糖发酵率与癌症联系起来。葡萄糖与谷氨酰胺一起通过糖酵解提供碳骨架、NADPH 和 ATP 来构建新的癌细胞，这些癌细胞在缺氧条件下持续存在，进而重新连接代谢途径以促进细胞生长和存活。过量卡路里摄入与癌症风险增加有关，而卡路里限制则具有保护作用，可能通过清除线粒体或线粒体自噬，从而减少氧化应激。因此，代谢与癌症之间的联系是多方面的，从大型哺乳动物中癌症发病率低、比代谢率低到因酶或癌症基因突变导致癌细胞代谢改变。
2003年人类基因组项目的完成揭示了基因在人类发育和疾病进展中的作用，但质疑A
哪些表观遗传学在整个生命周期内教给我们有关遗传变化的教导？研究表观遗传学表明，从早期发展到老年，外部影响的变化在整个生命周期中都具有重大影响。表观遗传模式的变化会导致遗传疾病，例如哮喘和某些癌症。最后，表观遗传变化可以加速衰老过程，这是通过表观遗传钟跟踪的现象。表观遗传学的未来，利用表观遗传学获得的知识越来越有可能在早期发现疾病标志物，并开发针对表观遗传途径的疗法。将来，癌症疗法可能能够重新激活抑制肿瘤生长或激活癌基因的基因，从而减慢癌细胞的生长。随着个性化药物变得更加普遍，可以针对每个患者独特的表观遗传学概况
第 18 章 RAS 致癌基因的故事
第 18 章 RAS 致癌基因的故事 221007bu3 抗癌药物：发现和寻求治愈方法的故事 Kurt W. Kohn，医学博士，哲学博士 名誉科学家 分子药理学实验室 发育治疗学分部 美国国立癌症研究所 马里兰州贝塞斯达 kohnk@nih.gov 第 18 章 RAS 致癌基因的故事 病毒中的 RAS 致癌基因。RAS 基因是人类癌症中一个特别重要的基因或致癌基因家族，它首次是在对致癌病毒的研究中发现的。1963 年的某个时候，在伦敦医院研究实验室癌症研究部工作的 Jennifer Harvey 给小鼠和大鼠接种了一只患有病毒诱发的白血病的大鼠的血浆。她定期将病毒从一只动物转移到另一只动物，从而诱发它们患上白血病。然而，那一年的一次，她注意到一些不寻常的东西，这为癌症的成因和治疗打开了一扇新的窗户（Harvey，1964 年）。接种了她一只白血病大鼠病毒的小鼠，除了常见的白血病（血液和淋巴结中有恶性细胞，而不是各种组织中的肿块）外，还意外地患上了实体瘤。后来发现，她的白血病病毒从大鼠自己的基因组中获取了一段 DNA 片段（拼接到其基因组中）。这段 DNA 现在是新病毒基因组的一部分，导致她的小鼠出现实体瘤型癌症肿块。此外，新的癌症基因被发现是正常基因 RAS 的突变版本（可能是大鼠肉瘤，突变版本最早是在大鼠肉瘤中发现的）。Harvey 的名字因新发现的 HRAS 致癌基因中的字母 H 而永垂不朽，HRAS 致癌基因是正常 HRAS 基因的突变形式。哈维的新病毒导致培养皿表面的细胞过度生长，形成“病灶”（图 18.1），其方式与温伯格团队后来在致癌基因研究中观察到的情况类似（第 15 章中的图 15.3）。电子显微镜图像中看到的哈维病毒颗粒具有非常不寻常的结构，类似于辐条轮（图 18.2）。
KRASG12C 抑制剂的耐药机制
摘要：KRAS 是人类最常见的致癌基因之一，但生产直接抑制剂的协同努力大多以失败告终，使 KRAS 获得了“无药可用”的称号。最近生产亚型特异性抑制剂的努力取得了更大的成功，几种 KRAS G12C 抑制剂已进入临床试验，包括 adagrasib 和 sotorasib，它们已显示出对患者有效的早期证据。从其他 RAS 通路抑制剂的经验教训表明，这些药物在体内的效果将因耐药性的产生而受到限制，G12C 抑制剂的临床前研究已发现这方面的证据。在这篇综述中，我们讨论了 G12C 抑制剂的当前证据、对 G12C 抑制剂的耐药机制以及克服它们的潜在方法。我们讨论了联合治疗的可能靶点，包括 SHP2、受体酪氨酸激酶、下游效应物和 PD1/PDL1，并回顾了正在进行的针对这些抑制剂的临床试验。
在患有纳盘淋巴瘤激酶融合的晚期非小细胞肺癌患者中，从克罗唑替尼转向阿尔染剂的结果
肺癌疗法已进入精密医学时代。对于携带驱动癌基因的患者，分子靶向疗法已解锁了生存的巨大改善。纳普型淋巴瘤激酶（ALK）是由ALK基因编码的受体酪氨酸激酶，突变时通常与肺癌相关。这种激酶通常在中央和周围神经系统中表达（1）。ALK is reported to regulate several different pathways involved in cellular proliferation and survival, such as PI3K-AKT-mTOR, RAS-RAF-MEK- ERK, and the JAK-STAT pathway, once it dimerizes and is activated by autophosphorylation after binding with its ligands, pleiotrophin (PTN), and midkine (MK) (2,3).含有变性淋巴瘤激酶（ALK）融合的晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的患者，其中占NSCLC病例的3％至13％）（4），已批准用于使用几种第一代或第二代碱性基因酶抑制剂（包括Crizib），包括Crizib（Criz-crizib），包括Alectinib和Brigatinib（5,6）。含有变性淋巴瘤激酶（ALK）融合的晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的患者，其中占NSCLC病例的3％至13％）（4），已批准用于使用几种第一代或第二代碱性基因酶抑制剂（包括Crizib），包括Crizib（Criz-crizib），包括Alectinib和Brigatinib（5,6）。含有变性淋巴瘤激酶（ALK）融合的晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的患者，其中占NSCLC病例的3％至13％）（4），已批准用于使用几种第一代或第二代碱性基因酶抑制剂（包括Crizib），包括Crizib（Criz-crizib），包括Alectinib和Brigatinib（5,6）。
KRASG12C 突变肺腺癌：独特的生物学、新疗法和新挑战
KRAS 突变型肺癌是腺癌 (LUAD) 最常见的分子亚类，它是取决于突变类型的异质性组，它不仅影响致癌基因的功能，还影响癌症的生物学行为。此外，KRAS 突变会影响放射敏感性，但也会导致贝伐单抗和双膦酸盐耐药性。针对吸烟相关的 G12C 突变 KRAS (sotorasib 和 adagrasib) 的等位基因特异性不可逆抑制剂的开发具有重要意义。根据试验数据，sotorasib 和 adagrasib 均获得 FDA 的有条件批准，用于治疗先前接受过治疗的晚期 LUAD。与其他靶向疗法类似，临床给予 KRASG12C 抑制剂 (sotorasib 和 adagrasib) 会导致获得性耐药，这是由于不仅 KRAS 而且其他致癌基因的各种基因变化造成的。最近的临床研究旨在通过新颖的组合策略来提高 G12C 抑制剂的疗效。
分子生物学的当前问题
亲爱的同事，表观遗传修饰和染色质重塑通过动态调节基因表达而不改变DNA序列，在癌症中起着核心作用。异常的DNA甲基化，组蛋白的修饰和染色质可及性的变化可以激活癌基因或沉默的肿瘤抑制剂，从而有助于肿瘤的启动和进展。该特刊探讨了了解癌症中表观遗传失调和染色质重塑的分子机制的最新进展。我们重点介绍了用于检测ctDNA表观遗传改变的新技术，这些技术提供了有希望的非侵入性癌症生物标志物。此外，我们讨论了关键的染色质重塑剂，组蛋白修饰酶和NCRNA在塑造癌症表观基因组中的作用。特刊还涵盖了新兴的治疗策略，包括表观遗传抑制剂和靶向染色质改良药物。通过整合表观遗传学，功能基因组学和精度肿瘤学的发现，该系列旨在提供有关癌症染色质动力学及其临床应用潜力的全面观点。