脑肿瘤涵盖一系列起源于中枢神经系统的复杂疾病，过去30年间，虽然患癌儿童的总体死亡率已经降低了一半，但是脑肿瘤患儿的死亡率仅仅下降了30%。另据美国国家癌症研究所的统计显示，年至年间，因癌症去世的儿童中，有大约四分之一是因为脑肿瘤。
目前脑肿瘤的主要治疗手段是在手术最大化地切除肿瘤病灶的基础上，配合放射治疗及化学治疗的综合治疗方法，但这一手段已经走到了瓶颈期，从目前的进展来看，接力棒将会递交给以靶向治疗为代表的精准医学。前不久，来自美国约翰·霍普金斯SidneyKimmel综合癌症中心儿童肿瘤学系教授ChristineA.Pratilas带领其团队在《CancerDiscovery》杂志上便讲述了这样一个故事。
精准医学带来新的生机故事的主人公是一名15岁的男孩，在他33个月大小的时候，医生在其左颞叶处发现了脑肿瘤病灶，并为他进行放射治疗和替莫唑胺化疗。也许是疾病发现的及时，在这两种疗法夹击之下，病魔暂时缩回了肆虐的魔爪。但经历了10年的平静时光后，疾病再次发作，医生旋即为这位小男孩制定了洛莫司汀和长春新碱联合化疗方案。这次病魔撤退的时间比前次更短，仅仅5年之后便卷土重来。
经历两轮治疗后，可供这位小男孩的医学选择越来越少，死亡的阴影也越来越浓重，在这山重水复疑无路之际，精准医学为他带来了一线生机。
精准医学（PrecisionMedicine）是一种以个体化医疗为基础的新型医学概念与医疗模式，其本质是通过基因组、蛋白质组测定等医学前沿技术，对于大样本人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用，从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点，最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的，从而提高疾病诊治与预防的效益。
医生为小男孩脑中取出的病理样本进行了测序，发现他携带有BRAFVE突变。BRAF基因是人类最重要的原癌基因之一。研究表明，突变激活的BRAF可导致RAF/丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的持续性激活，引起肿瘤细胞分化增殖、代谢、生长的改变。在结直肠癌、甲状腺乳头状癌、多毛细胞白血病、脑肿瘤和黑色素瘤中，BRAF突变的检出率尤其高，目前科学家已发现的BRAF突变类型超过30种，其中逾8成是VE型，这一突变使得BRAF编码的激酶活性较野生型提高了倍之多。
对这名小男孩来说，BRAFVE突变是导致其罹患肿瘤的肇因，但也埋下了打开生存之门的钥匙。就在当时，靶向药物达拉菲尼已经完成了临床前研究，正在招募患者开展1/2期临床试验。小男孩恰好符合入组标准，至此，他的命运又一次迎来了起伏。
二次突变导致继发耐药达拉菲尼是专门针对BRAF基因突变的抑制剂，能抑制BRAFVE、BRAFVK、BRAFVD等多种突变类型。已处在生死边缘的小男孩在接受达拉菲尼初始治疗后8个星期表现出明显的部分应答，并最终显现出影像学上的完全应答，亦即利用现有的影像学手段无法找到病灶。
遗憾的是，经历了如此之多的波折，小男孩并未得到命运女神的垂青，在治疗进行到第40周后，肿瘤再次复发，这意味着耐药现象又一次发生。小男孩的命运令人唏嘘，但从另一方面来看，这也为科学家研究耐药机制提供绝佳病例，从中得到的收获有可能令更多类似患者受益。
实际上，纵观整个肿瘤治疗的发展历程，耐药是始终躲不过的关键词，而且已成为影响疗效的最大因素。不但肿瘤对化疗药物有此特性，新一代分子靶向药物也难以躲过耐药的怪圈。
就耐药机制而言，可以分为原发性耐药和继发性耐药两种类型，又被称之为固有性耐药和获得性耐药。前者是指在使用抗肿瘤药物前就存在于肿瘤细胞中耐药机制，与药物的使用无关，后者则是由药物诱导产生，即肿瘤组织在治疗前对药物敏感，而在药物应用后产生的耐药。
显然，小男孩应用达拉菲尼的经历应属继发性耐药，但个中机制是怎样的，究竟是何种机制导致了继发耐药，Pratilas及其同事就此展开了深入研究。
研究者获取到了小男孩在接受达拉菲尼治疗前后的肿瘤标本，并利用全外显子组测序和转录组测序技术对标本进行了分析。在达拉菲尼治疗前的肿瘤标本中，测序结果除了再次确认小男孩携带有BRAFVE外，还包括SMAD4、ATM、CDKN2A/B等一系列基因的功能性突变、缺失突变及拷贝数突变。
尤为关键的是，在治疗后肿瘤标本中，研究者鉴定得到了一个携带BRAFLV突变的亚克隆，而这一突变类型在治疗前标本中并不存在。进一步的研究表明，LV突变不仅导致BRAF所编码的蛋白发生了氨基酸残基的替换，而且令该蛋白的的结构和功能发生了重大改变。
▲LV突变令BRAF蛋白发生有利于耐药的改变
结构的改变使得BRAFVE和BRAFVE/LV易于形成二聚体。二聚体的形成则有“丢车保帅”之效，亦即达拉菲尼虽然能与其中一个单体相结合并抑制其功能，但却与另一个单体的亲和性很差。这个不受抑制的BRAF单体重新激活了MAPK信号通路，从而继续发挥致癌能力。
经过一系列体内和体外实验，研究者最终确认，BRAFLV突变正是小男孩接受达拉菲尼后再次耐药的罪魁祸首，同时将其认定为BRAF抑制剂耐药突变的一种新机制。
外显子组测序揭示谜底在这项处处潜伏着草蛇灰线的研究中，全外显子组测序技术对于最终揭示谜底发挥了重要作用。
人类基因组大约含个外显子，总长约30Mb，该区域包含蛋白质编码合成所需要的绝大部分信息，被称为外显子组(Wholeexome)，大约85%的致病突变位于外显子区域。这使得全外显子组测序不但相对全基因组测序更加经济，而且具有相当高的可靠性。
当下，肿瘤细胞高度的遗传异质性极大地制约了对肿瘤遗传因素的发掘，而基于精准医学理念的靶向药物的广泛应用对靶点的精准确认提出了较高的要求。根据领星生物发起并执行的“康新源千人行”项目对余名中国大陆癌症患者全外显子组测序所得到的数据显示，依据测序报告提供的靶向/免疫药物选择来用药的非小细胞肺癌、乳腺癌、结直肠癌等癌种的患者，疾病控制率得到显著提高。
此外，领星临床全外显子组测序服务还在普通全外显子测序精准检测的基础上，增加了临床级别的生物信息分析和解读，结合患者的病史、病理等临床信息，提供可选择的治疗方案，并对患者进行终身随访和持续的新药信息更新。
参考资料：
[1]WangJ,YaoZ,JonssonP,etal.AsecondarymutationinBRAFconfersresistancetoRAFinhibitioninaBRAFVE-mutantbraintumor[J].Cancerdiscovery,:CD-17-.
[2]韩伟,王路,张智敏,等.Raf激酶抑制剂及其耐药机制研究进展[J].药学进展,,40(10):-.