儿童癌症是儿童1-14岁年龄段第二大死因，15-19岁年龄段的第四大死因。尽管过去40年来生存率有显著提高，但复发和晚期肿瘤患者的预后仍然很差,总体生存率低于20%。这其中,复发性中枢神经系统肿瘤、神经母细胞瘤、肉瘤和其他罕见实体瘤面临最大的治疗挑战。从分子角度，肿瘤发展中涉及的分子网络变化非常复杂，这种复杂性会加剧癌细胞基因组的不稳定性，进而导致更多亚克隆和异质性。肿瘤在进展中的高变异性以及许多分子通路的可塑性，也正是药物治疗出现耐药的基础。因此，如果通过基因组测序可以识别基因组改变，并与针对特定通路的抑制药物相匹配，便可实现有效的靶向治疗并减少药物毒性，为进一步个体化精准医疗建立基础。

近日，美国“战胜儿童癌症研究联盟”（Beat Childhood Cancer Research Consortium）的19所医院和科研中心团队，在 Genome Medicine 发表题为 Molecular-guided therapy for the treatment of patients with relapsed and refractory childhood cancers: a Beat Childhood Cancer Research Consortium trial 的文章。通过一项前瞻性、多中心临床试验，评估将肿瘤基因组和转录组分析与分子肿瘤委员会（MTB）相结合的个体化疗法，即分子导向治疗（Molecular-guided Therapy，MGT），证明了该疗法在为复发/难治性实体瘤儿童做出实时治疗决策时的可行性、安全性和疗效。

本研究于2014年7月至2018年6月共纳入186名受试者，144名接受了分子导向治疗（MGT）。接受MGT的受试者平均年龄11.04岁，其中69.44%至少接受过一种复发治疗。受试者被分为3组：复发/难治性神经母细胞瘤（31例，21.53%）、复发/难治性中枢神经系统肿瘤（41例，28.47%）和复发/罕见实体瘤（72例，50%）。

分子导向疗法（MGT）的主要流程为：

（1）样本收集：收集受试者接受手术切除或活检获得的新鲜肿瘤样本，并采集外周血样本；

（2）分子分析：将肿瘤样本和外周血样本送至CLIA（美国“临床检验改进修正计划”）认证的实验室，进行肿瘤-正常全外显子组测序、肿瘤全转录组测序；

（3）数据分析：利用生物信息学分析方法，对测序数据进行变异检测、拷贝数变异分析、表达谱分析等；

（4）分子肿瘤委员会（MTB）：由多学科专家组成的委员会根据患者的分子特征和文献证据，制定个体化的多药联合治疗方案（可推荐最多4种药物的组合）；

（5）治疗和随访：患者启动分子引导治疗后，每2个疗程进行一次疗效评估（通过RECIST标准），并记录不良事件发生情况；

（6）细胞株和PDX（患者源移植瘤）模型建立：部分肿瘤样本将用于进一步研究；

含数据流与样本流的研究流程图

在同意并参与研究后，受试者接受活组织检查，以非显著方式获取肿瘤样本。然后将肿瘤样本分为临床组和研究组，并送往Ashion（CLIA）和POTRL（非CLIA）进一步评估。Ashion进行了肿瘤正常全外显子组测序（WES）和肿瘤RNA测序。然后对数据进行分析，结果提供分子肿瘤委员会用于指导治疗决策。受试者根据分子肿瘤委员会意见接受治疗，并按方案评估疗效。送往POTRL的肿瘤样本用于细胞系和PDX模型生成、高通量药物筛选以及进一步的生物学研究和分析。

本研究证明了MGT的可行性、安全性和有效性。

• 可行性：从活检到开始治疗的平均时间为38天，84%的受试者在第1个疗程内启动全部推荐的治疗，95%的患者最终启动了推荐的全部治疗；

• 安全性：使用MGT药物的相关毒性很低，仅有少数3-4级不良事件发生,未见明显意外毒性；

• 疗效：整体上65%的受试者获得了临床获益。神经母细胞瘤组为67%，中枢神经系统肿瘤组为73%，罕见实体瘤组为60%。表明该个体化治疗方法具有较好的疗效；

通过从活检到DNA/RNA测序、分析报告、肿瘤委员会决定和MGT启动的时间来评估可行性

时间线中记录了三种肿瘤类型（NB-神经母细胞瘤，Rare-罕见实体瘤，CNS-中枢神经系统肿瘤）从活检到系列时间点的平均天数。平均值的范围在相应的表格中注明。计算所有符合安全标准的受试者的值（n=144）。对于提交时仍在接受治疗的受试者，将2019年11月1日作为治疗结束日期，以免将这些受试者排除在评估之外。  *治疗结束是指从活检到最后一剂研究药物给药的天数。

对所有符合疗效标准受试者（n=124），使用其最佳扫描结果计算的最佳治疗应答率。

总体上，14.52%（18/124）的受试者在手术切除后仍处于无疾病迹象状态（NED），8.87%（11/124）达到完全缓解（CR），8.87%的受试者达到部分缓解（PR），33.06%（41/124）保持疾病稳定（SD），而39.71%（48/124）的受试者有进展性疾病（PD）。

本研究从分子层面进行探索，揭示了儿童癌症的复杂基因组学特征。

通过全外显子组和全转录组测序,对不同肿瘤类型的突变谱、拷贝数变异和基因表达特征进行了深入分析，发现儿童肿瘤具有独特的分子特征；通过肿瘤样本的异质性分析，对受试者的多次活检样本进行了纵向分析，发现肿瘤存在明显的基因组演化和异质性，这为进一步理解耐药机制提供了线索；成功建立了96株细胞株和47株PDX模型，为进一步深入研究提供了重要的工具。

总之，该研究证明了将综合测序(全外显子组测序和全转录组测序)与分子肿瘤委员会相结合的个体化治疗方法在复发/难治性儿童实体瘤患者治疗中的可行性、安全性和疗效。强调了在儿童癌症中，单纯依靠DNA测序的局限性。通过分子测序结果与多学科的MTB的综合建议相结合，做出实时的个体化治疗决策,这种"N of one"的研究设计不仅是创新性的，更克服了单一靶向药物治疗的局限性，采用多药联合治疗克服肿瘤的异质性和耐药性，提高了治疗效果。另一方面，该研究未对不同治疗决策方法（仅DNA、DNA+RNA、仅RNA）的疗效进行深入比较分析，未对受试者的生存结局进行评估，也未对治疗方案的成本-效果进行分析，仍需要进一步的大样本、长期随访、对照研究来验证其疗效和安全性。

Tags： Dev Cell｜黄熹/Michael Taylor团队通过正向遗传学筛选揭示钾离子通道维持髓母细胞瘤生长机制