人类基因组转化医学精准医学(ppt)
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精准医学的定义课堂PPT
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15
NIH
1.3 亿美元，百万人基因组计划以及基因修饰 的分析研究
NCI
0.7 亿美元，肿瘤基因组学的研究
FDA
0.1 亿美元，对新的肿瘤诊断设备和治疗药物 的评估
数据分析0.05亿美元，高质量数据库的开发 和个人资料保护措施的研发··
.
16
NIH Director, Dr. Francis Collins
The Roles of the Working Group
The panel will seek input from stakeholders in the Precision Medicine Initiative and define the scope and scale of the initiative, the issues that need to be addressed, and what success would look like 5 and 10 years out. The panel will be formed as a working group of the Advisory Committee to the NIH Director and will deliver a preliminary report in September that will inform efforts to explain the role that individual differences play in health.
精准医学
精准医学： 研究每个人的基因，结合环境、
生活方式等个体差异，用于疾病预防和治 疗的新兴的医疗手段。
关键词： 精准 差异
基因 医学
人类基因组学与基因组计划ppt课件
遗传距离： 连锁图中两个基因间图距以1厘摩（cM） 1厘摩（cM）=减数分裂时两个基因间重组 值为1%。
遗传标记（genetic marker） 可以是任何一种呈孟德尔遗传的性状或物
质形式，如：基因、血型、血清蛋白、DNA 多态标记等。确定其在基因组中的位置后， 可作为参照标记用于遗传重组分析。
DNA遗传标记
Detecting microsatellites from genomic DNA.
A microsatellite motif (CT) in a DNA sequence
2、中度重复DNA（intermediate repeat DNA）
以不同的量分布于整个基因组的不同部位，占整个基因组的 25％～40％。
…………… ACGTCCGATCGGTTCATGCC TCGGTTCATGCCAATGCCGTCC…………
基因图（gene map）
即在序列图基础上，用不同的方法测定各 个基因所在区域位置。
基因图测定方法： 1.CpG岛的应用：大多数持家基因和40%
组织特异性基因5’端均存在CpG岛序列。制 备 探针，染色体涂染指示基因位置分布。
2.计算机识别：研发计算机GRAIL系统，可 识别每个基因区的外显子-内含子接头区保守序 列。
3.cDNA策略：由组织细胞中表达mRNA， 逆转录合成cDNA片段，称为表达序列标签 （EST），将收获EST定位后，构建的图称为 转录图，是人类基因图雏形。
人类基因组结构的分析
1. 人类基因组DNA全长约3×109bp，相当 3600厘摩（cM）。其中仅有约5%的序列为编 码序列（编码蛋白或tRNA、rRNA等）。
是研究与环境因素相关的疾病易感性基因的。
环境相关的疾病易感基因
遗传标记（genetic marker） 可以是任何一种呈孟德尔遗传的性状或物
质形式，如：基因、血型、血清蛋白、DNA 多态标记等。确定其在基因组中的位置后， 可作为参照标记用于遗传重组分析。
DNA遗传标记
Detecting microsatellites from genomic DNA.
A microsatellite motif (CT) in a DNA sequence
2、中度重复DNA（intermediate repeat DNA）
以不同的量分布于整个基因组的不同部位，占整个基因组的 25％～40％。
…………… ACGTCCGATCGGTTCATGCC TCGGTTCATGCCAATGCCGTCC…………
基因图（gene map）
即在序列图基础上，用不同的方法测定各 个基因所在区域位置。
基因图测定方法： 1.CpG岛的应用：大多数持家基因和40%
组织特异性基因5’端均存在CpG岛序列。制 备 探针，染色体涂染指示基因位置分布。
2.计算机识别：研发计算机GRAIL系统，可 识别每个基因区的外显子-内含子接头区保守序 列。
3.cDNA策略：由组织细胞中表达mRNA， 逆转录合成cDNA片段，称为表达序列标签 （EST），将收获EST定位后，构建的图称为 转录图，是人类基因图雏形。
人类基因组结构的分析
1. 人类基因组DNA全长约3×109bp，相当 3600厘摩（cM）。其中仅有约5%的序列为编 码序列（编码蛋白或tRNA、rRNA等）。
是研究与环境因素相关的疾病易感性基因的。
环境相关的疾病易感基因
人类基因组计划及其意义ppt课件1
元。
人类基因组计划的进展，对未来生命科学研
究的思想和方法论也带来了革命性的改变。人们
将从基因组和比较生物基因组的水平，而不是孤
立的、单基因水平，来重新探讨和认识生命的进
化、遗传、发育，生物和环境，脑功能等重要生
2019物/7/1学6 问题。
高邮市第一中学 王兆银
8
人类基因组计划产生的背景
人类基因组计划的产生与“肿瘤计划”的搁浅是 分不开的。美国从70年代起启动了“肿瘤计划”，但
是，不惜血本的投入换来的是令人失望的结果。人们
渐渐认识到，包括癌症在内的各种人类疾病都与基因
直接或间接相关。测出基因的碱基序列，则是基因研 究的基础。这时，科学家们面临两种选择：要么“零 敲碎打”地从人类基因组中分离和研究出几个肿瘤基
因，要么对人类基因组进行全测序。
2019/7/16
高邮市第一中学 王兆银
四张图：物理图、转录图、遗传图、序列图 “人类基因组计划”是解读人的基因组
上的所有基因，共分析24个染色体DNA分子 中的四种碱基对。30亿个碱基对是一个很长 的序列，为了更好地搞清这个长序列，需要 有其他辅助工作配合。在“人类基因组计划” 中，分为两个阶段：DNA序列图以前的计划 和DNA序列图计划。序列图以前的计划包括 物理图、转录图、遗传图。
2019/7/16
高邮市第一中学 王兆银
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2019/7/16
高邮市第一中学 王兆银
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文章每一段的一些关键词都有 助于我们把握相应的关键信息
第1段： “重大工程”、“科学计划’’ 第2段： “具体目标”、“基础”
第3段： “意义” 第4段： “规模化’’ 第5段： “序列化” 第6段： “以序列为基础”“特点”
基因组学与人类健康ppt课件
我国上海医学研究所与复旦大学遗传所 合作在转基因羊研究方面获得重大突破， 已诞生了一头含有人凝血因子Ⅸ的转基 因羊，这标志着我国在该领域处于国际 领先水平。
13
ppt课件.
Thank you!
14
ppt课件.
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
9
ppt课件.
4、生物芯片
包括DNA芯片、抗原芯片、抗体芯片、细 胞芯片和组织芯片等。狭义上生物芯片 是指DNA芯片，其中的DNA微点阵（DNA 有序排列）包括直径为200μm或更小的数 百至数千上万个点。发展的趋势是研制 出高度集成化的集样品制备、基因扩增、 核酸标记及检测为一体的便携生物分析 系统。
3、基因疫苗
4、生物芯片
5、基因重组药物
6、植物基因工程药物
7、动物基因工程药物
3
ppt课件.
1.基因诊断
人来基因组计划为正常的人类基 因组提供了一个序列参数，新的 基因变异将不断被发现。
4
ppt课件.
5
ppt课件.
寡核苷等位酸杂交 分析SNP和基因特 意寡核苷酸杂交
疾病相关基因的鉴定
基因组学与人类健康
1
ppt课件.
一、基因病的概念
以基因组学为基础，从疾病和健康的角 度考虑，人类疾病大多直接或间接地与 基因相关，故有“基因病”概念的 产生。 根据这一概念，人类疾病大致分为三类：
㈠ 单基因病 ㈡多基因病 ㈢获得性基因病
2
ppt课件.
二、基因组学与人类健康
1、基因诊断
2、基因治疗
10
ppt课件.
5.基因重组药物
表达/生产系统为微生物细胞（大肠杆菌、 酵母等），哺乳动物细胞。
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4、生物芯片
包括DNA芯片、抗原芯片、抗体芯片、细 胞芯片和组织芯片等。狭义上生物芯片 是指DNA芯片，其中的DNA微点阵（DNA 有序排列）包括直径为200μm或更小的数 百至数千上万个点。发展的趋势是研制 出高度集成化的集样品制备、基因扩增、 核酸标记及检测为一体的便携生物分析 系统。
3、基因疫苗
4、生物芯片
5、基因重组药物
6、植物基因工程药物
7、动物基因工程药物
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1.基因诊断
人来基因组计划为正常的人类基 因组提供了一个序列参数，新的 基因变异将不断被发现。
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寡核苷等位酸杂交 分析SNP和基因特 意寡核苷酸杂交
疾病相关基因的鉴定
基因组学与人类健康
1
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一、基因病的概念
以基因组学为基础，从疾病和健康的角 度考虑，人类疾病大多直接或间接地与 基因相关，故有“基因病”概念的 产生。 根据这一概念，人类疾病大致分为三类：
㈠ 单基因病 ㈡多基因病 ㈢获得性基因病
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二、基因组学与人类健康
1、基因诊断
2、基因治疗
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5.基因重组药物
表达/生产系统为微生物细胞（大肠杆菌、 酵母等），哺乳动物细胞。
精准医疗-人工智能 ppt课件
医疗影 像智能
• CT辅助标注肺部病 变 - 阿里巴巴iDST
• 面部皮肤检测分析宜远智能
Brain Ability
Brain Core -医疗数据中台 阿里云-医疗数据中台
医学语 • 医疗语音识别 - 阿 音识别 里巴巴iDST
临床数 据智能 • CDSS - 惠每医疗
阿里云ET医疗脑混合云解决方案
With the smartphone and health tracker revolutions under the name of digital health, it has become impossible for a physician to analyze all those data or simply to be up-to-date.
Table 1. A list of companies using a form of artificial intelligence to improve health care and/or medicine.
IBM Watson
IBM Watson health launched its special program for oncologists to provide clinicians with evidencebased trnother program called Medical Sieve. It aims to build the next-generation ‘cognitive assistant’ with analytical, reasoning capabilities and a range of clinical knowledge.
AI is divided broadly into three stages:
精准医疗概论ppt课件
32
精准医疗与传统医疗
节省时间
迅速确 定对症 药物
Text
优势
减少对 患者身 体损害
33
提高疗效
精准医疗应用领域- 药物治疗
34
精准医疗离不开大数据
35
36
37
38
39
探索性研究
• 生物标记 • EGFR 基因突变 • EGFR基因拷贝数目 • EGFR蛋白表达
7
结论
❖ 吉非替尼(易瑞沙)泛亚洲研究(IPASS)结果表明,对于 经选择的晚期非小细胞肺癌患者,吉非替尼一线治疗疗 效显著优于常规化疗
❖ 在亚洲,肺癌患者中不吸烟的腺癌者比例很高,其中 50%~60%存在EGFR突变,对这部分患者吉非替尼一线 治疗能获得更好的转归。
30
美国影星安吉丽娜·朱 莉通过基因检测发现 未来罹患乳腺癌的概 率达到80%，为此她接 受了乳房切除手术。
在2004年，新英格兰杂志发表的一篇 论文描述了一个小细胞肺癌患者的治 疗方式——没有采取放疗、化疗、手 术等杀伤面、杀伤力都很大的措施， 而是用基因测序的方法找到患者基因 突变的靶标，有针对性地采取化疗药 物治疗，对癌细胞完成“精确打击”， 不仅提高了疗效，还最大限度减轻了 患者痛苦和医疗费用。
AA
CC
PM（慢代谢）
CT
PM（慢代谢）
TT
PM（慢代谢）
FDA的黑框警告
❖ 氯吡格雷1997年美国批准上市 ❖ 2006年报道CYP2C18*2抗血小板功能降低； ❖2009年起失功能等位基因副反应开始报道, 如
CYP2C19*2型年轻人心梗用药者心血管病终点 事件风险增加到3.69倍；支架术后1 月内再狭窄 率增加， CYP2C19低功能等位基因冠脉综合症 死亡心梗卒中等终点时间增加； ❖2010年发现增加总死亡， 2010年3月 FDA出台 黑框警告明示失功能基因型或换药
精准医疗与传统医疗
节省时间
迅速确 定对症 药物
Text
优势
减少对 患者身 体损害
33
提高疗效
精准医疗应用领域- 药物治疗
34
精准医疗离不开大数据
35
36
37
38
39
探索性研究
• 生物标记 • EGFR 基因突变 • EGFR基因拷贝数目 • EGFR蛋白表达
7
结论
❖ 吉非替尼(易瑞沙)泛亚洲研究(IPASS)结果表明,对于 经选择的晚期非小细胞肺癌患者,吉非替尼一线治疗疗 效显著优于常规化疗
❖ 在亚洲,肺癌患者中不吸烟的腺癌者比例很高,其中 50%~60%存在EGFR突变,对这部分患者吉非替尼一线 治疗能获得更好的转归。
30
美国影星安吉丽娜·朱 莉通过基因检测发现 未来罹患乳腺癌的概 率达到80%，为此她接 受了乳房切除手术。
在2004年，新英格兰杂志发表的一篇 论文描述了一个小细胞肺癌患者的治 疗方式——没有采取放疗、化疗、手 术等杀伤面、杀伤力都很大的措施， 而是用基因测序的方法找到患者基因 突变的靶标，有针对性地采取化疗药 物治疗，对癌细胞完成“精确打击”， 不仅提高了疗效，还最大限度减轻了 患者痛苦和医疗费用。
AA
CC
PM（慢代谢）
CT
PM（慢代谢）
TT
PM（慢代谢）
FDA的黑框警告
❖ 氯吡格雷1997年美国批准上市 ❖ 2006年报道CYP2C18*2抗血小板功能降低； ❖2009年起失功能等位基因副反应开始报道, 如
CYP2C19*2型年轻人心梗用药者心血管病终点 事件风险增加到3.69倍；支架术后1 月内再狭窄 率增加， CYP2C19低功能等位基因冠脉综合症 死亡心梗卒中等终点时间增加； ❖2010年发现增加总死亡， 2010年3月 FDA出台 黑框警告明示失功能基因型或换药
精准医学 演讲PPT幻灯片【21页】
• 有人认为随着诊断的加强和新药的不断上市，精准医疗会 变得更好。可是文章的作者认为肿瘤的精准治疗有两个很 难满足的前提：（1）肿瘤相关的驱动突变（driver mutation)在所有癌变细胞中都有，而且针对该突变的药物 绝对有效；（2）肿瘤异质性本身可以控制。
• 就是精准治疗的靶子不能不停地移动，不然很难谈得上精准。
1
精准医疗特点
• 根据分子生物学基础定义疾病亚型 • 在分子水平提供更精确的诊断和治疗
2
精准医学和循证医学的关系
• 针对不同亚组人群或个体 化问题的处理需要循证处 理
• 精准的识别方法和诊治手 段需要循证医学证据的支 持才能在临床推广。
• 精准医学概念的提出是对 循证医学进一步的发展和 深化。
• 因此，循证医学是精准医 学在临床推广应用的必要 过程。
与PD-L1结合，通过mTOR 以及PI3K/AKT通路抑制T细 胞
Nivolumab
肿瘤细胞和肿瘤浸 润免疫细胞
与T细胞上PD-1和B7-1作用， MPDL3280A 传递抑制信号，致T细胞失 活或无功能性
活化的T细胞。NK 细胞、B细胞、浆细 胞样树突细胞
活化的T细胞、NK 细胞和单核细胞
骨髓细胞和粒细胞
认识精准医学
• 狭义的精准医学 • 以 DNA 和人类基因组计划为主线，旨在攻克单
基因病，并以百万人的基因组和临床信息的大数 据来支撑癌症与其他多基因病研究。
• 广义的精准医学 • 整合当前的基础研究、诊断学技术及循证医学知
识，并结合患者生活环境和临床数据，对患者进 行科学循证的健康咨询、健康教育以及对复杂疾 病的科学管理。
• 不够理想的原因：（1）现有的靶向治疗药物多半只能部 分地阻断细胞增生途径；（2）试图完全阻断恶性增生途 径要靠合并用药或者加大剂量，两者都会增加副作用； （3）肿瘤异质性，即同一个病人的肿瘤细胞有多个突变 株，治好了一部分细胞，另一部分又长出来了。（4）也 是肿瘤异质性的原因，一开始有效的药物，（另外一株细 胞）很快就产生出耐药性。
• 就是精准治疗的靶子不能不停地移动，不然很难谈得上精准。
1
精准医疗特点
• 根据分子生物学基础定义疾病亚型 • 在分子水平提供更精确的诊断和治疗
2
精准医学和循证医学的关系
• 针对不同亚组人群或个体 化问题的处理需要循证处 理
• 精准的识别方法和诊治手 段需要循证医学证据的支 持才能在临床推广。
• 精准医学概念的提出是对 循证医学进一步的发展和 深化。
• 因此，循证医学是精准医 学在临床推广应用的必要 过程。
与PD-L1结合，通过mTOR 以及PI3K/AKT通路抑制T细 胞
Nivolumab
肿瘤细胞和肿瘤浸 润免疫细胞
与T细胞上PD-1和B7-1作用， MPDL3280A 传递抑制信号，致T细胞失 活或无功能性
活化的T细胞。NK 细胞、B细胞、浆细 胞样树突细胞
活化的T细胞、NK 细胞和单核细胞
骨髓细胞和粒细胞
认识精准医学
• 狭义的精准医学 • 以 DNA 和人类基因组计划为主线，旨在攻克单
基因病，并以百万人的基因组和临床信息的大数 据来支撑癌症与其他多基因病研究。
• 广义的精准医学 • 整合当前的基础研究、诊断学技术及循证医学知
识，并结合患者生活环境和临床数据，对患者进 行科学循证的健康咨询、健康教育以及对复杂疾 病的科学管理。
• 不够理想的原因：（1）现有的靶向治疗药物多半只能部 分地阻断细胞增生途径；（2）试图完全阻断恶性增生途 径要靠合并用药或者加大剂量，两者都会增加副作用； （3）肿瘤异质性，即同一个病人的肿瘤细胞有多个突变 株，治好了一部分细胞，另一部分又长出来了。（4）也 是肿瘤异质性的原因，一开始有效的药物，（另外一株细 胞）很快就产生出耐药性。
医学遗传学人类基因组学ppt课件
由于cDNA具有组织、生理与发育阶段的特异 性，因此EST除提供序列信息外，同时也提供了该 基因表达的组织、生理状况与发育阶段的信息。
22
（四）序列图
序列图（sequenceБайду номын сангаасmap）人类基因组的核苷酸 序列图也就是分子水平的最高层次的、最详尽的物 理图。
测定的总长度约为1米，由30多亿核苷酸组成的 序列图是人类基因组计划中最为明确、最为艰巨的 定量、定质（准确性）、定时的任务。
7
③多基因家族(multigene family)：由一个祖先 基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相 似、功能相关的基因。
由一个基因产生多次拷贝，具有几乎相同的 顺序，成簇地排列在同一条染色体上，形成一个 基因簇(gene cluster)。它们同时发挥作用，合成 某些蛋白质。
一个多基因家族的不同成员成簇地分布在几 条染色体上，成员间序列有所不同，编码一组关 系密切的蛋白质。
33
第三节 致病基因遗传分析技术
一、基因定位（gene mapping）
19
多态性标志 第一代： 限制性酶切片段长度多态性（restriction
fragment length polymophism，RFLP） 第二代：简单序列长度多态性（simple sequence
length polymophism，SSLP） 第三代：单个核苷酸多态性（sequence tagged site，
作为动物反应器来生产人类生物制品的转基因 猪、牛、鸡都已问世。能够提供人体器官的转基因 动物已在实验室进行尝试。
在基因组层次上改良原有的遗传结构来培育新 的动、植物品种也已取得可喜的进展。可以预料， 在本世纪里，新的食品、药品将越来越多地打上基 因组学的印记。
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（四）序列图
序列图（sequenceБайду номын сангаасmap）人类基因组的核苷酸 序列图也就是分子水平的最高层次的、最详尽的物 理图。
测定的总长度约为1米，由30多亿核苷酸组成的 序列图是人类基因组计划中最为明确、最为艰巨的 定量、定质（准确性）、定时的任务。
7
③多基因家族(multigene family)：由一个祖先 基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相 似、功能相关的基因。
由一个基因产生多次拷贝，具有几乎相同的 顺序，成簇地排列在同一条染色体上，形成一个 基因簇(gene cluster)。它们同时发挥作用，合成 某些蛋白质。
一个多基因家族的不同成员成簇地分布在几 条染色体上，成员间序列有所不同，编码一组关 系密切的蛋白质。
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第三节 致病基因遗传分析技术
一、基因定位（gene mapping）
19
多态性标志 第一代： 限制性酶切片段长度多态性（restriction
fragment length polymophism，RFLP） 第二代：简单序列长度多态性（simple sequence
length polymophism，SSLP） 第三代：单个核苷酸多态性（sequence tagged site，
作为动物反应器来生产人类生物制品的转基因 猪、牛、鸡都已问世。能够提供人体器官的转基因 动物已在实验室进行尝试。
在基因组层次上改良原有的遗传结构来培育新 的动、植物品种也已取得可喜的进展。可以预料， 在本世纪里，新的食品、药品将越来越多地打上基 因组学的印记。
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遗传学
亚健康/疾病 (病理差异) 临床医学
病理学
环境
体细胞基因突变（异质性/不稳定）
血友病 囊性纤维化
大肠癌 乳腺癌
中风 老年痴呆 糖尿病
哮喘
肺癌
心血管疾病 皮肤癌
车祸
人类基因组计划：失败的教训、科学的远见、国家的胆略
美国：登月计划的成功和肿瘤计划的失败 诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco于1986年发表短文《肿瘤研究的转 折点：人类基因组测序》（Science 231: 1055－1056）
中国人类基因组计划的主要目标和内容
➢在国际人类基因组计划中的 “两个1%” : •基因组测序：基因组 DNA 的1%（30 Mb）
微生物基因组 “肿瘤基因组”和“千人基因组” •基因鉴定：人类全部基因 cDNA的1% (500-1000) 克隆、测序
泛基因组（pan-genome） 元基因组（metagenome）
管理部
基因功能研究部
中国科学院上海分院 （中科院上海生命科学研究院） 上海复旦大学（上海医科大学） 上海交通大学（上海第二医科大学附
属瑞金医院、上海市肿瘤研究所） 第二军医大学 同济大学* 国家科技部中国生物工程开发中心 上海市科委（上海新药研发中心） 上海市浦东新区 上海张江高科技园区开发公司
人类疾病相关
细胞与免疫学部
研
基因组学研究
究
人类疾病相关
室
基因产物
生物信息学部
上海市整合生命科学研究
伦理、法律与社会问题研究部
的历史基础
（
结构与功能研究
课
系统生物医药
题
临床转换研发
组
（SBC）
）
基因组生物信息学
技
术
平 支撑 台
支持
组织架构： 联合、开放、互动的运
行机制
新技术创新整合
国家人类基因组 南方研究中心 重点实验室
植物化学组
Phytochemomics
大分子结构分析技术
生物筛选 先导化合物
生物筛选
结构基因组学
生化模型 细胞模型 动物模型
国 家 生 物 信
中草药中心
传统药物化学 组合化学
代谢物组学
生物筛选 专利化合物
生物筛选
结构与功能 化合物：
预测、设计
息 中 心
张浦
化学基因组学
生物筛选 化合物优化 生物筛选
合成、优化
➢ 医学基因组学: •科技部/卫生部支持成立全国人类疾病遗传资源收集网络。 •疾病基因鉴定（从单基因疾病开始）复杂疾病和性状 •中国人群基因组多样性：SNP HapMap GWAS
➢ 以人类健康为宗旨的功能基因组学： •转录组（Transcriptome） 表观基因组学（epigenomics） •蛋白组（Proteome） 结构基因组、代谢组等等 •模式生物（Model organisms） •生物信息学（Bioinformatics）
江东
药物基因组学
(构效关系)
： 国 家
国家药物安全 评价中心
毒理 候选药物
国家新药 筛选中心
国家模式生
「 药 谷
临床医学研究中心 临床医学转换研究
一期
二期 临床试验
三期
SDA
制药集团 临床检测中心 诊断试剂企业
物研究中心
发展战略
浦西： 以健康与疾病为核心 上 生命科学基础研究
国际人类表型组研究计划 复 旦 大
➢伦理、法律和社会问题： Ethical, Legal and Social Implications (ELSI)
南方中心
上海市疾病与健康 基因组学重点实验室
南方中心 执行机构
理事会
上海科学院
重点实验室 学术委员会
南方中心 专家委员会
实验室
主任、副主任 行政
基因组测序部
联席会议
业务
遗传学研究部
药物所
张江 高科技园 ( 浦东 )
育 协 同 创 新 中 心
心
(浦东)
上海交大/瑞金医院转化医学中心
系统生物医学
（研究所）｛生物信息中心｝〔大学〕
生物信息学
基因组（表观基因组）技术：
计算生物学：知识理论 分析 技术突破-技术平台
功能基因组：功能机理
技术创新 〔技术中心〕
科学创新、转化研究
（大学） 〔研究所〕
第二军医大学 学
海 交 大
临床医学转化研究
上海生科院
系
•生化细胞所
蛋白组 中心
复旦大学
遗 传 与 发
统 生 物
生物技术孵化器 “500豪”
•神经科学所 •营养所 •计算生物学所
医
实验动物中心
学 协
上海巴斯德 研究所
植生生态所
生物信息 技术中心
同
创 新 中
健康研究所 上海 交通大学
国家基因 研究中心
Meta-analysis Actionability Atlas
肿瘤精准医疗和转化医学：人民自身、人民参与、为民服务
生命科学的第三次革命会聚研究
基因和环境与人类疾病
基因表达
DNARNA
代
谢 物
蛋白
基因
代谢生长 发育繁殖 （生理差异） 生理学
环境/内外 影响-互作
基因型 （遗传差异） 细 表观遗传学 胞
药物资源
临
床 病
转化医学
4P
人 循证医学
健
康 人
健康医学
医 学
科学问题和研究假说：如果我们想更多地了解肿瘤， 我们从现在起必须关注细胞的基因组。
研究策略：我们有两种选择，相比于逐个基因的解析， 从对细胞基因组测序入手，更为有用。
实验设计：从哪个物种着手努力？如果我们想理解人类肿瘤， 那就应从人类开始。
研究目标1：人类肿瘤研究将因对 DNA 的详细知识而得到巨大推动。 研究目标2：对于肿瘤之外的人类生理与病理的探索，也将发Leabharlann 关键作用。实验技术
R&D （企业）
〔技术中心〕 药物基因组 临床双向
数据
“组学” 技术平台
疾病基因组 转化
（组学中心）
临床、应用 比较进化基因组：
数据整合挖掘—信息化
生命组学 实验生物学
计算科学 数学
植物
基因组学+系统合成生物学 微生物
系统生 物学
转化型 研究
•新一代 样本库 •数据与信息 •系统生物学
技术
人类基因组转化医学 精准医学(ppt)
人类基因组转化医学精准医学
从人类基因组计划到系统生物医学
讨论提纲
遗传、遗传学、基因组学、人类基因组学
上海浦东张江的“组学”平台
系统生物医学
生物信息学与大数据
转化医学精准医学
肿瘤的系统生物医学研究到肿瘤的精准治疗
Somatic mutation：肿瘤的异质性
以靶点为指导的治疗方案
基因组学
（疾病基因）
系统生物学
疾疾病病或发药生物机作制用机 生生物物大大分分子子靶靶标标
蛋白质组 结构基因组学
研究基地
上海生物芯片中心
克隆与表达（蛋白质）
同步辐射光源
新药研发国家实验室
建立筛选实验方法
X-Ray NMR
纯化
聚合大分子 三维图象、
药物所、复旦药学院
筛选天然产物
组合化学库
传统医学
中医 民族医药学
亚健康/疾病 (病理差异) 临床医学
病理学
环境
体细胞基因突变（异质性/不稳定）
血友病 囊性纤维化
大肠癌 乳腺癌
中风 老年痴呆 糖尿病
哮喘
肺癌
心血管疾病 皮肤癌
车祸
人类基因组计划：失败的教训、科学的远见、国家的胆略
美国：登月计划的成功和肿瘤计划的失败 诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco于1986年发表短文《肿瘤研究的转 折点：人类基因组测序》（Science 231: 1055－1056）
中国人类基因组计划的主要目标和内容
➢在国际人类基因组计划中的 “两个1%” : •基因组测序：基因组 DNA 的1%（30 Mb）
微生物基因组 “肿瘤基因组”和“千人基因组” •基因鉴定：人类全部基因 cDNA的1% (500-1000) 克隆、测序
泛基因组（pan-genome） 元基因组（metagenome）
管理部
基因功能研究部
中国科学院上海分院 （中科院上海生命科学研究院） 上海复旦大学（上海医科大学） 上海交通大学（上海第二医科大学附
属瑞金医院、上海市肿瘤研究所） 第二军医大学 同济大学* 国家科技部中国生物工程开发中心 上海市科委（上海新药研发中心） 上海市浦东新区 上海张江高科技园区开发公司
人类疾病相关
细胞与免疫学部
研
基因组学研究
究
人类疾病相关
室
基因产物
生物信息学部
上海市整合生命科学研究
伦理、法律与社会问题研究部
的历史基础
（
结构与功能研究
课
系统生物医药
题
临床转换研发
组
（SBC）
）
基因组生物信息学
技
术
平 支撑 台
支持
组织架构： 联合、开放、互动的运
行机制
新技术创新整合
国家人类基因组 南方研究中心 重点实验室
植物化学组
Phytochemomics
大分子结构分析技术
生物筛选 先导化合物
生物筛选
结构基因组学
生化模型 细胞模型 动物模型
国 家 生 物 信
中草药中心
传统药物化学 组合化学
代谢物组学
生物筛选 专利化合物
生物筛选
结构与功能 化合物：
预测、设计
息 中 心
张浦
化学基因组学
生物筛选 化合物优化 生物筛选
合成、优化
➢ 医学基因组学: •科技部/卫生部支持成立全国人类疾病遗传资源收集网络。 •疾病基因鉴定（从单基因疾病开始）复杂疾病和性状 •中国人群基因组多样性：SNP HapMap GWAS
➢ 以人类健康为宗旨的功能基因组学： •转录组（Transcriptome） 表观基因组学（epigenomics） •蛋白组（Proteome） 结构基因组、代谢组等等 •模式生物（Model organisms） •生物信息学（Bioinformatics）
江东
药物基因组学
(构效关系)
： 国 家
国家药物安全 评价中心
毒理 候选药物
国家新药 筛选中心
国家模式生
「 药 谷
临床医学研究中心 临床医学转换研究
一期
二期 临床试验
三期
SDA
制药集团 临床检测中心 诊断试剂企业
物研究中心
发展战略
浦西： 以健康与疾病为核心 上 生命科学基础研究
国际人类表型组研究计划 复 旦 大
➢伦理、法律和社会问题： Ethical, Legal and Social Implications (ELSI)
南方中心
上海市疾病与健康 基因组学重点实验室
南方中心 执行机构
理事会
上海科学院
重点实验室 学术委员会
南方中心 专家委员会
实验室
主任、副主任 行政
基因组测序部
联席会议
业务
遗传学研究部
药物所
张江 高科技园 ( 浦东 )
育 协 同 创 新 中 心
心
(浦东)
上海交大/瑞金医院转化医学中心
系统生物医学
（研究所）｛生物信息中心｝〔大学〕
生物信息学
基因组（表观基因组）技术：
计算生物学：知识理论 分析 技术突破-技术平台
功能基因组：功能机理
技术创新 〔技术中心〕
科学创新、转化研究
（大学） 〔研究所〕
第二军医大学 学
海 交 大
临床医学转化研究
上海生科院
系
•生化细胞所
蛋白组 中心
复旦大学
遗 传 与 发
统 生 物
生物技术孵化器 “500豪”
•神经科学所 •营养所 •计算生物学所
医
实验动物中心
学 协
上海巴斯德 研究所
植生生态所
生物信息 技术中心
同
创 新 中
健康研究所 上海 交通大学
国家基因 研究中心
Meta-analysis Actionability Atlas
肿瘤精准医疗和转化医学：人民自身、人民参与、为民服务
生命科学的第三次革命会聚研究
基因和环境与人类疾病
基因表达
DNARNA
代
谢 物
蛋白
基因
代谢生长 发育繁殖 （生理差异） 生理学
环境/内外 影响-互作
基因型 （遗传差异） 细 表观遗传学 胞
药物资源
临
床 病
转化医学
4P
人 循证医学
健
康 人
健康医学
医 学
科学问题和研究假说：如果我们想更多地了解肿瘤， 我们从现在起必须关注细胞的基因组。
研究策略：我们有两种选择，相比于逐个基因的解析， 从对细胞基因组测序入手，更为有用。
实验设计：从哪个物种着手努力？如果我们想理解人类肿瘤， 那就应从人类开始。
研究目标1：人类肿瘤研究将因对 DNA 的详细知识而得到巨大推动。 研究目标2：对于肿瘤之外的人类生理与病理的探索，也将发Leabharlann 关键作用。实验技术
R&D （企业）
〔技术中心〕 药物基因组 临床双向
数据
“组学” 技术平台
疾病基因组 转化
（组学中心）
临床、应用 比较进化基因组：
数据整合挖掘—信息化
生命组学 实验生物学
计算科学 数学
植物
基因组学+系统合成生物学 微生物
系统生 物学
转化型 研究
•新一代 样本库 •数据与信息 •系统生物学
技术
人类基因组转化医学 精准医学(ppt)
人类基因组转化医学精准医学
从人类基因组计划到系统生物医学
讨论提纲
遗传、遗传学、基因组学、人类基因组学
上海浦东张江的“组学”平台
系统生物医学
生物信息学与大数据
转化医学精准医学
肿瘤的系统生物医学研究到肿瘤的精准治疗
Somatic mutation：肿瘤的异质性
以靶点为指导的治疗方案
基因组学
（疾病基因）
系统生物学
疾疾病病或发药生物机作制用机 生生物物大大分分子子靶靶标标
蛋白质组 结构基因组学
研究基地
上海生物芯片中心
克隆与表达（蛋白质）
同步辐射光源
新药研发国家实验室
建立筛选实验方法
X-Ray NMR
纯化
聚合大分子 三维图象、
药物所、复旦药学院
筛选天然产物
组合化学库
传统医学
中医 民族医药学