首批肿瘤基因测序临床应用试点单位公布

首批肿瘤基因测序临床应用试点单位公布
首批肿瘤基因测序临床应用试点单位公布

【更新】首批肿瘤基因测序临床应用试点单位公布

3 天前来源:生物探索

导读日前,国家卫生计生委医政医管局发布了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位名单。目前,浙江省、广东省、湖南省、上海市、北京市和天津市名单发布,入选单位包括上海瑞金医院、上海中山医院、迪安诊断、华大基因、达安基因、湖南省肿瘤医院等。

2014年3月,国家卫生计生委医政医管局发布《关于开展高通量基因测序技术临床应用试点单位申报工作的通知》(以下简称通知)。《通知》指出已经开展高通量基因测序技术,且符合申报规定条件的医疗机构可以申请试点,并按照属地管理原则向所在省级卫生计生行政部门提交申报材料,同时明确申请试点的基因测序项目(如产前筛查和产前诊断、遗传病诊断、肿瘤诊断与治疗、植入前胚胎遗传学诊断等)。

2014年12月22日,国家卫生计生委医政医管局发布第一批基因测序临床试点名单,湖南、北京、广东、重庆等地区的多家单位入选,包括华大基因、达安基因、安诺优达等。

值得注意的是,首批临床应用试点共包含3个专业,分别为遗传病诊断、产前筛查与诊断、植入前胚胎遗传学诊断。这不禁让人好奇,在上述《通知》中提出的四个专业向中唯一剩下的“肿瘤诊断与治疗”试点单位的头衔最终会花落谁家。

日前,这个备受瞩目的问题终于有了答案。2015年3月27日,国家卫生计生委医政医管局发布了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位名单。北京市、上海市、湖南省、浙江省、广东省有多家医疗机构和第三方检验实验室入选。北京市入选单位为:北京协和医院、中国医学科学院肿瘤医院、北京大学人民医院、北京肿瘤医院、北京博奥医学检验所。

上海市入选单位为:肿瘤医院、中山医院、瑞金医院、长海医院、东方肝胆医院;

天津市入选单位为:中国医学科学院血液病医院、天津市肿瘤医院、天津华大基因科技有限公司医学检验所;

湖南省入选单位为:湖南省肿瘤医院、中南大学湘雅医学检验所;

浙江省入选单位为:杭州迪安医学检验中心、浙江大学医学院附属第一医院;

广东省入选单位为:中山大学附属肿瘤医院、深圳华大临床检测中心以及广州达安临床检验中心;

值得一提的是,在此前3个专业中都未露面的浙江迪安诊断技术股份有限公司的全资子公司杭州迪安医学检验中心有限公司犹如一匹黑马,取得了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床应用试点资格,成为了浙江省内唯一获此批文的独立实验室。

国家对精准医疗的快速反应

2015年1月底,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中启动精准医疗计划。2月初,白宫官网发布精准医疗计划的相关细节,该计划将加快在基因组层面对疾病的认识,

并将最新最好的技术、知识和治疗方法提供给临床医生,使医生能够准确了解病因。

自精准医疗概念提出以来,我国各机构、部门以及相关业内人士对此作出了快速反应。继2015年1月公布产前筛查与诊断高通量测序试点单位以来,2015年3月11日,科技部召开国家首次精准医学战略专家会议,并决定在2030年前政府将在精准医疗领域投入600亿元。此次公布肿瘤诊断与治疗高通量基因测序试点单位,进一步表明了政府推动精准医疗发展的决心。

精准医疗作为下一代诊疗技术,较传统诊疗方法有很大技术优势。相比传统诊疗手段,精准医疗具有精准性和便捷性,一方面通过基因测序可以找出癌症的突变基因从而迅速确定对症药物,省去患者尝试各种治疗方法的时间,提升治疗效果;另一方面基因测序只需要患者的血液甚至唾液,无需传统的病理切片,可以减少诊断过程对患者身体的损伤。可以预见,精准医疗技术的出现将显着改善癌症患者的诊疗体验和诊疗效果,发展潜力大。

肿瘤检测:测序领域的下一块大蛋糕

据世界卫生组织(WHO)发表《全球癌症报告2014》显示,全球癌症病例将呈现迅猛增长态势,由2012年的1400万人,逐年递增至2025年的1900万人,到2035年将达到2400万人。2012年全球癌症患者和死亡病例都在令人不安地增加,新增癌症病例有近一半出现在亚洲,其中大部分在中国,中国新增癌症病例高居第一位。

肿瘤治疗正逐渐从宏观层面对“症”用药向更微观的对基因用药转变,实现“同病异治”或“异病同治”,个体化已经成为肿瘤治疗的公认趋向。鉴于肿瘤基因测序的市场广阔的前景,继无创产前测序争夺战开展数年后,国内多家基因公司开始进入肿瘤市场,开始争夺这块大蛋糕。

基因测序技术是肿瘤个体化治疗的必备,主要应用在两方面:一是肿瘤易感基因检测,即利用DNA测序技术,确认导致患者患病的基因或者受检者是否携带有肿瘤易感基因,寻找患者适用的肿瘤靶向治疗药物或者其他适宜的治疗手段;二是肿瘤靶向药靶点检测,即在分子靶向药使用之前检测病人是否携带药物靶点,实现肿瘤的个体化治疗,以提高用药效率,达到最佳疗效并减少治疗费用。目前FDA已经批准了部分基因诊断肿瘤个体化治疗方案。

相较无创产前筛查,基因测序在肿瘤诊断领域应用更加广泛,先发优势更加明显。首先,肿瘤领域的基因测序是精准医疗最重要的组成部分,其应用将覆盖肿瘤的易感基因检测,早期筛查,疾病确诊,个性化用药指导,随诊与疗效评价等众多治疗环节,且肿瘤作为人类寿命的头号威胁其发病率和消费刚性远超产筛市场。其次,肿瘤诊断的高通量测序相对于无创产前筛查,其数据解读仍有很大的待开发空间。

此前,肿瘤个体化治疗仅由国家卫计委批准了中南大学湘雅医学检验所、北京博奥医学检验所和中国医科大学第一附属医院,三者皆为政府背景,开展进度缓慢。此次,肿瘤基因检测的试点单位的开发无疑将加速这一产业的发展,对获批多领域试点单位的公司(如华大基因、达安基因等)更是一次巨大的发展机遇。

基因测序技术的优缺点及应用

基因测序技术的优缺点及应用 随着人类基因组计划的完成,人类对自身遗传信息的了解和掌握有了前所未有的进步。与此同时,分子水平的基因检测技术平台不断发展和完善,使得基因检测技术得到了迅猛发展,基因检测效率不断提高。从最初第一代以 Sanger 测序为代表的直接检测技术和以连锁分析为代表的间接测序技术,到 2005 年,以Illumina 公司的 Solexa技术和 ABI 公司的 SOLiD 技术为标志的新一代测序 (next-generation sequencing,NGS) 的相继出现,测序效率明显提升,时间明显缩短,费用明显降低,基因检测手段有了革命性的变化。其技术正向着大规模、工业化的方向发展,极大地提高了基因检测的检出率,并扩展了疾病在基因水平的研究范围。2009 年 3 月,约翰霍普金斯大学的研究人员在《Science》杂志上发表了通过 NGS外显子测序技术,发现了一个新的遗传性胰腺癌的致病基因PALB2,标志着 NGS 测序技术成功应用于致病基因的鉴定研究。同年,《Nature》发表了采用 NGS 技术发现罕见弗里曼谢尔登综合征MYH3 致病基因突变和《Nat Genet》发表了遗传疾病米勒综合征致病基因。此后,通过 NGS 技术,与遗传相关的致病基因不断被发现,NGS 技术已成为里程碑式的进步。2010 年,《Science》杂志将这一技术评选为当年“十大科学进展”。 近两年,基因检测成为临床诊断和科学研究的热点,得到了突飞猛进和日新月异的发展,越来越多的临床和科研成果不断涌现出来。同时,基因检测已经从单一的遗传疾病专业范畴扩展到复杂疾病和个体化应用更加广阔的领域,其临床检测范围包括高危疾病的新生儿筛查、遗传疾病的诊断和基因携带的检测以及基因药物检测用于指导个体化用药剂量、选择和药物反应等诸多方面的研究。目前,基因检测在临床诊断和医学研究的应用正越来越受到医生的普遍重视和引起研究人员的极大的兴趣。 本文介绍了几种 DNA 水平基因检测常见的方法,比较其优缺点和在临床诊断和科学研究中的应用,对指导研究生和临床医生课外学习,推进临床科研工作和提升科研教学水平有着指导意义。 1、第一代测序 1.1 Sanger 测序采用的是直接测序法。1977年,Frederick Sanger 等发明了双脱氧链末端终止法,这一技术随后成为最为常用的基因测序技术。2001 年,Allan Maxam 和 Walter Gibert 发明了 Sanger 测序法,并在此后的 10 年里成为基因检测的金标准。其基本原理即双脱氧核苷三磷酸(dideoxyribonucleoside triphosphate,ddNTP) 缺乏PCR 延伸所需的 3'-OH,因此每当 DNA 链加入分子 ddNTP,延伸便终止。每一次 DNA 测序是由 4个独立的反应组成,将模板、引物和 4 种含有不同的放射性同位素标记的核苷酸的ddNTP 分别与DNA 聚合酶混合形成长短不一的片段,大量起始点相同、终止点不同的 DNA 片段存在于反应体系中,具有单个碱基差别的 DNA 序列可以被聚丙烯酰胺变性凝胶电泳分离出来,得到放射性同位素自显影条带。依据电泳条带读取DNA 双链的碱基序列。 人类基因组的测序正是基于该技术完成的。Sanger 测序这种直接测序方法具有高度的准确性和简单、快捷等特点。目前,依然对于一些临床上小样本遗传疾病基因的鉴定具有很高的实用价值。例如,临床上采用 Sanger 直接测序 FGFR 2 基因证实单基因 Apert 综合征和直接测序 TCOF1 基因可以检出多达 90% 的

DNA测序原理和方法

DNA 测序原理和方法 DNA 序列测定分手工测序和自动测序,手工测序包括Sanger 双脱氧链终止法和Maxam-Gilbert 化学降解法。自动化测序实际上已成为当今DNA 序列分析的主流。美国PE ABI 公司已生产出373 型、377 型、310 型、3700 和3100 型等DNA 测序仪,其中310 型是临床检测实验室中使用最多的一种型号。本实验介绍的是ABI PRISM 310 型DNA 测序仪的测序原理和操作规程。 【原理】ABI PRISM 310 型基因分析仪(即DNA 测序仪),采用毛细管电泳技术取代传统的聚丙烯酰胺平板电泳,应用该公司专利的四色荧光染料标记的ddNTP(标记终止物法),因此通过单引物PCR测序反应, 生成的PCR产物则是相差1个碱基的3”"末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物,使得四种荧光染料的测序PCR 产物可在一根毛细管内电泳,从而避免了泳道间迁移率差异的影响,大大提高了测序的精确度。由于分子大小不同,在毛细管电泳中的迁移率也不同,当其通过毛细管读数窗口段时,激光检测器窗口中的CCD(charge-coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测,激发的荧光经光栅分光,以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光,并在CCD 摄影机上同步成像,分析软件可自动将不同荧光转变为DNA 序列,从而达到DNA 测序的目的。分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。 它是一台能自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA 片段的碱基顺序或大 小和定量的高档精密仪器。PE公司还提供凝胶高分子聚合物,包括DNA测序胶(POP 6)和GeneScan胶(POP 4) 。这些凝胶颗粒孔径均一,避免了配胶条件不一致对测序精度的影响。它主要由毛细管电泳装置、Macintosh 电脑、彩色打印机和电泳等附件组成。电脑中则包括资料收集,分析和仪器运行等软件。它使用最新的CCD 摄影机检测器,使DNA测序缩短至2.5h,PCR片段大小分析和定量分析为10?40min。 由于该仪器具有DNA 测序,PCR 片段大小分析和定量分析等功能,因此可进行DNA 测序、杂合子分析、单链构象多态性分析(SSCP)、微卫星序列分析、长片段PCR、RT-PCR(定量PCR)等分析,临床上可除进行常规DNA测序外,还可进行单核苷酸多态性(SNP)分析、基因突变检测、HLA配型、法医学上的亲子和个体鉴定、微生物与病毒的分型与鉴定等。 【试剂与器材】 1. BigDye测序反应试剂盒主要试剂是BigDye Mix,内含PE专利四色荧光标记的ddNTP和普通dNTP,AmpliTaq DNA polymerase FS ,反应缓冲液等。 2. pGEM-3Zf (+)双链DNA对照模板0.2g/L,试剂盒配套试剂。 3. M13(-21)引物TGTAAAACGACGGCCAGT ,3.2 卩mol/L 即3.2pmol/ 从试剂盒配套试剂。 4. DNA测序模板可以是PCR产物、单链DNA和质粒DNA等。模板浓度应调整在PCR反应时取量1 gl 为宜。本实验测定的质粒DNA,浓度为0.2g/L,即200ng/ g。 5. 弓I物需根据所要测定的DNA片段设计正向或反向引物,配制成3.2 g mol/L即3.2pmol/ g 1如重组质粒中含通用引物序列也可用通用引物,如M13(-21)引物,T7引物等。 6. 灭菌去离子水或三蒸水。 7. 0.2ml或和0.5ml的PCR管盖体分离,PE公司产品。 8 3mol/L醋酸钠(pH5.2)称取40.8g NaAc 3H2O溶于70ml蒸馏水中,冰醋酸调pH至5.2,定容至100ml,高压灭菌后分装。 9. 70%乙醇和无水乙醇。 10. NaAc/乙醇混合液取37.5ml无水乙醇和2.5ml 3mol/L NaAc混匀,室温可保存1年。 11. POP 6测序胶ABI 产品。 12. 模板抑制试剂(TSR) ABI 产品。 13. 10X电泳缓冲液ABI产品。

几种常见的基因测序技术的优缺点及应用

几种常见的基因测序技术的优缺点及应用 发布时间:2014-07-19 来源:毕业论文网 随着人类基因组计划的完成,人类对自身遗传信息的了解和掌握有了前所未有的进步。与此同时,分子水平的基因检测技术平台不断发展和完善,使得基因检测技术得到了迅猛发展,基因检测效率不断提高。从最初第一代以 Sanger 测序为代表的直接检测技术和以连锁分析为代表的间接测序技术,到 2005 年,以 Illumina 公司的 Solexa技术和 ABI 公司的 SOLiD 技术为标志的新一代测序 (next-generation sequencing,NGS) 的相继出现,测序效率明显提升,时间明显缩短,费用明显降低,基因检测手段有了革命性的变化。其技术正向着大规模、工业化的方向发展,极大地提高了基因检测的检出率,并扩展了疾病在基因水平的研究范围。2009 年 3 月,约翰霍普金斯大学的研究人员在《Science》杂志上发表了通过 NGS外显子测序技术,发现了一个新的遗传性胰腺癌的致病基因 PALB2,标志着 NGS 测序技术成功应用于致病基因的鉴定研究。同年,《Nature》发表了采用 NGS 技术发现罕见弗里曼谢尔登综合征MYH3 致病基因突变和《Nat Genet》发表了遗传疾病米勒综合征致病基因。此后,通过 NGS 技术,与遗传相关的致病基因不断被发现,NGS 技术已成为里程碑式的进步。2010 年,《Science》杂志将这一技术评选为当年“十大科学进展”。 近两年,基因检测成为临床诊断和科学研究的热点,得到了突飞猛进和日新月异的发展,越来越多的临床和科研成果不断涌现出来。同时,基因检测已经从单一的遗传疾病专业范畴扩展到复杂疾病和个体化应用更加广阔的领域,其临床检测范围包括高危疾病的新生儿筛查、遗传疾病的诊断和基因携带的检测以及基因药物检测用于指导个体化用药剂量、选择和药物反应等诸多方面的研究。目前,基因检测在临床诊断和医学研究的应用正越来越受到医生的普遍重视和引起研究人员的极大的兴趣。 本文介绍了几种 DNA 水平基因检测常见的方法,比较其优缺点和在临床诊断和科学研究中的应用,对指导研究生和临床医生课外学习,推进临床科研工作和提升科研教学水平有着指导意义。 1、第一代测序 Sanger 测序采用的是直接测序法。1977年,Frederick Sanger 等发明了双脱氧链末端终止法,这一技术随后成为最为常用的基因测序技术。2001 年,Allan Maxam 和 Walter Gibert 发明了 Sanger 测序法,并在此后的 10 年里成为基因检测的金标准。其基本原理即双脱氧核苷三磷酸 (dideoxyribonucleoside triphosphate,ddNTP) 缺乏PCR 延伸所需的 3'-OH,因此每当 DNA 链加入分子 ddNTP,延伸便终止。每一次 DNA 测序是由 4个独立的反应组成,将模板、引物和 4 种含有不同的放射性同位素标记的核苷酸的 ddNTP 分别与DNA 聚合酶混合形成长短不一的片段,大量起始点相同、终止点不同的 DNA 片段存在于反应体系中,具有单个碱基差别的 DNA 序列可以被聚丙烯酰胺变性凝胶电泳分离出来,得到放射性同位素自显影条带。依据电泳条带读取 DNA 双链的碱基序列。 人类基因组的测序正是基于该技术完成的。Sanger 测序这种直接测序方法具有高度的准确性和简单、快捷等特点。目前,依然对于一些临床上小样本遗传疾病基因的鉴定具有很高的实用价值。例如,临床上采用 Sanger 直接测序 FGFR 2 基因证实单基因 Apert 综合征和直接测序 TCOF1 基因可以检出多达 90% 的与 Treacher Collins 综合征相关的突变。值得注意的是,Sanger 测序是针对已知致病基因的突变位点设计引物,进行 PCR 直接扩增

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