生物辩论：发表vs淘汰，哪个是带电粒子放射反应生物标志物的宿命？
美国当地时间5月26日，第57届PTCOG年会进行了生物场辩论，题目是《发表或淘汰：哪个是带电粒子放射反应生物标志物的宿命？》。来自德州大学西南医学中心的Michael Story教授和来自曼彻斯特大学的Karen Kirkby教授就“是否存在临床或生物学证据支持生物标志物能够评估个体的放疗反应”这一话题进行了辩论。本届PTCOG年会此前已经进行了物理场和临床场辩论，详情请见质子中国往期报道《第57届PTCOG学术会议开幕，物理场辩论成亮点》、《临床辩论：脑肿瘤的光子放疗vs质子治疗，你如何选择？》
Michael Story教授：生物标志物在被不恰当应用，将在临床应用中被淘汰
Michael Story教授在题为《大多数生物标志物的宿命》的演讲中指出，目前很多生物标志物在被不恰当的应用，并且大多数生物标志物都将在临床应用中被淘汰。
Michael Story教授
亚利桑那大学的研究人员发现，2005-2015年间，人们提出了超过120,000种生物标志物或生物标志物组合(生物特征, biosignatures)，但真正用于临床分子诊断或临床验证试验的只有不到100种。对于离子治疗来说，相关生物标志物的研究则更少，以往提出的放疗相关生物标志物也都大多局限于传统光子放疗。一项研究对7种人源胰腺癌细胞系分别给予X线和碳离子束照射，经X线照射后，多种基因的表达出现差异，而各基因的表达并没有对碳离子束的照射产生反应，这也是生物标志物很难作为预测碳离子照射敏感性指标的原因之一。
Michael Story教授认为出现上述困境的原因一方面是对药物非临床研究质量管理规范(GLP)和药品生产质量管理规范(GMP)等缺乏认识，科研仪器和临床仪器的差异，以及来自监管部门的阻力等。但真正导致这个现象的原因是前瞻性临床研究的不足，例如：
病例数过少影响了统计学分析，因为尽管细胞系对射线较为敏感，但基因表达的变异度很大，样本过少无法进行统计学分析。
组织样本存在异质性导致样本质量不佳，一项研究应用生物标志物在13个细胞系中只能准确预测6个细胞系的2Gy照射后存活分数(SF2)。
入组条件不严格导致受试者的分子特征不明确等。
Michael Story教授最后也表示我们需要寻找能代表带电粒子尤其是重离子治疗患者放射敏感性的生物标志物，研究方向包括：利用低LET辐射抗性生物标志物来帮助选择适合重离子治疗的患者；明确能显示致病机制的基因变异；寻找低氧离子治疗的生物标志物。
Karen Kirkby教授：生物标志物在预测放疗效果上发挥了重要作用
Karen Kirkby教授则在随后的《发表或消失？对生物标志物的探索》演讲中，通过临床实例阐述了生物标志物在临床应用中取得的重要成果。她首先强调了生物标志物研究的重要性，指出尽管研究生物标志物的过程枯燥无味，发表成果困难，并且不容易申请基金，但一旦真正投入研究，则会促成多项多学科研究合作，也有利于研发出下一代生物标志物。目前针对同一病种患者的放疗方案大多相同，缺乏个性化治疗方案，如果能够发现针对个体的特异性生物标志物，治疗效果会有所突破。
Karen Kirkby教授
Karen Kirkby教授介绍了英国的一项名为“放射基因组学：通过基因多态性预测放疗疗效(RAPPER)”的研究，截至今年4月，该项研究共招募了69家中心的9,439名患者，涵盖了前列腺癌、乳腺癌、妇科肿瘤、直肠癌、头颈部肿瘤、软组织肉瘤、脑肿瘤和膀胱癌，发现生物标志物可以作为预测放疗效果的指标，并且结果存在统计学差异。
由曼彻斯特大学Catharine West教授牵头成立的放射基因组共同体(The Radiogenomics Consortium)目前已有来自32个国家128家机构的222名成员，致力于通过机构间的合作为生物标志物在放疗中的作用提供统计学证据。其正在开展的应用预测模型和放疗毒性生物标志物减少放疗副作用的研究已经招募了4,442名乳腺癌、前列腺癌和肺癌患者，主要终点是2年毒性作用，肺癌患者的主要终点是1年毒性作用。研究人员分析了4,452例血液样本，对4,751例样品进行了基因分型，以评价生物标志物在预测放疗毒副反应中的作用。
另一项2017年发表的研究通过癌症基因组图谱和408例新鲜冰冻样本，找出了24个与侵袭肌层的膀胱癌患者预后密切相关的基因低氧特征，这些基因特征可帮助辨别哪些患者更适于进行低氧放疗。
Karen Kirkby教授最后介绍了研究生物标志物的新方法，如荷兰Groningen大学医学中心(UMCG)的科学家研发了一种基于模型(model-based)的生物标志物筛选方式，可以筛选出哪些患者更适合接受质子治疗。（质子中国 现场报道）
根据美国FDA的定义，生物标志物(biomarker)是指经客观地检测或评价的生物指标，可用于：生理或病理生化过程、治疗干预的药理学反应、疾病或疾病亚型的诊断、预后判定、适当治疗方式选择以及监测治疗效果等领域。
PTCOG57系列报道
上海市质子重离子医院在第57届PTCOG年会上展示临床科研成果