个体化医疗领域中肿瘤标记物的研究进展
2013第一届数字PCR前沿应用研讨会于2013年8月20日(20日注册)~8月23日在敦煌(敦煌山庄)召开,2013年作为PCR技术诞生30周年,在美丽的敦煌,本次论坛围绕PCR技术以及新一代的微滴式数字PCR在肿瘤标记分子领域的应用展开研讨,海内外知名的相关领域卓有建树的科学家采用大会报告以及专题讨论的形式,结合国际上转化医学研究的前沿动态与发展趋势,为大家带来一场生命科学的学术盛宴。
杨瑞馥:POCT:个体化医疗时代和公共安全的需求与挑战
随着生物安全、食品安全、突发和新发疫情和自然灾害等问题日益突出,POCT在现场快速检测、确定病原等危害因子和制定有效预防措施中将发挥不可替代的作用。但是,POCT技术与中心实验室的检测手段不同,还存着管理、质量控制、培训、认证认可等问题。我们还需从POCT文化建设、管理机构确定和管理标准化以及质控、认证等的规范化等角度逐步解决。
口腔颌面-头颈部黑色素瘤的个体化诊治与思考
近十年上海第九人民医院由原来的单纯手术切除发展为采用多学科的个体化序列治疗的方法:原发灶冷冻治疗→术前辅助化疗→选择性颈清术±原发灶切除→生物治疗→康复治疗,口腔黏膜恶性黑色素瘤5年生存率由单纯手术治疗的0提高到30.3%。
吕有勇:生物样本质量是肿瘤基因组和个体化诊疗研究的基石
现代肿瘤研究是以规范化诊治的多中心临床队列建立为基础,以获得高质量肿瘤样本和系统临床随访资料为核心。 这二项已成为国际生物医药领域竞争的决定性因素。目前,我国在这一领域已达成共识并已具备了一定的条件,许多大型医疗科研机构已开展了一些关于生物样本采集和临床数据库建立的工作。但是,这些生物样本采集工作基本上是科研人员自发的、零散的、缺乏系统的整体设计和专业化的规范运行。
为了健康领域战略目标的实现、建立和推动我国“组学及系统生物学” 整合医学和转化医学研究的发展,特别是在大数据时代如何提升这一领域的整体创新能力和国际竞争力是一个需要认真思考的问题。结合大数据时代生物医学的主要发展方向,如何在国家、地区和研究机构不同层面上,将具体研究工作与包括肿瘤在内的疾病和高危人群研究队列建立、生物资源采集、储存和使用进行有机整合是一个需要认真对待的问题。
组成国际化的高效务实的科学技术管理协调委员会和专业化工作小组包括:临床与病理、生物样本标准化、知情同意与伦理、样本使用审核监督。加强国家层面重大项目(科技支撑、863、973和重大科学计划)间的协调,以研究计划实施中依赖于生物样本的研究项目为基础,逐步推动国家生物资源库的建设和完善。
干扰肿瘤微环境基础上个体化、特异性肿瘤免疫治疗的临床前和临床研究
目前每一种抗肿瘤的疗法都有局限性。化疗遇到的关键问题是肿瘤的耐药性及其毒副作用。前者使得化疗失效,后者即杀伤了肿瘤,也破坏了机体的免疫功能,通俗说法也就是伤了元气。因此,临床医生也认为有些病人是过度治疗,有可能加速病情的恶化。
周国华:测序技术的进步与个体化用药水平的提高
个体化用药就是先采用某种诊断技术检测与药物效应和不良反应相关的患者遗传学多态性、病理组织基因特征(序列与表达量变化)、病原体耐药基因突变等三种类型标志物,然后根据对这些标志物的检测结果,给予适当的药物治疗。因此实现个体化用药的关键是如何准确、经济和方便地找到与药效和不良反应相关的基因标志物。
测序技术是寻找这些基因标志物的最好工具。从毛细管电泳技术发展到如今的高通量测序技术,使单机测序速度提高了百万倍以上,人类基因组的测序成本也因此下降到5000 美元左右。
高通量测序技术使基于GWAS 技术的个体化用药相关SNP 的筛选成为可能;单细胞水平的基因测序,使基于血浆循环肿瘤细胞(CTC)和血浆循环肿瘤DNA 的无创肿瘤靶向用药诊断成为可能;此外,测序技术也为快速发现病原体基因组中的耐药新突变提供了工具。测序技术的进步极大提高了临床个体化用药的水平。
秦胜营:新一代测序与个体化医学
长期药物治疗的实践揭示个体间的药物效应存在着差异。研究结果显示相同药物在不同个体内的药效差异有时可达百倍。传统用药极少考虑个体差异,有时会导致治疗无效,甚至会产生毒副作用。安全用药已成为不容忽视的全球性公共医疗卫生问题。
人类基因组计划的实施和最终完成,为从基因水平研究药物反应的个体差异提供了理论和技术上的支持,促进了药物基因组学的产生和迅速发展。药物基因组学以药物效应及安全性为目标, 具体研究各种基因多态性与药效及安全性之间的关系。
这些信息将使我们能最终确定药物效应有关的标记,进而可辅助医护人员确定患者属何种反应人群并选择疗效最佳的药物和确定最佳剂量,使病人得到最佳的治疗效果, 从而真正达到 “用药个性化”的目的。
新一代测序技术的飞速发展使得测序速度越来越快,测序成本越来越低,进而使得我们在全基因组水平上寻找药物反应相关基因标记成为可能,同时新一代测序技术的深入发展将使我们迎来个人基因组时代,并最终促进个体化医疗的真正实现。
张桂荣:顺应肿瘤个体化诊疗需求的分子诊断平台建设
一、国内外肿瘤相关分子诊断的现状
1、国外分子诊断开展机构:独立实验室,伴随诊断试剂生产厂家;
认证:CLIA认证、CAP认证;
2、国内较复杂:少数单位成立分子诊断科、依托于病理科、检验科、中心实验室、外科(胸科、乳腺科)、药剂科等、独立实验室、试剂公司、制药企业等。质量管理体系不健全,分子检测平台不完整。
二、分子诊断技术的发展:
1、免疫组织化学(蛋白表达)
2、荧光原位杂交(基因拷贝数、基因融合/分离)
3、荧光定量PCR(mRNA表达,基因突变,DNA载量)
4、基因/蛋白芯片(基因、蛋白表达谱)
5、测序(SNP、突变、基因结构)
一代、二代、三代及技术特点
三、NGS在肿瘤个体化治疗中的应用
NGS技术的特点:自动化、高通量、深度测序
NGS技术与肿瘤个体化治疗的结合:64 gene panel
四、临床应用新方向-预后基因检测
分子标志物能否发挥更大的作用?
具有潜在临床应用价值的肺癌预后基因;
肺癌预后基因提高预后判断的准确性。
五、完整的分子检测平台
1、软硬件建设是前提:人才培养、实验室建设、仪器设备的选择、质量控制体系SOP;
2、检测平台完整:FISH、PCR、测序等;
3、检测方法多样:基因扩增、突变、表达、融合、蛋白表达等;
4、检测样本齐全:组织、血液、尿液、胸腹水、分泌物等;
5、室内质控及室间质评。
六、完整平台建设的必要性
1、癌症本质上是一种基因病,因此,进行准确的分子分型和基因诊断在癌症诊疗中 起重要作用;
2、同一基因可能参与多种肿瘤的发生、发展;
3、同一类型肿瘤可能由多种基因参与驱动,在肿瘤的进展过程中,发挥不同的作用;
4、肿瘤组织、体液、血液中某一分子或基因的变化可能具有相同或不同意义;
5、肿瘤驱动基因的改变多样:拷贝数、RNA或蛋白表达水平、突变、基因融合或分离等。
吕有勇:肿瘤分子分型与个体化诊疗的临床科学问题
吕有勇:北京大学肿瘤医院/研究所教授、博士生导师,分子肿瘤学研究室主任。
针对我国常见肿瘤二高一低的临床问题,即发病率高、死亡率高,早诊率低的现实,特别是我国多数肿瘤患者为中晚期,采用目前常规的诊疗方法难于获得满意的疗效。为此国家启动了一系列的研究课题,为降低肿瘤发病率、提高早期诊断水平及改善临床疗效,避免治疗不当和过度治疗提供理论指导。
实现这一目标首先要认真考虑的问题是反思肿瘤临床诊疗和基础研究的策略及模式。特别是多中心临床研究队列的建立和生物样本的规范化采集。这是现代肿瘤生物学研究的核心问题,也是国际竞争能力的焦点。
以往的知识和医疗实践经验告诉我们,健康是靠遗传因素和环境因素互相作用的平衡来维持的,当这种平衡被打破时将导致疾病发生。肿瘤作为一类系统性疾病,由于其生物学行为和临床表现的复杂性,人类对肿瘤的认识和诊疗技术水平的限制,特别是存在比较普遍的片面性和盲目性,导致在肿瘤的实际防治工作中难以获得满意的效果。
因此,用系统生物学的观点及研究方法认识肿瘤发生发展的规律不仅是肿瘤生物学研究的主要内容也是未来医学发展的基础。随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学研究工作的开展及其在肿瘤研究领域的渗透,系统肿瘤生物学将是肿瘤研究的一个转折点。
通过临床问题与科学兴趣的整合,技术与资源的集成,实验室研究课题与社会化技术服务体系的运行。我们将在客观、深入揭示肿瘤发生发展规律的基础上寻找到更有效的肿瘤防治途径和方法。
在肿瘤标志基因和蛋白鉴定的基础上,更重要的问题是建立标准的临床应用技术和规范化、规模化的技术服务体系。实际上我们在这一方面与国外的差距更大。
肿瘤基因诊断和治疗的临床应用不仅取决与系统肿瘤生物学研究的发展,而且随着许多高通量基因和蛋白分析技术的逐步成熟,大样本、高通量和多因素分析方法的应用,如何促进和推动临床肿瘤生物学的发展更为重要。这是一项集科学技术和运行管理并举的系统工程。
肿瘤的分子分型和个体化诊疗应建立在现代生物医学研究的基础上,同时应进一步推动肿瘤临床与基础一体化研究模式的发展。建立和完善专业化、规范化、具有严格监管的规模化运行的分子标志特检实验室,以促进我国肿瘤预防、早期诊断及个体化综合治疗水平的提高。
黄民:药物基因组学在个体化用药中的应用
传统的“千人一面”药物治疗模式下药物的有效仅为25%-80%,临床上虽进行常规的治疗药物监测(TDM),但由于存在滞后性仍不能从根本上解决问题;只有探索出造成药动学及药效学个体差异的原因从而实现个体化用药才是最有效的解决途径。
多年的研究发现20%~95%的药物反应和处置的个体差异是由遗传因素引起的,因此药物代谢酶、药物转运体、药物靶点的遗传多态性是个体化用药的研究热点。随着药物基因组学以及DNA分析检测技术的发展,使得基于遗传因素指导临床用药的药物越来越多,截至目前,美国FDA已经为超过130个药物的标签中增加了药物基因组学生物标志物信息,但种族间遗传因素的巨大差异不容忽视。
本实验室近十余年来与临床紧密合作,开展有关中国人群个体化用药生物标志物的研究,演讲者将着重介绍他克莫司、环孢素A、华法林、环磷酰胺等个体化用药的最新研究结果。