前言：生物標(biāo)志物有多重要？舉兩個(gè)例子。1）Pembrolizumab，大名鼎鼎的K藥，2017年首次被FDA批準(zhǔn)用于治療MSI-H/dMMR的成人和兒童實(shí)體瘤患者，是FDA首次基于生物標(biāo)志物批準(zhǔn)的藥物；2）克唑替尼，最早被輝瑞研發(fā)為cMet激酶抑制劑，發(fā)現(xiàn)針對(duì)cMet擴(kuò)增的腫瘤未有很顯著的療效，但在一些含有ALK融合基因的肺癌病人中療效異常顯著，在修改生物標(biāo)志物后經(jīng)臨床II期試驗(yàn)結(jié)果批準(zhǔn)上市。由此，初步證實(shí)，生物標(biāo)志物的研究是當(dāng)前腫瘤藥物開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)手段之一，基于此，筆者特總結(jié)腫瘤領(lǐng)域生物標(biāo)志物知識(shí)內(nèi)容及代表案例，以期對(duì)生物標(biāo)志物的概念形成一個(gè)具體的認(rèn)識(shí)框架。
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生物標(biāo)志物的定義&分類
生物標(biāo)志物通常是指能被客觀測(cè)量和評(píng)價(jià)，反映生理或病理過(guò)程，以及對(duì)暴露或治療干預(yù)措施產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的指標(biāo)。舉例如下：
圖1.1 使用生物標(biāo)志物測(cè)試來(lái)推動(dòng)轉(zhuǎn)移性癌癥患者的治療決策
（圖片源：Seminars in Cancer Biology. 2021）
在腫瘤領(lǐng)域，生物標(biāo)志物通常是由腫瘤細(xì)胞或非腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的、反映體內(nèi)腫瘤細(xì)胞或非腫瘤細(xì)胞存在和變化的生物學(xué)物質(zhì)，這是生物標(biāo)志物的物質(zhì)性。
根據(jù)功能特點(diǎn)的不同，可將與藥物研發(fā)相關(guān)的生物標(biāo)志物分為以下六種類型：即診斷性生物標(biāo)志物、預(yù)后性生物標(biāo)志物、預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物、藥效學(xué)生物標(biāo)志物、安全性生物標(biāo)志物、監(jiān)測(cè)性生物標(biāo)志物。
表1.1 六類生物標(biāo)志物
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腫瘤藥物生物標(biāo)志物-何時(shí)開(kāi)發(fā)&如何開(kāi)發(fā)
通常，生物標(biāo)志物的開(kāi)發(fā)應(yīng)與藥物臨床研發(fā)并行，根據(jù)患者人群的疾病特征、藥物作用機(jī)制和安全性特征，開(kāi)發(fā)不同的單個(gè)或多個(gè)生物標(biāo)志物，加速抗腫瘤新藥研發(fā)。
?開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī)
早期臨床試驗(yàn)階段，鼓勵(lì)采用適當(dāng)?shù)纳飿?biāo)志物進(jìn)行探索研究，獲得藥物對(duì)人體作用效應(yīng)的更多信息，包括藥效作用和毒性作用。通過(guò)前瞻性或回顧性研究生物標(biāo)志物和臨床結(jié)果的相關(guān)性，探索標(biāo)志物的療效預(yù)測(cè)或預(yù)后價(jià)值，為關(guān)鍵臨床試驗(yàn)人群的選擇、分層因素、安全性風(fēng)險(xiǎn)控制等方面提供初步依據(jù)。
關(guān)鍵臨床試驗(yàn)階段，建議根據(jù)早期臨床試驗(yàn)階段中生物標(biāo)志物的研究分析結(jié)果，明確是否采用某種生物標(biāo)志物進(jìn)行人群的富集，并在關(guān)鍵性臨床試驗(yàn)中進(jìn)行確證。同時(shí)建議探索更多其它生物標(biāo)志物，有助于進(jìn)一步理解藥物作用特點(diǎn)及耐藥機(jī)制等。
?開(kāi)發(fā)步驟
藥物研發(fā)過(guò)程中，對(duì)于一個(gè)新生物標(biāo)志物的認(rèn)定，從假設(shè)的提出到臨床試驗(yàn)的應(yīng)用，通常需經(jīng)過(guò)以下五個(gè)步驟：1）發(fā)現(xiàn)差異，提出假設(shè)；2）驗(yàn)證分析方法；3）驗(yàn)證生物學(xué)效應(yīng)；4）驗(yàn)證臨床樣本；5）臨床試驗(yàn)確證。
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生物標(biāo)志物在臨床試驗(yàn)中的具體應(yīng)用
在基于上述對(duì)生物標(biāo)志物的特點(diǎn)、分類、開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī)、開(kāi)發(fā)步驟介紹說(shuō)明的基礎(chǔ)上，如何在臨床試驗(yàn)中應(yīng)用才是上述內(nèi)容的真正意義所在。還是根據(jù)經(jīng)典的六類標(biāo)志物的特點(diǎn)進(jìn)行列表說(shuō)明，以更直觀的體現(xiàn)相互之間的不同。
表3.1 六類生物標(biāo)志物在臨床試驗(yàn)中的應(yīng)用
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按照六類生物標(biāo)志物進(jìn)行舉例說(shuō)明
根據(jù)ICH《生物標(biāo)志物在抗腫瘤藥物臨床研發(fā)中應(yīng)用的技術(shù)指導(dǎo)原則》，其大致給出了7~10個(gè)關(guān)于生物標(biāo)志物的具體實(shí)際例子，現(xiàn)將具代表性示例闡述如下。
?舉例1-診斷性生物標(biāo)志物
例如，BCR-ABL1融合基因陽(yáng)性是慢性髓性白血?。–ML）的診斷指標(biāo)之一，BCR-ABL1融合基因即屬于診斷性生物標(biāo)志物。
?舉例2-預(yù)后性生物標(biāo)志物
例如，血甲胎蛋白（AFP）升高已在多項(xiàng)研究中被證實(shí)是晚期肝細(xì)胞癌的不良預(yù)后因素，屬于預(yù)后性生物標(biāo)志物，在肝細(xì)胞癌臨床試驗(yàn)中常被用作分層因素。
?舉例3-預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物
例如，基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)間變性淋巴瘤激酶（ALK）融合基因是非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因之一，在ALK抑制劑臨床研發(fā)中采用富集設(shè)計(jì)，選擇具有ALK融合基因的晚期NSCLC患者作為研究人群開(kāi)展研究，可極大提高研發(fā)效率。預(yù)測(cè)腫瘤耐藥/進(jìn)展的生物標(biāo)志物還可用于探索聯(lián)合治療或開(kāi)發(fā)針對(duì)耐藥靶點(diǎn)的迭代新藥。
?舉例4-藥效學(xué)生物標(biāo)志物
例如，外周血CD20+B細(xì)胞的數(shù)量可作為試驗(yàn)藥物靶向清除CD20+B細(xì)胞的藥效學(xué)生物學(xué)指標(biāo)。早期臨床研發(fā)階段，藥效學(xué)生物標(biāo)志物?？勺鳛橛行蕴剿髦笜?biāo)，也可用于劑量-暴露量-效應(yīng)分析，有助于劑量的確認(rèn)和概念驗(yàn)證階段適應(yīng)癥的探索。
?舉例5-安全性生物標(biāo)志物
例如，尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（UGT1A1）基因型的檢測(cè)可識(shí)別使用伊立替康后可能發(fā)生嚴(yán)重消化道不良反應(yīng)的患者，這部分患者需采用低劑量給藥。FDA和EMA認(rèn)定了β2-微球蛋白、血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C等7種安全性生物標(biāo)志物評(píng)價(jià)新藥腎毒性。
?舉例6-監(jiān)測(cè)性生物標(biāo)志物
例如，在急性淋巴細(xì)胞白血病中進(jìn)行有計(jì)劃的微小殘留?。∕RD）監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)疾病狀態(tài)。
?舉例7-綜合
同一生物標(biāo)志物的歸類可能不同。例如，BCR-ABL1融合基因是CML的診斷性生物標(biāo)志物，BCR-ABL1激酶區(qū)的突變情況同時(shí)也可預(yù)測(cè)患者對(duì)不同BCR-ABL1抑制劑的治療反應(yīng)，因此也是預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物；HER2是乳腺癌病理亞型和預(yù)后性生物標(biāo)志物，也是抗HER2單克隆抗體的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物。
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按照具體癌種進(jìn)行生物標(biāo)志物舉例說(shuō)明
進(jìn)一步通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)具體癌種、或完全針對(duì)于癌癥的生物標(biāo)志物進(jìn)行分析，總結(jié)示例如下：
?舉例1-卵巢癌
針對(duì)卵巢癌，有研究總結(jié)如下：1）銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、P-糖蛋白和谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶等都被證實(shí)是鉑類化療耐藥的靶前標(biāo)志物；2）核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)組1（ERCC1）的表達(dá)、BRCA1/2突變和PMS2的頻繁缺失被認(rèn)為是卵巢癌鉑類耐藥的靶點(diǎn)標(biāo)志物；3）p53通路、MAPK通路以及抑制Ras-MAPK途徑的miR-634被證明為卵巢癌鉑類耐藥的靶后標(biāo)志物。
?舉例2-結(jié)直腸癌
針對(duì)結(jié)直腸癌，有研究總結(jié)如下：1）血漿中的各種RNA是CRC常見(jiàn)的生物標(biāo)志物，如游離BIRC5 mRNA是一種有研究潛力的非侵襲性CRC診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物；2）蛋白質(zhì)也可以作為CRC的生物標(biāo)志物，如PYGO2蛋白有作為CRC生物標(biāo)志物的潛力；3）炎癥因子同樣可以作為CRC的生物標(biāo)志物，如術(shù)前血清C-反應(yīng)蛋白水平和CRC組織中CD8T淋巴細(xì)胞水平是預(yù)測(cè)治療性手術(shù)CRC患者早期復(fù)發(fā)的有研究?jī)r(jià)值的生物標(biāo)志物。
?舉例3-泛癌種總結(jié)
目前，有關(guān)腫瘤生物標(biāo)志物的分類和命名尚未完全統(tǒng)一，根據(jù)其生物來(lái)源的不同，可簡(jiǎn)單劃分為酶、癌基因/抑癌基因、激素、抗原、特殊蛋白、干細(xì)胞、miRNA等等，臨床常見(jiàn)的腫瘤生物標(biāo)志物舉例如下。
表5.1 臨床常見(jiàn)的腫瘤生物標(biāo)志物及其臨床應(yīng)用
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小結(jié)
綜上，即為筆者根據(jù)指導(dǎo)原則、文獻(xiàn)、自身工作所總結(jié)的關(guān)于腫瘤領(lǐng)域生物標(biāo)志物的一些知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)一步總結(jié)如下：1）生物標(biāo)志物的重要性日漸明顯，可以更好的指導(dǎo)腫瘤藥物的開(kāi)發(fā)；2）藥審部門(mén)鼓勵(lì)研究者開(kāi)展生物標(biāo)志物的研究工作，以更好的闡明藥物的作用機(jī)制，進(jìn)而更加精準(zhǔn)的應(yīng)用于臨床；3）國(guó)內(nèi)藥企研發(fā)為了更好的向FIC挺近，很難避開(kāi)生物標(biāo)志物的研究；4）生物標(biāo)志物的研究理念，很可能拯救一個(gè)本能進(jìn)入市場(chǎng)而止步于臨床的新藥。
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