第三节
新一代测序与临床
一、利用新一代测序技术建立了多种疾病的分型新标准及靶向治疗
用新一代人全基因组测序，全外显子组测序结合临床信息建立了多种癌症分型新标准，并由分型靶点设计研制靶向药物。根据510例乳腺癌病人的外显子组图谱，将乳腺癌分成4个亚型：Lumina A，Lumina B，HER2-enriched和basal-like。从测序获得亚型信息，有利于医生做出明确的诊断和治疗计划。如，曲妥珠单抗（赫赛汀）靶向治疗HER2-enriched亚型乳腺癌有特效。HER2也是胃癌患者预后不良的指标之一，与单纯化疗相比，曲妥珠单抗靶向治疗结合化疗，患者生存期显著延长。
二、目标序列捕获测序用于因DNA序列变异引起的疾病的诊断和靶向治疗
人类85%左右因DNA序列变异引起的疾病是由于外显子序列的突变，因此外显子或外显子组顺序测定即可进行疾病的基因诊断。例如，肺癌患者基因突变常见于膜受体酪氨酸激酶家族之一 EGFR 基因外显子18、19、20和22突变，尤其是19外显子缺失，总突变率在54%以上。靶向药物厄洛替尼和吉非替尼治疗效果显著；但外显子20有T790M突变或有插入突变则导致耐药；若有K-ras突变的患者对上述两药无效。
ALK也是一种酪氨酸激酶受体， ALK 基因突变与血液、间质和实体三大类型肿瘤相关。在多种癌症中发现 ALK 基因外显子易位，与间变性大细胞淋巴瘤、炎性肌纤维母细胞瘤、非小细胞肺癌、结直肠癌、乳腺癌等有关。2号染色体的倒位产生 EML4-ALK 融合基因，其编码的融合蛋白形成非配体依赖性二聚体，引起组成性的ALK激活。ALK信号激活 RAS-MEK-ERK、JAK3-STAT3和PI3K-AKT信号通路，导致细胞增殖和生成；与非小细胞肺癌和肺腺癌组织学、细胞形态学、年轻患者及吸烟史均相关。
ALK抑制剂Crizotinib对 ALK 易位的肺癌患者整体反应率为57%，疾病控制率为90%。ALK二代抑制剂Alectinib对Crizotinib耐药的 ALK 易位的非小细胞肺癌患者体现良好的疗效。
三、人全基因组解密推动医学基础和临床科学的进步有待深入发展
基因组测序发现了不少疾病与基因突变有关，并由此发明了有效的靶向诊断和靶向药物，但靶向药物多数只能延长患者寿命。可能与恶性肿瘤细胞基因组在治疗过程中再发生突变有关，或恶性肿瘤细胞基因组突变原来就不止一种，即肿瘤细胞的异质性，以致靶向药物逐渐产生耐药等变化。
胰腺癌生长快，转移率高，5年生存率为7%～8%，手术切除率为10%～20%。100例胰腺癌患者全基因组测序结果显示：基因组顺序中的突变在胰腺癌发生到转移几乎同时发生，如同“大爆炸”。基因组、外显子组或转录组测序若不与临床实际相结合，很难探索到胰腺癌发生发展的基本信息和新的治疗方法。
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