唐欣然在做實(shí)驗(yàn)。南方日?qǐng)?bào)記者 張梓望 攝

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曹斯工作室出品

實(shí)驗(yàn)室里的人都沸騰了！

得知論文在國(guó)際頂級(jí)腫瘤學(xué)專業(yè)期刊《柳葉刀·腫瘤學(xué)》刊登后，中山大學(xué)腫瘤防治中心鼻咽癌團(tuán)隊(duì)的研究人員面帶笑容，相互祝賀。第一作者唐欣然長(zhǎng)松一口氣，念叨著“終于可以畢業(yè)了”。

在論文中，唐欣然首次在世界范圍內(nèi)報(bào)道了一組mRNA分子標(biāo)簽密碼，由13個(gè)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移基因組成的分子標(biāo)志物將能有效預(yù)測(cè)局部晚期鼻咽癌轉(zhuǎn)移，可幫助臨床醫(yī)生更準(zhǔn)確地區(qū)分高?；颊撸瑸楸茄拾﹤€(gè)體化治療發(fā)展插上了翅膀。

科學(xué)家究竟是如何找到分子標(biāo)志物？為何不多不少，恰好是13個(gè)基因？這一過(guò)程運(yùn)用了哪些科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法？帶著這些疑問(wèn)，南方日?qǐng)?bào)記者走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，與科學(xué)家進(jìn)行了一場(chǎng)解密對(duì)話。

●南方日?qǐng)?bào)記者曹斯黃錦輝

狡猾“廣東瘤”

鼻咽癌勢(shì)頭兇猛！

在世界腫瘤地圖上，鼻咽癌在中國(guó)“全線飄紅”。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)鼻咽癌新發(fā)病例占全球的40%，其中尤其以華南地區(qū)為甚，發(fā)病率高達(dá)20—50人/10萬(wàn)人，遠(yuǎn)高于全球平均的1人/10萬(wàn)人。因此，它也被稱為“廣東瘤”。更可惡的是，鼻咽癌極為狡猾，其發(fā)病部位極其隱蔽，出現(xiàn)癥狀時(shí)往往已到中晚期。

眾所周知，癌癥之所以可怕，是因?yàn)樵诤笃?，惡性腫瘤細(xì)胞會(huì)在體內(nèi)“漂移”，從原發(fā)部位，經(jīng)淋巴結(jié)、血管或體腔等途徑，向人體的重要器官發(fā)起攻擊。這一過(guò)程被稱為是腫瘤的轉(zhuǎn)移。

中山大學(xué)腫瘤防治中心副院長(zhǎng)、專攻鼻咽癌防治30年的馬駿教授表示，就中心收治的病人來(lái)看，約有70%的鼻咽癌患者在就診時(shí)已經(jīng)處于局部區(qū)域晚期（無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移）。這些病人中有20%—30%的患者在治療后會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移占死亡原因的75%。

遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移死亡率如此之高，若能提前發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的“潛逃”軌跡，使用藥物全力圍剿，那患者的生存結(jié)局也許就能發(fā)生改變。

科學(xué)家不是沒(méi)有想過(guò)這一點(diǎn)。

在臨床上，若使用傳統(tǒng)腫瘤分期方法，預(yù)測(cè)鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確性僅為57%左右。更何況，在相同分期背景下，患者接受治療大致上相同，而生存結(jié)局卻總有不同。目前研究缺乏有效的標(biāo)志物指導(dǎo)鼻咽癌患者的治療方案選擇。

馬駿把它們看成是科研的尷尬，也是實(shí)驗(yàn)的“突破口”。團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始思考，既然傳統(tǒng)方式不夠精準(zhǔn)，是否存在一種新方式，能幫助患者更好地預(yù)測(cè)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移？

分子生物學(xué)發(fā)展帶來(lái)了一絲曙光。

在過(guò)去幾年，國(guó)際醫(yī)療界研究已深入到分子生物領(lǐng)域。許多分子生物學(xué)指標(biāo)被納入腫瘤預(yù)后評(píng)價(jià)體系，甚至出現(xiàn)了分子分期的概念。2016年，美國(guó)國(guó)家癌癥綜合網(wǎng)絡(luò)指南“挑中”21-基因，將它推薦用于激素受體陽(yáng)性、淋巴結(jié)陰性的早期乳腺癌患者，以此來(lái)評(píng)估患者疾病復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。若檢測(cè)結(jié)果需要，臨床醫(yī)生將在內(nèi)分泌治療的基礎(chǔ)上增加化療。此外，在前列腺癌的相關(guān)研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了相關(guān)分子標(biāo)志物。

這些突破給了馬駿不少啟發(fā)。他開(kāi)始思考，是否在一組基因的表達(dá)改變可以預(yù)測(cè)鼻咽癌患者的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)？如果有，是否可以用于指導(dǎo)臨床治療選擇？

揪出13個(gè)基因元兇

帶著這些假設(shè)，馬駿教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了現(xiàn)今國(guó)際最大規(guī)模的鼻咽癌分子標(biāo)志物研究。

在本中心的患者中，團(tuán)隊(duì)根據(jù)接受治療后有無(wú)出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移為標(biāo)準(zhǔn)，挑選出24對(duì)鼻咽癌患者組織標(biāo)本。為控制實(shí)驗(yàn)誤差，減少干擾因素，實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格控制患者的年齡、性別、腫瘤分期等因素。隨后，他們采用了表達(dá)譜芯片的方式，對(duì)比分析了患者的全基因組表達(dá)水平。

基因表達(dá)譜芯片對(duì)疾病研究有重大意義。一方面，它能應(yīng)用于疾病生物標(biāo)記物的篩選。另一方面，基因表達(dá)譜的檢測(cè)可以為基因功能研究提供線索，有助于揭示疾病發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。

唐欣然表示，團(tuán)隊(duì)通過(guò)這種高通量方法，挑選出了具有表達(dá)差異的137個(gè)嫌疑基因。她解釋，作為多種分子事件調(diào)控靶標(biāo)的mRNA日益受到關(guān)注。經(jīng)過(guò)mRNA翻譯出的蛋白質(zhì)的量常被視為基因表達(dá)能力的強(qiáng)弱的指標(biāo)。

在生物界，存在著一個(gè)中心法則。DNA控制蛋白質(zhì)的合成。DNA核苷酸序列是遺傳信息的儲(chǔ)存者，其含量相對(duì)恒定。它能通過(guò)轉(zhuǎn)錄生成mRNA，進(jìn)而翻譯成蛋白質(zhì)來(lái)控制生命現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上是一場(chǎng)數(shù)字游戲。從137個(gè)嫌疑基因到最終13個(gè)元兇，這一過(guò)程是如何操作的呢？

13個(gè)基因“元兇”本質(zhì)上是一份“榜單”。唐欣然介紹，在找到137個(gè)嫌疑人基因后，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了中通量檢測(cè)方法（137個(gè)mRNA），在數(shù)據(jù)分析上，從410多個(gè)病例中反復(fù)抽樣，隨機(jī)排列組織，累計(jì)重復(fù)2000次。抽樣結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)給出一個(gè)“榜單”，對(duì)137個(gè)基因進(jìn)行排名列次。在頻頻被翻盤的13個(gè)基因上插上“小紅旗”，構(gòu)建分子標(biāo)志物。唐欣然解釋，分子標(biāo)志物就像是預(yù)警器，通過(guò)測(cè)試鼻咽原位的腫瘤，來(lái)判斷它將來(lái)轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)處器官的可能性大小。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基因個(gè)數(shù)達(dá)到13個(gè)時(shí)，既能保證預(yù)測(cè)癌細(xì)胞遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確率，又能幫助患者節(jié)省花費(fèi)，一舉兩得。

科學(xué)家終于揪出了13個(gè)基因元兇。但工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。他們要做的還有下一步驗(yàn)證。

研究人員將這13個(gè)mRNA分子標(biāo)簽與N分期等臨床指標(biāo)相結(jié)合，總結(jié)歸納出了一條評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的公式，融入了敏感性和特異性的綜合評(píng)價(jià)，在院內(nèi)的410例患者中，竟發(fā)現(xiàn)能將鼻咽癌預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性由57%提高至75%。隨后，該結(jié)果在佛山市第一人民醫(yī)院、桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院的患者樣本中均得到了驗(yàn)證。

唐欣然介紹，實(shí)際上，對(duì)于預(yù)后評(píng)估來(lái)講，75%的準(zhǔn)確率已經(jīng)是較高水平。

為個(gè)體化治療支新招

在實(shí)驗(yàn)中，科研人員還將患者根據(jù)設(shè)定閾值分為高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組。他們運(yùn)用了ncounter技術(shù)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)計(jì)算后，若患者風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高于之前設(shè)定閾值（5.01），則歸入高風(fēng)險(xiǎn)組；若低于5.01，則是低風(fēng)險(xiǎn)組。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高風(fēng)險(xiǎn)組患者5年遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率高達(dá)37%，低風(fēng)險(xiǎn)組僅為9%。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，利用13個(gè)基因組成的分子標(biāo)簽可以區(qū)分鼻咽癌患者同期化療獲益人群。對(duì)于低轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)組的患者，其可以從接受同期化療中獲益，5年遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率從16%降低至5%；而高風(fēng)險(xiǎn)組患者則無(wú)顯著改善，表明這部分患者可能需要進(jìn)一步強(qiáng)化治療，例如誘導(dǎo)化療，或者聯(lián)合靶向藥物甚至免疫治療等，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

“這項(xiàng)研究對(duì)臨床意義較大?！瘪R駿表示，它能有效預(yù)測(cè)局部晚期鼻咽癌轉(zhuǎn)移，幫助臨床醫(yī)生更準(zhǔn)確地區(qū)分高危患者，并為他們提供個(gè)體化的治療方案。

馬駿表示，下一步他們將開(kāi)展前瞻性研究——以現(xiàn)在為起點(diǎn)追蹤到將來(lái)的研究方法，將新收治患者分為高低風(fēng)險(xiǎn)組，對(duì)癥下藥，采取個(gè)體化治療方式，且將繼續(xù)優(yōu)化方案，爭(zhēng)取進(jìn)一步提高預(yù)后評(píng)估的準(zhǔn)確率。

作為后續(xù)研究，馬駿教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了“鼻咽癌轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)試劑盒”，即一個(gè)可同時(shí)對(duì)13個(gè)鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)基因進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)平臺(tái)；該試劑盒采用的檢測(cè)標(biāo)本，取材自臨床常規(guī)可獲取的石蠟組織（FFPE）,方便易行。

馬駿接受采訪時(shí)表示，目前試劑盒正在申報(bào)國(guó)家專利，正處于待審批過(guò)程中。試劑盒上市后，局部晚期鼻咽癌患者可以很便捷地接受這一檢測(cè)，將有助于指導(dǎo)臨床醫(yī)生的治療選擇，低風(fēng)險(xiǎn)患者實(shí)行單純同期化療，對(duì)判斷為高遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的患者實(shí)行積極隨訪和強(qiáng)化治療，為患者的個(gè)體化治療提供有力依據(jù)。

這支專攻鼻咽癌的團(tuán)隊(duì)在過(guò)去幾年里拿出不少成績(jī)。2012年，研究結(jié)果被新版《美國(guó)指南》采納，改變了全球沿用14年的治療方案，使中晚期患者避免了輔助化療帶來(lái)的痛苦；2009年和2016年，團(tuán)隊(duì)兩次改進(jìn)了評(píng)價(jià)鼻咽癌嚴(yán)重程度的分期標(biāo)準(zhǔn)，使得治療方法更加有針對(duì)性；馬駿還帶著團(tuán)隊(duì)繪制了鼻咽癌治療的正常器官保護(hù)圖譜，將嚴(yán)重后遺癥率降低了24%。

回憶起三十年如一日的科研生涯，馬駿笑著說(shuō)：“搞開(kāi)了，就收不住嘍。”