创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变
液体活检在肿瘤转移早期诊断中的应用
ＤＯＩ：１０．１３６０２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｌｓ．２０２１．０３．１４·综述·液体活检在肿瘤转移早期诊断中的应用王梦妍，娄加陶（上海胸科医院，上海交通大学附属胸科医院检验科，上海２０００３０）摘要：液体活检作为一种新技术，具有方便、快捷、非侵入性、可重复性强等优点，其可以对体液中肿瘤相关ＤＮＡ、ＲＮＡ、外泌体及细胞进行检测，对早期检测肿瘤转移、复发具有重要意义。
尽管各种肿瘤分子相关标志物的研究不断深入，近年来对于液体活检技术的探索不断取得新的突破，然而，目前临床医生判断肿瘤患者是否发生转移依然停留在通过原位肿瘤大小和区域淋巴结状态等标准大体估测肿瘤发生转移的风险。
限制液体活检应用于临床的主要因素包括：液体活检的研究进展和临床数据的结合应用非常有限；各种分子标志物的检测和参考区间尚未建立统一标准；缺乏足够状态良好、数据完整、长期随访的样品进行原发和转移肿瘤的比较等。
近年来，随着检测技术的不断更新，对液体活检的研究逐渐深入，对其各项指标的生物学特征及临床意义的研究均取得了较大进展。
关键词：液体活检；肿瘤转移；循环肿瘤细胞；循环肿瘤ＤＮＡ；微小ＲＮＡ中图分类号：Ｒ４４６ 文献标志码：Ａ 肿瘤转移是影响患者预后最直接的危险因素［１］。
传统的肿瘤转移检测金标准———组织活检作为一种侵入性的检查手段，对于年龄较大、病情较重的患者适用性差。
而目前临床应用的许多影像学方法也存在不同程度的缺陷，如１８Ｆ ＮａＦ（一种带有药代动力学性能的ＰＥＴ成像的示踪剂）结合正电子发射计算机断层显像（ｐｏｓｉｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙＰＥＴ）／电子计算机断层扫描（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｈｙ，ＣＴ）对监测肿瘤骨转移非常敏感，但１８Ｆ ＮａＦ会极大地影响患者的治疗效果［２］。
ＰＥＴ试剂———氟化葡萄糖也常用于转移性前列腺癌，且具有较高的预后价值，但其主要用于晚期且很难评估其是否具有足够的敏感性。
基于下一代测序(ngs)的方法
基于下一代测序(ngs)的方法一、概述随着生物科技的不断发展，下一代测序(ngs)技术已经成为生物学和医学研究中不可或缺的工具。
ngs技术不仅在基因组学和转录组学研究中发挥作用，还在临床诊断、药物研发和农业领域得到了广泛应用。
本文将介绍ngs技术的原理、方法和应用，并对其在科研和生产中的重要意义进行探讨。
二、ngs技术的原理ngs技术是指通过一种高通量且快速的测序技术，能够将一整个基因组或基因的整个DNA序列迅速测序出来。
ngs技术的原理主要包括如下几个步骤：1. DNA样本准备：首先需要从生物体中提取DNA样本，然后进行纯化、裂解和浓缩处理，以得到适合测序的DNA片段。
2. 文库构建：将DNA片段与适当的测序引物连接，并进行适当的化学修饰和标记，形成测序文库。
3. 测序评台：ngs技术主要使用Illumina、Ion Torrent、PacBio等测序评台。
这些评台能够通过不同的测序方法，如Illumina的桥式扩增和PacBio的单分子实时测序，实现高通量的DNA测序。
4. 数据分析：测序后需要对产生的原始数据进行质量控制、序列比对、拼接、注释等一系列数据分析，最终得到DNA序列的组装和注释结果。
三、ngs技术的方法ngs技术主要包括以下几种方法：1. 全基因组测序(WGS)：通过对整个基因组的测序，可以获得生物体所有的基因型信息，包括基因突变、拷贝数变异、染色体结构变异等。
2. 转录组测序(RNA-seq)：通过对转录本的测序，可以获得生物体特定时期和组织中基因的转录水平信息，识别基因表达水平的变化和RNA剪接异构体。
3. DNA甲基化测序：通过对DNA甲基化位点进行测序，可以获得生物体中DNA甲基化的信息，揭示DNA甲基化与基因表达调控、疾病等之间的关系。
4. 蛋白质-DNA相互作用测序(ChIP-seq)：通过对转录因子、组蛋白与DNA相互作用的测序，可以获得生物体中蛋白质与DNA结合的信息，揭示基因表达的调控机制。
二代测序(NGS)在肿瘤检测中的应用
二代测序（NGS）在肿瘤检测中的应用什么是二代测序？二代测序是一种高通量测序技术，又称为下一代测序，指的是与Sanger测序技术相比，能同时进行大量DNA或RNA序列测序的新一代测序技术。
二代测序主要包括Illumina、Ion Torrent、BGI等不同平台，都具有高通量、高灵敏度、高精度、低成本等优势。
它已经广泛应用于基因组学、转录组学、表观基因组学以及其他生命科学领域的研究和应用中。
二代测序的优缺点相较于传统的sanger测序、PCR技术、FISH等，二代测序优点有哪些？01产量高：能够一次性测序数百万到数千万条读段，比传统高出好几个数量级，大大提高了测序数据的覆盖率和可靠性。
02准确性高：高质量的测序和分析能够避免Sanger测序中的一些错误，如Sanger测序就很难以高的可信度将7个A和8个A区分开来。
03灵敏度高：能够检测到低浓度样本中的DNA或RNA。
04检测范围广：能够同时进行多种基因检测。
对于只能切一次的小样本，又同时需要多种基因检测，二代测序是最好的选择，这对患者意义重大。
二代测序也能够用于基因组学、转录组学、表观遗传学等多个领域的研究和应用。
05成本低：相比传统测序技术，二代测序每个基因的成本更低。
当然二代测序也有些短板：01对样本质量要求较高：如果样本有大量炎症、坏死、氧化等可能导致数据质量的下降。
02数据分析难度较大：由于数据量大、质量不一和分析方法复杂等问题，对数据分析和解读的要求较高。
03报告周期长：相对于传统检测，二代测序复杂的实验流程和分析需要耗费时长更长。
二代测序对肿瘤患者有什么意义呢？二代测序在肿瘤领域中，可以帮助医生更好地了解肿瘤的性质、演化过程和药物敏感性等，从而为肿瘤的诊断、治疗和预后评估提供更精准的指导。
具体包括以下几个方面：01帮助诊断二代测序技术可对患者的基因组进行全面测序，帮助医生判断某些疾病是否是遗传性的。
对于有明显家族肿瘤史者，有必要进行特定的遗传性肿瘤综合征基因检测。
NGS高通量测序技术和人类遗传疾病诊断挑战
NGS高通量测序技术和人类遗传疾病诊断挑战引言随着现代科学和技术的发展，人们对于遗传疾病的了解和治疗取得了巨大的进展。
其中，NGS（Next Generation Sequencing）高通量测序技术的出现为人类遗传疾病的诊断提供了全新的可能性。
本文将重点讨论NGS高通量测序技术的原理和应用，并探讨其在人类遗传疾病诊断中所面临的挑战。
NGS高通量测序技术的原理NGS高通量测序技术是一种革命性的DNA测序技术，其原理基于通过并行化测序反应快速、高效地获得大量的DNA序列信息。
相较于传统Sanger测序技术，NGS技术具有更高的通量、更低的成本和更快的速度。
NGS技术的工作流程大致分为以下三个步骤：1）文库制备：通过DNA片段的连接、穿孔和DNA聚合酶链式反应（PCR）扩增等步骤，将样本DNA转化为文库。
2）测序：将文库DNA固定在测序芯片上，并利用碱基特异性荧光探针或核苷酸激发释放等技术进行碱基测序。
3）数据分析：通过计算机算法将获得的测序数据进行拼接、比对和注释，从而获得完整的DNA序列信息。
NGS高通量测序技术在人类遗传疾病诊断中的应用NGS技术在人类遗传疾病的诊断中发挥着重要作用。
其应用主要包括以下两个方面：1. 基因组测序NGS技术可以对个体的基因组进行全面测序，帮助鉴定某些罕见疾病的致病基因。
通过对大量病例的基因组测序，可以发现新的疾病关联基因，为罕见疾病的研究提供重要的线索。
此外，NGS技术还可以用于预测疾病的遗传风险，为个体提供个性化的医疗服务。
2. 靶向测序NGS技术可以通过靶向测序的方式，对特定的基因区域进行高通量测序。
这种方法可以帮助筛查常见的遗传疾病突变，并在早期进行预防和治疗。
此外，NGS技术还可以用于检测肿瘤DNA中的突变，为肿瘤的治疗提供指导。
NGS高通量测序技术面临的挑战尽管NGS技术在人类遗传疾病诊断中具有巨大的潜力，但它也面临着一些挑战：1. 数据分析复杂性NGS技术产生的测序数据量巨大，对数据的处理和分析要求高度精确和有效的算法。
专家共识：液体活检在临床肿瘤诊疗应用和医学检验实践中的专家共识2019
专家共识：液体活检在临床肿瘤诊疗应用和医学检验实践中的专家共识液体活检(liquid biopsy)在肿瘤临床诊断治疗领域的应用日益广泛，是实现对肿瘤"个体化精准医疗"的重要手段。
为科学规范液体活检技术在临床检验中的应用，中华医学会检验医学分会、国家卫生健康委员会临床检验中心共同制定了《液体活检在临床肿瘤诊疗应用和医学检验实践中的专家共识》。
本专家共识围绕CTC和ctDNA两种靶标，综合近年来发表的液体活检领域重要研究成果、结合我国肿瘤液体活检的临床实践需求，就相关的临床常用检测技术的实施和质量管理提供常规指导原则。
液体活检技术的选择(一)ctDNA检测技术的选择目前，实验室常用的ctDNA检测技术包括扩增受阻突变体系(amplification refractorymutation system，ARMS)、二代测序(next－generation sequencing，NGS)、数字PCR(digital PCR，dPCR)和核酸质谱检测等。
ARMS方法是目前获得中国食品药品监督管理局(China Food and DrugAdministration，CFDA)批准可用于临床ctDNA检测的方法，在临床实践中应用相对普及。
由于NGS方法在技术与成本方面存在瓶颈，使得ARMS在检测诸如EGFR等已知突变中具有明显优势。
针对未知突变的发掘，NGS方法则具有其他方法无可比拟的技术优势。
包括Nature Medicine、Lancet Oncology 及New England Journal of Medicine在内诸多顶级期刊所报道的多项临床试验结果证实NGS在耐药监测中具有重要的临床价值：通过NGS监测可有效发掘耐药新突变，及时调整干预措施，切实提高靶向治疗疗效。
dPCR和基于质谱的核酸检测方法尽管可应用于已知突变ctDNA的检测，但仅限于实验室自建，尚缺乏高等级循证医学证据的支持，目前仍难以进入临床实践。
病理医学诊断技术的进展与创新
病理医学诊断技术的进展与创新引言病理医学是临床医学中极其重要的一个分支，它通过对组织和细胞的形态学及生化学变化进行研究，帮助医生准确诊断和治疗疾病。
随着科技不断进步和创新，病理医学诊断技术也在不断发展。
本文将介绍一些病理医学诊断技术的最新进展和创新。
二级标题1：免疫组织化学在病理诊断中的应用免疫组织化学是一种通过特异性抗体检测来确定与相关抗原结合部位存在的方法。
这项技术已经成为了现代肿瘤分子表型分类中最关键的工具之一。
通过利用免疫组织化学技术，可以精确检测肿瘤标志物、核蛋白和激素受体等，在肿瘤的类型、来源和治愈率等方面提供更准确可靠的信息。
三级标题1：多重染色免疫组织化学多重染色免疫组织化学技术的出现，为病理医生提供了更多的信息。
传统的免疫组织化学只能使用一种特定抗体进行染色，而多重染色技术可以在同一组织切片上应用多个抗体进行染色，从而同时检测多个抗原。
这使得诊断结果更加准确，并且可同时观察不同标志物之间的相互作用关系。
三级标题2：荧光免疫组织化学荧光免疫组织化学是另一种进展迅速的病理诊断技术。
它使用特异性荧光染料标记抗体，通过显微镜下观察和分析细胞或组织中的目标蛋白质表达情况。
相比传统染色方法，荧光免疫组织化学具有更高的灵敏度和选择性，并且可以同时检测多个标志物。
此外，由于荧光信号稳定且辨识度高，使得结果解读更加易于操作。
二级标题2：基因突变检测在肿瘤诊断中的应用随着遗传学和分子生物学的快速发展，基因突变检测已成为肿瘤诊断领域的重要工具之一。
通过检测肿瘤细胞中的基因突变，可以确定特定突变与某种癌症类型或治疗敏感性之间的关联，从而指导合理化的治疗方案。
三级标题1：Next-Generation Sequencing（NGS）Next-Generation Sequencing是近年来最具革命性的技术之一。
它可以快速高效地测序DNA和RNA分子中的所有碱基。
在肿瘤研究和诊断中，NGS可以同时检测多个基因中的数千个突变，并提供全面、准确且高通量的信息。
液体活检（LiquidBiopsy）：无创肿瘤检测新手段
液体活检（LiquidBiopsy）：无创肿瘤检测新手段来源|药明康德临床诊断部癌症病人血液中会存在少量游离的循环肿瘤细胞（Cycling Tumor Cells，CTC）且坏死的癌细胞亦会释放少量的循环肿瘤DNA （circulating tumor DNA，ctDNA）到血液中，因此可通过检测从肿瘤原发或转移部位释放到血液中的CTC和ctDNA来检测癌症，即液体活检（Liquid Biopsy）。
与手术活检和穿刺活检不同，液体活检直接从血液、唾液等体液中检测肿瘤细胞或肿瘤核酸，操作简便，且能重复取样。
液体活检是MIT科技综述（MIT Technology Review）杂志公布的2015年度十大突破技术之一。
ctDNA和蛋白类标记物相比，前者的检测更灵敏，很少出现假阳性，可跟踪肿瘤的消失、扩散和复发。
只需从受检者体内抽取外周血，根据受检者血液中是否含有某种肿瘤特异的游离DNA及数量的多少，精准的确认相应基因的突变频率，达到早期筛查、监控、监测疗效的目的。
液体活检对于癌症的早期诊断、用药监控、预后判断等作用已经得到多个研究的证实。
•早期检测是癌症研究和治疗的关键，液体活检可以识别和监控较早期阶段出现的肿瘤，未来液体活检可能为大多数癌症患者提供一种筛查方法，并且检测ctDNA的血清水平可以为癌症类型和是否扩散提供线索。
•液体活检通过检测ctDNA可以实现癌症分型和检测治疗产生的耐药情况，为癌症复发提供早期预警，为药物治疗时产生耐药提供依据。
如美国Dana-Farber肿瘤研究所的Geoff Oxnard博士在临床癌症研究（Clinical Cancer Research）杂志上发表的文章所述，应用微滴式数字PCR技术检测肺癌和黑色素瘤患者血浆中ctDNA的EGFR、KRAS和BRAF突变实现肿瘤基因的分型，监控肿瘤对治疗的应答和耐药进程。
药明康德临床诊断部和韩国三星医学中心的安明株教授合作的研究结果显示，通过检测血浆ctDNA中EGFR的突变，实现了无创监测EGFR抑制剂的疗效并可更早的发现耐药性突变。
NGS技术在医学诊断中的应用
NGS技术在医学诊断中的应用随着科技的不断进步，新一代测序技术（NGS）已经被越来越广泛地应用于临床诊断领域。
NGS技术在医学诊断中的应用可以帮助我们更准确地了解疾病的发病机制、预后以及疾病的治疗效果等方面，进而更加精确地制定个性化的治疗方案，为患者提供更好的医疗服务。
本文将深入探讨NGS技术在医学诊断中的应用。
NGS技术简介NGS技术是指在高通量的测序平台下，同时对多个待测样品进行高通量测序的技术。
NGS技术的优势在于速度快、数量大、准确性高，并且可以高通量同时检测多个样品。
随着NGS技术的不断发展，它已经广泛应用于医学领域，如基因筛查、个性化医学、汉斯顿分析、癌症诊断和治疗等。
NGS技术在医学诊断中的应用被广泛应用于人类疾病的遗传学研究、癌症分子生物学和基因组医学等领域。
NGS技术在遗传学研究中的应用NGS技术可以用于分析人类遗传学。
在过去，遗传学分析主要是用单一的基因测序技术来检测一些已知的遗传缺陷。
随着NGS 技术的出现，遗传学分析变得快速、准确和全面。
NGS技术可以同时测定数百万个单核苷酸多态性（SNPs）和数千个基因，甚至可以进行全基因组测序，从而得出更加全面的遗传学分析结果。
此外，NGS技术可以实现快速的基因检测，并为存在疑难病例的患者提供解决办法。
通过NGS技术的应用，可以将传统的遗传分析从单一遗传突变研究扩展到多基因或全基因组突变研究，从而更好地诊断和治疗常见的遗传性疾病，例如先天性免疫缺陷病、遗传性失聪、先天性心脏病等疾病。
NGS技术在癌症分子生物学和基因组医学中的应用NGS技术可以大大拓展癌症分子生物学和基因组医学的研究范围。
NGS技术可以检测癌症基因组中的突变，包括癌症基因、肿瘤抑制基因和其他机制相关的基因突变。
这对于研究癌症分子生物学和基因组医学是非常重要的。
此外，NGS技术可以用于建立癌症基因组数据库，实现大规模的癌症基因组分析和数据处理，为新型抗癌药物的开发提供基础研究支持。
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创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理Thomas Bittick发表了《创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变》的主题演讲。
Thomas Bittick是Thermofisher最新开发的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理。
他先介绍了液体活检和实体瘤检测的差异，让大家更加了解在无法获取病人组织样本时，采用液体活检方法也一样能够及时地对病人开展检测，并且是更适合对经过治疗的病人进行预后监控和管理。
由此引出Thermofisher基于NGS Ion半导体高通量测序平台的液体活检解决方案，在2天的时间内即可完成从血浆样本到用药建议报告的完整流程。
这套方案中包含通过磁珠分选的方式从血浆冲提取病人的cfDNA，配合高灵敏度的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒，在最先进的Chef及S5全自动化测序平台上完成实验部分，最终结果经过Oncomine Knowledgebase数据库的全面解析，可以获得一份和突变信息匹配的目前欧美药监局批准的药物建议和全球正在开展的公开临床实验信息报告。
Thermofisher解决方案不仅仅是便捷的操作和一键式的分析系统，Oncomine cfDNA 肺癌研究试剂盒还是一款高灵敏度高精确度的检测试剂盒。
当cfDNA样本量仅有20ng的情况下，该试剂盒可以达到0.1%的检测下限。
当然，即使仅有1ng的cfDNA样本，也可以同样进行检测，只是限于其中DNA拷贝数的限制，自然不可能出现0.1%的突变。
这款试剂盒可以检测肺癌最常见的11个基因中超过168个的SNV及Indel突变。
由于采取了全新的专利捕获技术，修正了常规PCR中容易引入的扩增错误，针对0.1%的突变，特异性也可以达到98%。
液体活检中最重要的就是结果的准确性。
Thomas给大家详细介绍了在研发这款试剂盒时，我们的研发团队做非常多细致严谨的验证工作。
他们购买了市面上多种合成质控品，由于这些质控品都不适用于cfDNA检测。
他们将质控品人为打断至170bp的小片段来模拟cfDNA，同时用定量PCR的方法精确确定突变频率。
同时他们还用正常的血浆样本作为阴性对照；用上述处理的质控品作为阳性对照，反复验证试剂盒性能和实验流程。
用Horizon的标准品检测试剂盒的灵敏度和特异性，并购买真实的组织-血液匹配的临床样本验证同一份样本中组织检测和液体活检的一致性。
最后Thomas还分享了目前在欧洲和美国用户的体验，由于大约30-50%的非小细胞肺癌患者都无法取得组织样本，Oncomine cfDNA肺癌试剂盒真的是一款快速简便进行EGFR突变检测的实用工具，能够及时帮助医生为病人制定最适合的治疗方案。
巴塞罗那的病理实验室目前已经用这套NGS的液体活检方法替代了之前的数字PCR方法来检测病人的病情进展。
在年底，Thermofisher还将推出同样用于液体活检针对结直肠癌和乳腺癌的研究试剂盒，尽请期待。