MCTRC在推进癌症研究中的关键作用
麦吉尔癌症转化研究中心（MCTRC）主任杰拉尔德·巴蒂斯特博士、雪琳·恩格尔教授和首席运营官米里亚姆·桑托斯·杜特拉讨论了该中心在通过将实验室发现转化为实际应用来推进癌症研究方面的重要作用。
麦吉尔癌症转化研究中心成立于1996年，汇集了来自魁北克各地的临床和基础科学家团队，专注于推进癌症研究并改善患者预后。作为戴维斯夫人医学研究所和犹太综合医院塞格尔癌症中心的一部分，MCTRC汇聚了60多位多学科专家，并利用国内外合作，提供以患者为中心的前沿研究。
多年来，该中心扩展到包括众多致力于创新癌症诊断、治疗和转化研究工作的成员，取得了显著进展，缩小了实验室发现与临床应用之间的差距。
转化研究的价值
基础研究对于科学探究至关重要，专注于发现各种生物或物理现象背后的新知识和原理。它通常涉及创建概念验证以验证创新想法，为未来的癌症治疗和诊断铺平道路。转化研究则将这些基础发现转化为现实世界的应用，严格验证这些发现在临床领域的准确性和临床相关性。
巴蒂斯特博士说：“我们可以将这一过程视为一个上升的螺旋，在这个过程中，临床结果和实际应用也反过来指导和改进基础研究，形成新的假设并引导进一步的科学问题。经过改进的想法再被转化为临床应用，确保科学进步基于实际影响而演变，最终在实验室和临床之间架起桥梁，实现最大的社区利益。”
虽然转化研究是一个广泛的领域，但MCTRC专注于下游的临床测试和实施，同时向发现平台提供反馈，以进行持续改进。
除了推动创新，MCTRC还是研究生和医学生的独特培训基地。在这个多学科环境中，学生有机会与来自不同专业的科学家和临床医生一起工作。这种亲身参与转化创新的经验培养了跨学科合作的能力，使他们成为下一代肿瘤学及其他领域的科学和临床创新者。
MCTRC：我们的转化研究基础设施
在过去30年中，MCTRC开创了推动新实验疗法发展的核心平台。在1990年代和2000年代初，我们实施了乔治和奥尔加·米纳里克研究病理设施，提高了活检驱动的临床试验中组织处理的标准。
这种“下一代”生物银行提供了转移性肿瘤的组织样本，而大多数新疗法都是在这种样本上进行研究的，而不是传统银行中主要从初次诊断时切除的原发肿瘤中获取的样本。
这些研究帮助建立了基于转移性肿瘤活检的主要国际精准医学研究的组织处理标准操作程序。目前，MCTRC拥有超过5,000例肿瘤病例的生物库，包括乳腺癌、妇科肿瘤、皮肤癌、肺癌、胃肠道肿瘤、头颈部肿瘤、前列腺癌和血液肿瘤。
WINTHER研究
这一专业知识的一个成果是WINTHER研究，这是一项在JGH进行的基于活检的试验，展示了协作性的国际研究在推进癌症治疗方面的力量。这项由全球创新网络（WIN）联盟发起的倡议，涵盖了五大洲39个中心的合作，其中包括MCTRC。这项试验对转移性肿瘤活检进行了基因组分析，以识别可靶向的DNA异常，并率先开展了RNA重点研究。
WINTHER研究以及其他几项试验是在位于JGH塞格尔癌症中心内的玛丽亚·萨普托·蒙蒂奇洛临床研究单元（CRU）进行的，确保了从发现到临床测试的无缝过渡。它是更广泛的临床研究计划的一部分，被认为是早期阶段、“首次人体”新型疗法研究的场所，并且还率先开展了基于活检的由研究人员主导的临床试验，基于在特定治疗背景下从患者处获得的生物样本进行研究。
我们的研究人员分析样本，以更好地了解治疗效果，包括肿瘤耐药机制、免疫激活和潜在副作用。MCTRC首席运营官桑托斯女士强调：“这种早期验证和额外的见解为希望进一步开发和商业化MCTRC新兴创新的公司提供了宝贵的信息。”
通过这一全面的过程，发现逐渐转化为癌症患者和有疾病经历的人们的实际利益，解决重要挑战并提高生活质量。
液体活检项目
最近，该中心转向液体活检，作为一种更安全、更方便的替代方法，用于获取肿瘤的遗传信息。我们的Teamsters液体活检项目旨在建立一个医院级液体活检平台，结合使用最先进的技术，包括数字液滴PCR（ddPCR）和组织全外显子测序，开发独特的个性化检测方法，以检测癌症患者血液中的肿瘤DNA。
MCTRC副主任马克·巴斯克博士和科学顾问阿德里安娜·阿吉拉尔博士已经在乳腺癌背景下应用这种高灵敏度技术来检测微小残留病，并正在努力使其适用于更多患者。
这些循环肿瘤DNA (ctDNA) 检测的临床效用将在2025年启动的FRIDA临床试验中得到验证，该试验将使用ctDNA检测来识别可能受益于粪便微生物移植治疗的乳腺癌患者。巴斯克博士说：“我们的目标是探索这项技术的全部潜力，以识别可以作为生物标志物的新癌症突变，特别是对于那些还没有有用血液检测的癌症。”
通过与Illumina的最新合作，液体活检平台还将为我们的癌症患者提供内部TrueSight Oncology 500 ctDNA检测。阿吉拉尔博士说：“这项技术用于癌症的全面基因组分析，检测ctDNA中的突变、拷贝数变异、融合和其他基因组改变，无需侵入性组织活检即可提供有价值的精准肿瘤学见解。”
由罗斯博士领导的一项研究将使用TSO500液体活检测试来识别符合精准疗法条件的晚期前列腺癌患者。分子结果将在JGH的分子肿瘤委员会讨论，这是魁北克首个此类肿瘤委员会，以支持临床决策并推荐潜在的临床试验。巴蒂斯特博士说：“这种方法有可能通过使我们的癌症患者能够获得非侵入性、实时的疾病洞察，从而显著影响他们的治疗，帮助指导更精确和个性化的治疗策略。”
华伦·Y·索珀临床蛋白质组学中心
不断发展的数据表明，仅凭DNA突变和RNA水平往往无法可靠预测蛋白质的产生和功能，这促使MCTRC的克里斯托夫·博彻斯教授成立了华伦·Y·索珀临床蛋白质组学中心。虽然基因组测序通过识别与肿瘤发展相关的突变彻底改变了癌症研究，但它并不总是能预测这些突变如何影响蛋白质表达、修饰和活性。
华伦·Y·索珀临床蛋白质组学中心主任博彻斯博士说：“许多突变是沉默的，或者不会显著改变蛋白质功能，而其他突变则会影响翻译后修饰、蛋白质-蛋白质相互作用和信号通路，这些变化不能仅从DNA或RNA测序中直接推断出来。蛋白质是新开发药物的目标——如果你不知道瞄准哪里，就无法命中靶心。”
该中心于2024年成立，得到了加拿大创新基金会、华伦·Y·索珀慈善信托基金以及与安捷伦科技公司和MRM Proteomics在加拿大和德国的合作赞助。这个临床蛋白质组学实验室将扩展MCTRC的蛋白质组学能力，使其涉及临床应用。这些方法允许科学家测量临床样本（如血浆和肿瘤组织）中的蛋白质和代谢物的确切数量。他们可以同时研究数百种不同的目标。
技术开发和应用已经与国内外学术机构合作推进，例如冰岛大学和德国莱布尼茨分析科学研究所，以及工业合作伙伴，包括安捷伦、布鲁克和Biocrates（奥地利因斯布鲁克）。我们计划让这些合作变成由犹太综合医院华伦·Y·索珀临床蛋白质组学中心领导的公私合作伙伴关系。
随着MCTRC加强其生成多组学数据集（包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和放射组学）的基础设施，需要一个综合数据库来整合和协调这些多样化的大型数据源。
Exactis
除了多组学数据外，我们还在收集真实世界数据（RWD），这些数据在塑造精准医疗、临床试验和监管决策的未来方面发挥着关键作用。国家卓越精准医疗中心Exactis通过其个性化我的治疗登记册体现了这一点，这是一个涵盖加拿大16个中心的连续患者数据的综合数据集。该数据集覆盖了超过11,000个癌症轨迹，提供了关于患者在真实世界临床环境中对治疗反应的独特见解。
真实世界数据收集的一个关键优势是能够随时间跟踪患者轨迹。正如巴蒂斯特博士所强调的那样：“理解这些轨迹对于分析治疗模式、药物管理实践和不同医疗环境下的患者结果至关重要。”与在受控条件下运行的传统临床试验不同，真实世界数据反映了实际的患者体验，提供了对疗法在非理想设置下表现的更细致的理解。这些数据支持假设确认，并可以创建模拟患者群体进行分析。
放射生物学和医学物理实验室
由恩格尔博士领导的放射生物学和医学物理实验室是MCTRC的一个分支，专注于开发下一代数据驱动的生物标志物，用于精准医疗。这些生物标志物整合了多种数据模态的信息，具有显著推进癌症护理的潜力。
然而，多模态分析的实施面临多个障碍，包括依赖纸质临床记录、未标准化的医疗信息捕获、病理切片的手动分析，以及缺乏能够实现无缝数据聚合的集成数据库。因此，许多庞大且有价值的数据集仍未得到充分利用，限制了该领域的进展。
为了应对这些障碍，该实验室在过去两年中在JGH开展了一项试点研究，开发了一个自动化工作流程，从医院各部门收集、整合和匿名化泛癌数据，自动输入个性化我的治疗登记册。
结果是一个纵向多模态数据库，涵盖数千名患者，并整合了五个关键数据集：医学影像报告；从组织病理学切片和分子谱型中得出的病理数据；基因组和蛋白质组分析的分子数据；以及临床数据。
实验室负责人恩格尔博士说：“通过结合人工智能、统计建模和高级图像分析工具，实验室正在开创理解癌症生物学的新方法。这些努力旨在改进患者分层以更好地选择治疗方案，确定可能受益于靶向治疗的亚群，优化治疗计划和监测，以及预测治疗反应。”
此外，实验室正在利用这个多模态数据库开发不同癌症类型的预测工具和初步生物标志物，表征治疗效果、治疗结果、耐药性、毒性特征以及病变间的差异。例如，在最近的一项研究中，该小组开发了一个自动管道，用于使用该数据库中的文本临床报告进行头颈部癌症患者放疗诱导毒性的时序监测。
多模态数据整合
除了推进生物标志物的发现，该团队还在解决多模态数据整合的基本挑战。这些挑战包括处理不同模态之间的缺失数据、有效融合不同类型的数据，以及选择和验证机器学习模型以确保可重复性和泛化性。
实验室内的一种特别创新的方法是利用AI驱动的数字组织病理学分析。全切片数字病理图像提供了一种快速普及且成本效益高的替代大规模基因组测序的方法。
通过将深度学习模型应用于组织病理学切片，团队可以提取遗传和表观遗传特征，分类肿瘤亚型，并预测治疗反应。这种方法特别有价值，因为它可以克服小患者队列和基因组数据高维度带来的挑战，使研究人员能够从常见的临床资源中获得重要的癌症生物学见解。
在其他研究中，真实世界患者数据已被用于设计和开发新型放疗递送系统，以及准确的自动化AI剂量预测模型和治疗计划系统。
强有力的合作：推进MCTRC转化研究的关键
自成立以来，MCTRC一直依靠强大的合作将基础研究转化为临床收益。我们是多个省级、国家级和国际专业网络和联盟的创始合作伙伴。
在全球范围内，该中心是前面提到的WIN联盟和癌症-COVID-19联盟（CCC19）的成员。WIN的使命是通过促进学术中心、生命科学和生物技术组织、技术公司及非营利实体之间的国际合作，提高癌症患者的生存率和生活质量。该联盟专注于开展全球临床试验和研究项目，将新型癌症治疗方法从实验室推向临床。
CCC19是一个全球协作倡议，包括120多个癌症中心和组织，旨在收集和传播有关确诊COVID-19的癌症患者的详细且统一组织的数据。该努力旨在通过大规模分析观察数据来实时指导临床实践。
该中心还参与了全国范围的倡议，包括马拉松希望癌症中心网络（MOHCCN），这是一个受泰瑞·福克斯愿景启发的全加拿大倡议，旨在终结癌症。该网络由泰瑞·福克斯研究所建立，联合了加拿大各地领先的癌症研究和临床中心，以加速精准医疗在癌症护理中的采用。
在当地，该中心是Q-CROC和RRCancer等多个倡议的成员。Q-CROC是魁北克最大的临床肿瘤研究网络，包括全省所有从事临床肿瘤研究的医疗机构。该组织汇集了900多名医生、护士、管理人员和医疗保健专业人员。
RRCancer是一个基于魁北克的研究网络，由魁北克研究基金会（FRQS）于1998年建立。其目标是汇集癌症研究人员，促进合作，加速癌症研究和治疗的进步。MCTRC的基础设施构成了实验治疗轴的基础。
此外，MCTRC保持了与私营公司的长期合作关系，包括大型制药公司、创新型初创企业和医疗技术公司。这些合作促进了将研究转化为实际应用的后期步骤，促进了创新并改善了患者结果。
我们的年度癌症转化研究视野会议连接了学术界和产业界，推动了癌症研究的创新。它促进了新的合作，加速了向临床应用的转化，并为学员提供了超越学术界的事业发展机会。
通过与既定行业领导者和新兴公司的合作，MCTRC利用了广泛的专业知识、资源和技术。这些合作不仅加强了研究基础设施，还促进了新治疗方法、医疗设备和诊断工具的快速发展，确保最新的癌症护理进展能够更快、更高效地惠及患者。
未来展望
我们看到不同医学领域之间的重叠越来越多，这是由于涉及的分子和途径有限。虽然跨出传统专业领域可能会有挑战，但更综合的方法非常重要。创新研究是提高肿瘤学及其他领域患者护理和结果的关键。
MCTRC正通过打破壁垒、组建多学科团队来引领这一转变，这些团队汇集了具有不同技能的专家。通过促进合作和创新，我们帮助跨学科团队联系起来，通过与行业合作伙伴的链接支持他们的成功，并创造机会获得创新资金。凭借这种方法和尖端技术，MCTRC已准备好推动癌症研究的实质性进展，并为全球患者开发更有效、个性化的治疗方法。
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