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BioShare上海站:基因检测与临床应用,技术与未来的一场探讨

2017/05/04 来源:生物探索
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导读
基因检测技术的发展,给疾病检测和临床诊断带来了深刻的影响。目前市场上为临床提供基因检测服务的企业日益增多,增加了市场的可选择性。4月27日,生物探索品牌栏目——BioShare走进了上海,与会专家分享了自己在基因检测与临床应用中的经验和心得。一起来看看小编带来的“精彩回顾”吧!


4月27日,生物探索品牌栏目——BioShare走进了上海,得到了上海国际医学园区的大力支持。本期活动聚焦在基因检测与临床应用,邀请到了上海鼎晶生物医药科技股份有限公司研发总监薛良博士、上海伯豪生物技术有限公司技术总监李明辉博士、北京博奥晶典生物技术有限公司科学仪器事业部产品经理成后龙、上海美吉生物医药科技有限公司医学总监王路博士以及上海国际医学中心助理院长郭三维博士。

基因检测技术的发展,给疾病检测和临床诊断带来了深刻的影响。如今基因检测技术在临床中的应用越来越广泛,包括产前检测、肿瘤易感基因检测、遗传病检测与诊断等。在本次活动中,5位嘉宾就基因检测与精准医疗、肿瘤靶向药物筛选、遗传筛查等问题展开了讨论。

薛良:遗传筛查在乳腺癌和卵巢癌中的应用


5-10%的肿瘤具有遗传倾向。遗传相关的肿瘤由易感基因的胚系突变引起,不同综合征包括多种不同肿瘤类型,具有发病早、家族聚集性等特征。然而,针对中国遗传性肿瘤人群的研究现状存在着不足,例如中国人群遗传性肿瘤研究的样本偏少;入组标准不一,具有遗传性、早发性、散发性等入组标准;研究方法不够先进,造成覆盖率低、漏检率高的现状。

薛良博士重点介绍了乳腺癌和卵巢癌的遗传筛查,他说,“对于BRCA1/2,国际上已有多个数据库收录了肿瘤相关的突变,如UMD数据库、Clinvar数据库、HGMD数据库等等,而中国目前还没有这方面的数据库。”针对这种情况,鼎晶生物于去年发起了针对遗传性肿瘤的“十万家系”计划,计划用5年的时间完成10万例遗传肿瘤家系检测,用于构建中国人群遗传性肿瘤基因突变风险数据库。

薛良博士介绍道,鼎晶生物联合复旦大学附属中山医院、复旦大学附属肿瘤医院、法国里昂医学院、杜克大学医学中心等开展的中期临床研究已发表在International Journal of Cancer杂志上,这项研究评估了中国人群的BRCA1/2 突变图谱,建立了全国最大的遗传性卵巢癌/乳腺癌BRCA基因数据库,确定了新发现的致病突变以及中国人群特有的热点突变,有助于对含有该类突变的家系进行遗传咨询辅导以及筛选PARP抑制剂治疗的潜在获益者。

最后,薛良博士强调了检测遗传易感基因突变的临床意义和学术意义。对于携带突变的患者,检测遗传易感基因突变可以及早干预多发多器官肿瘤以及指导用药;对于携带突变的“正常人”,检测遗传易感基因突变可以对高危人群进行定期检测,以早发现和早治疗。从学术角度而言,检测遗传易感基因突变有助于建立突变数据库,提高对易感基因的认识,推动基础科研,并且对靶向治疗也有很重要的贡献。

李明辉:全血RNA标志物在肿瘤筛查中的应用


近年来,精准医疗的概念火爆全球。李明辉博士表示,高质量的样本和精准检测是精准医疗的基础。精准医学当前的任务是鼓励创新转化研究,深入开展严格的临床尝试检验,最终建立指导临床实践的循证标准。他还指出,精准医学的短期目标主要体现在以下几个方面:癌症肿瘤分子分型和靶向治疗;癌症个体化综合疗法;癌症预后、耐药、监测复发转移;肿瘤的风险预测及早期诊断。

伯豪生物在肿瘤早期诊断、遗传病诊疗、慢性病筛查和个体化治疗等方面为临床提供检测支持。在本次活动中李明辉博士重点分享了全血RNA标志物在肿瘤筛查中应用。转录组是特定状态下一种细胞或组织所能转录出来的所有RNA的总和。与相对稳定的基因组相比较,转录组是动态变化而且较为复杂。外周血转录组可以动态反映疾病状况。组织中80%以上表达的基因在血细胞中也有表达,外周血细胞会响应外部环境以及体内的生理、病理等变化,其基因表达谱也随之发生相应的变化。

他介绍道,“外周血转录组检测疾病具有独特的优势,主要体现在以下四点:(1)无创、成熟的外周血样本采集方式,(2)分子(基因)层次上促进疾病的早期发现,(3)反映遗传、环境等内部和外部多因素的综合影响,(4)实时、动态的监测体内疾病的发生发展状况。

对于外周血标志物的应用,李明辉博士举了一些具体实例,分别为大肠癌的早期筛查、局限性和进展性前列腺癌的鉴别诊断、肺癌早期检测以及多疾病集成式检测。他们与上海市胸科医院韩宝惠教授合作,收集了从2013年1月至今在上海市胸科医院进行早期肺癌筛查、CT显示存在10±5mm小结节的患者,对这些患者进行全血转录组RNA的基因芯片检测。利用大数据分析方法,筛选出了14个早期肺癌的外周血特征性表达基因,其中8个基因的组合可区分早期肺腺癌与健康人群,敏感性可达91%,特异性达94%;另6个基因的组合可区分早期肺腺癌与良性病变,敏感性可达91%,特异性达88%。

成后龙:微流控芯片在基因检测中的应用


目前基因检测有多种检测方法和技术体系,各有所长,实际应用中会根据实际情况和可观条件选择性价比高的体系来做,其中多重扩增和多重检测技术的发展尤为受到基因检测领域关注。成后龙经理详细介绍了多重PCR技术,微坑和微通道扩增技术,微滴技术以及碟式微流控芯片技术这几种技术。并着重介绍了LAMP等温扩增技术,该技术具有高特异性、高敏感性、简单、便捷及成本低的特点,但以前的反应装置容易形成气溶胶污染,加上目前国内大多数实验室不能严格分区,假阳性问题比较严重。

博奥选用微流控芯片技术,采用独特结构设计的微流控芯片,缓冲池有液封的效果,各反应池点有基因扩增的引物能实现扩增和检测一体化全程密闭,从而有效解决了气溶胶污染和交叉反应污染所带来的假阳性问题。

碟式微流控芯片技术是博奥的专利技术,具有多指标并行检测、样品及试剂用量少的特点。该技术是成后龙经理本次重点报告的重点之一,他指出,碟式微流控芯片系统核心技术主要有以下几个方面:(1)高度特异性等温扩增技术,引入高效酶解防污染系统,有效避免“假阳性”;(2)创新的微流体结构设计,配以表面化学处理技术,实现不同反应池间“零”交叉污染;(3)高灵敏度实时荧光检测技术-结合智能判读软件,可给出自动化给出检测结果,报告可直接打印。

最后, 成后龙经理介绍了博奥的晶芯®RTisochipTM恒温扩增微流控芯片核酸分析仪在健康监测中的应用,包括医学诊断(13种呼吸道病原菌检测芯片)、食品安全(12种食源性致病微生物检测芯片、转基因检测芯片、多种植物病害检测芯片)、畜牧业(16种奶牛乳房炎病原菌检测芯片、多种猪疫病检测芯片)、环境领域(环境和水中病原微生物的检测)。博奥自主研发的碟式芯片系统是中国首创的微流控芯片核酸检测系统,结合了微流控与核酸扩增技术,能够对核酸分子进行快速、高通量并行检测。成后龙经理表示博奥的晶芯®RTisochipTM恒温扩增微流控芯片核酸分析仪是一个开放平台,已经通过国家食品药品监督管理局医疗器械注册证(CFDA注册认证),欢迎基因检测领域同道在该系统平台上开发更多的应用,研发更多的基因检测试剂盒,丰富基因检测产品,为健康谋利,为民造福。

王路:循环肿瘤细胞在精准医学中的应用


液体活检是一项具有挑战性的新技术,在肿瘤精准医学中扮演着越来越重要的角色。液体活检以循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTC)及外泌体作为癌症诊断的生物标志物。在本次活动中,王路博士主要探讨了CTC在精准医学中的应用。

随着液体活检浪潮的推进,人们对CTC不再陌生。它是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。CTC检测通过捕捉检测外周血中痕量存在的CTC,监测CTC类型和数量变化的趋势,以便实时监测肿瘤动态、评估治疗效果,实现实时个体治疗。

怎么富集,决定了CTC总量;怎么鉴定,决定了CTC的类型丰度。王路博士在活动中分享了miFISH-CTCTM技术和全自动激光显微切割系统。miFISH-CTCTM技术主要是通过去除血液中的肿瘤细胞之外的其他干扰成分(红细胞、白细胞、血浆蛋白等),达到富集CTC的目的,具有精准性、灵敏性、高效性和系统性,不依赖于肿瘤细胞大小及特异性抗原,异常细胞回收率以及肿瘤细胞回收率较高,为进一步鉴定提供保障。对于CTC的鉴定,王路博士介绍了miFISH鉴定技术。该技术将蛋白水平的免疫荧光染色技术和基因水平的FISH技术相结合,多维度地分析细胞形态、染色体变异、肿瘤标志物等,全面无偏的鉴定CTC。

美吉医学并不仅仅满足于CTC计数,通过自主研发建立的实验平台实现CTC测序。他们自主研发的单细胞测序技术——CTCSeqTM,通过激光切割技术采集了CTC单细胞,并实现后续预扩增及测序。

在主题演讲的最后,王路博士透露,他们将携手国内的专家和机构共同开展针对十万人群的中国循环肿瘤细胞单细胞测序计划,旨在构建中国人群的循环肿瘤细胞基因组图谱,届时将召开发布会。

郭三维:基因检测与泌尿系肿瘤靶向药物的筛选


在本次活动的最后,上海国际医学中心助理院长、泌尿科医生郭三维博士从临床治疗角度讨论了基因检测在泌尿系肿瘤靶向药物精准筛选领域的意义,并以肾癌和膀胱癌进行举例。郭医师首先综述了肾癌、膀胱癌的病理分型以及相应的分子改变。这些基因突变就成为靶向药物治疗及筛选的理论基础。各种靶向药物作用位点及原理不尽相同。针对VEGF和mTOR抑制剂的耐药性以及RCC其它相关分子信号通路潜在治疗靶点尚在研究中,如VHL-HIF通路和PI3K/AKT/mTOR通路中的其它靶点,以及肾细胞癌中的一些新的分子改变提示的可能靶点,具有更大空间。肾癌治疗发展不仅发现了这些新型的药物,研究者同时还在不断的优化联合治疗的药物搭配方法,由于癌症复杂性,将多种不同机制的治疗药物联合起来使用可更有效的杀伤肿瘤细胞,同时还能预防肿瘤产生抗药性,这使得肾癌的治疗前景更加的光明。而基因检测可以预测靶向药物敏感性、耐药性,为选择有效靶向药物提供依据。从而实现个体化精准治疗。

肾癌靶向/免疫治疗药物


如上表所述,在众多肾癌的靶向药物中,如何做出选择,成为泌尿肿瘤医生在临床上必须回答的问题。哪些患者对哪些药物有效,这就需要基因检测技术来辅助回答。

随着分子靶向治疗的问世,有预后及预测意义的分子生物标志物也是目前临床研究的重要领域。郭三维博士表示目前他们也正在与企业合作开展这方面的研究,他说,“现有研究表明,应用具有明确预后意义的基因表达谱是有前景的,也可能预测对靶向治疗的反应性。这些基因的表达谱需要在实践中进行前瞻性评估,才能被临床实践所接受。”

通过分子信号通路与个体化治疗的解析,可将所涉及的所有基因,包括与遗传易感、肿瘤分型、预后、靶向治疗、化疗、免疫治疗相关的基因,肿瘤数据库中已发现的基因及所涉及到的信号通路所包含的基因,利用高通量测序一次性检测相关点突变、插入缺失等变异,进一步细化分子分型,实现精准医疗,提高患者生存率与生活质量。在演讲的最后,郭三维医生指出,未来基因检测应该重点围绕筛选靶向药物、预后分析以及监测肿瘤复发等方向,以解决临床的迫切需求。

附:郭三维医师的泌尿系肿瘤精准治疗专病门诊时间:每周一上午,上海国际医学中心。

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2017年,BioShare线下活动,我们将联合十大优秀园区,陆续走进苏州、上海、南京、泰州、山东、北京、深圳、广州、成都、武汉等城市。5月下一站——南京站,敬请期待!

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