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。
陈琦:新一代Ion 半导体测序技术在医学检测与研究中的应用
本次讲座重点介绍Ion 测序技术在临床医学检测与研究中的应用,包括肿瘤个性化 治疗、疾病基因风险预估、无创产前筛查、新生儿遗传病筛查等领域的进展与前景。
孙洪业:应用第二代测序技术推动药物研发及临床药物开发
个性化医疗的愿景是根据对每个病人的基因特征采取不同的治疗。 理想的情况是在药物研发和临床的早期引入个性化医疗的理念。
现在测序技术的发展已经成为药物研发,临床和靶向治疗不可缺少的一部分。在这里提出了一个新的理念来加快药物研发的过程。 将人的肿瘤移植到鼠上并将这些肿瘤进行了基因组学表征分类。
对220 个不同类型人鼠移植肿瘤(肺癌,肝癌,胃癌,食管癌, 胰腺癌等)进行了外显子深度测序(100X)。应用外显子深度测序结果建立了功能基因数据库以便研究者们在进行不同化合物实验时选择他们理想的动物模型。
对其中一些动物模型又进一步做了转录组学 (融合基因)和SNP 芯片(基因拷贝数)的分析。
根据基因分析的结果对三类driver 突变(点突变,融合基因,基因缺失)的人鼠移植肿瘤模型成功地进行了靶向治疗。实验结果表明基因组学表征的人鼠移植肿瘤模型是转化医学研究和个性化医疗的一个强有力的平台。
陆舜:二代测序技术在肺癌中的应用
肺癌驱动基因的研究起步很早,1987 年,找到了第一个肺癌驱动基因--Ras 突变,但是一直没有针对这个基因的药物。2004 年,两个独立研究小组找到的EGFR 突变,是第二个被发现的肺癌驱动基因,并且我们发现EGFRTKI 都表现出对其较好的抑制效果,从这个时候开启了针对肺癌驱动基因的靶向治疗。
2007 年,我们又知道了ALK也是一个肺癌驱动基因,而且针对这个基因研发的药物也取得了很好的效果。2009年以后,由于检测技术优化后,人类发现的肺癌驱动基因有30 个左右,其中包括:EGFR、ALK、KRAS、Her2、PIK3CA、ROS1、MET、BRAF 等等。
目前新一代测序技术(NGS) 已经用于肺鳞癌、腺癌、小细胞肺癌的检测,揭示基因变异高检出率可以指导肺癌的靶向治疗,已经显示良好的前景,真正开启肺癌的个体化治疗。
王煜非:从新版ISO标准修订看血糖监测技术发展趋势
王煜非:上海交通大学附属第一人民医院研究员,中国医院协会临床检验管理专业委员会POCT分委会委员、中华糖尿病学会血糖监测学组委员、上海市糖尿病学会委员、上海市糖尿病学会血糖监测学组副组长、上海市内分泌学会基础学组副组长。
随着人民生活水平的提高和生活方式的改变,糖尿病患病率(尤其是2型糖尿病)在不断攀升。良好的血糖控制有助于预防糖尿病性并发症的发生和发展。准确的血糖检测值可正确指导糖尿病患者的临床用药,饮食和运动,稳定血糖监控,改善生活质量,减少致死致残,降低社会医疗负担。
血糖仪的准确性,精确性和抗干扰能力是准确血糖监测数据的保障。ISO15197(2003版)是国际上针对血糖监测系统评估和验证的标准,近年来,国际组织对此标准进行了大规模的修订并于2013年5月15日正式颁布了新标准,过渡期为三年。
新标准大大提高了血糖仪准确性和精确性的要求,对评估方法亦进行了进一步调整。修订内容主要包括:验证项目定义更清楚,验证标准更严苛,统计方法标准更明确,受试人群分布限制更严格,加大关注清洁消毒过程及临床验证步骤的正确性。不少第三方检测机构研究表明,有一部分血糖仪现有标准也无法全数通过,更难以达到严苛的新标准就。
未来血糖仪的发展趋势是:血糖仪本身技术的突破,具有更好的精准性和更强的抗干扰能力。其他如采血部位的改变,采血与测定一体化,可重复测试的感应技术,用组织间质或体液作为葡萄糖检测的样本,埋入式针头或感应器,无创伤、无样本、红外测定。另一方面血糖数据的管理,联网及远程数据传输等等。
王弢:肿瘤分子诊断技术及产品研究进展
癌症是个慢性病,往往有10年甚至20年以上的发展史,早期癌症隐匿性很强,几乎没有明显症状,仅采用传统的诊断方法很难及时发现,一旦检出,大部分处于中晚期。
癌症基因组学的发展使人类对癌症有了更新、更深刻的认知,随之而来的是全新肿瘤标志物的诞生以及肿瘤分子诊断技术的新突破。有了学科发展和技术突破的保障,使我们能够从分子水平入手进行癌症的早期筛查、辅助诊断、个体化用药指导及术后复发监控。
目前已建立了血浆及组织突变检测平台、甲基化检测平台、mRNA表达量检测平台、肿瘤标志物检测平台、免疫功能检测平台、拷贝数变异检测平台等多个肿瘤分子诊断技术平台,并正在建立二代测序和串联质谱检测平台。
独创了qPCR-MCG、MethyASA-qPCR、preMiD等新型分子检测技术,目前已有多个产品获得了CFDA批准的医疗器械注册证,已有多个独家专利的肿瘤标志物产品进入了临床试验阶段,并且正在开发多个新的候选标志物,这使我们能够建立并实施从肿瘤的超早期筛查直至术后监控的全套肿瘤防治方案。
何农跃:基于磁分离的高通量核算差异分型技术
何农跃:教授、博导,东南大学分子与生物分子电子学实验室,美国化学会会员, 中国化学会会员, 国际分子电子学和生物计算学会会员, 美国Journal of Bionanoscience编辑委员会委员, “Journal of Nanoscience and Nanotechnology”副主编, 美国“Advanced Science Letters”副主编, 江苏省生物医学工程学会纳米医药专业委员会委员(2007.11-2009.11), 中国医药生物技术协会纳米生物技术分会理事。
何教授表示,在核酸诊断中,对SNP和CNVs进行检测时需要综合考虑高通量、多通道、精确度、反应效率、低费用、自动化等多项综合因素。
王景林:飞行时间质谱技术在病原微生物鉴定上的应用与前景
王景林:研究院、军事医学科学院微生物流行病研究所毒素学实验室主任。先后承担国家自然科学基金、“863”计划、传染病防治重大专项、科技支撑计划及军队重点等20余项科研课题。
近年来,基质辅助激光解吸附/电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)技术在病原微生物的检测和鉴定上得到了快速发展和应用。
采用全细胞分析方法,将微生物培养物简单处理后直接点样,在基质辅助下获取未知微生物样本的全细胞蛋白质谱图,每个质谱蛋白峰代表微生物细胞经激光解析后产生的不同碎片分子,不同的属、种甚至不同株的微生物都有各自的特征性质谱蛋白峰,通过检索已知微生物的蛋白指纹图谱数据库,从而可以实现微生物的快速检测、鉴定和分型以及进化树分析。
我们利用MALDI-TOF MS技术在病原微生物试验研究,结合国内外的最新进展,介绍MALDI-TOF MS技术在病原微生物鉴定领域的应用与前景。
徐迎新:免疫细胞工程技术与抗肿瘤绿色医疗模式的建立
徐迎新,现为301医院普通外科研究所副所长,全军普通外科医疗专科中心副主任。长期从事创伤、休克、脓毒症及多器官功能障碍综合症发病机制和防治研究。
尽管科学技术的发展日新月异,各国政府在生命科学领域的投入不断增加,但对于恶性肿瘤的治疗一直未能突破。从1975年到2005年这30年间,肿瘤的总体死亡率并没有发生太大的变化。人们不禁要问为什么许多肿瘤病人经历了手术、化疗、放疗所带来的种种痛苦,付出了昂贵的医疗费用,却未能明显地延长生命。肿瘤病人的希望在哪里?
肿瘤是一种慢性疾病,全身性疾病,且为多基因改变,其实质是体内突变细胞与免疫细胞之间的一场内部战争,二者的博弈贯穿医疗过程的始终,也决定了该个体的生存与否。同时人体局部的微环境,整体内环境,外部自然环境以及社会心理因素都对肿瘤的发生和预后产生重大影响。因此,恶性肿瘤决不是手术可以切的干净,放、化疗可以根治的。为探索新的医疗模式,本研究团队在国家“863”计划、国家自然科学基金和企业资金的资助下,经过十余年的探索和研究,以免疫细胞工程技术为切入点,并成功进行临床转化,走出了一条绿色抗癌的新路。
1.建立肿瘤疫苗及多种人体免疫细胞(肿瘤抗原致敏DC、靶向肿瘤干细胞DC疫苗、DC诱导特异性T细胞、肿瘤浸润T细胞、引流区淋巴结T细胞、NK、CIK和B细胞)制备与体外扩增技术的研究与临床应用平台,以及适用于免疫细胞过继转移的疗效评价体系。在临床应用中不断进行打破DC耐受,降低Treg,抑制炎症反应等方面研究,以提高免疫细胞过继转移治疗的疗效。
2. 我们尝试的抗肿瘤绿色医疗模式基于对肿瘤局部的积极处理与全身抗肿瘤免疫功能恢复/重建并举的理念,综合运用常规手术、各种微创技术、细胞工程技术、化疗和放疗。对于一位初诊肿瘤患者,首先进行个体化总体治疗方案的顶层设计,然后分步实施,系统跟踪。1)通过外科及其它微创技术,或适当方式与剂量的放疗,最大限度减少肿瘤负荷。2)术前抽血大规模扩增免疫细胞,术中留取肿瘤组织制备DC疫苗,术后全身创伤炎症反应过后免疫低下时,亦是干细胞及大量细胞因子(IL-1/IL-6/EGF/VEGF/TGF-等,往往促进肿瘤生长)释放,进行组织修复时,尽早开始多种免疫细胞联合输注,保护和调动预存免疫功能,加强免疫监视,清除残留肿瘤细胞。3)其后对敏感的病种适当化疗,清理脉管中残留肿瘤细胞;降低抑制性免疫细胞亚群(调节型T细胞,Treg),及血中白细胞总数,腾留空间,为继续回输活化的免疫细胞,修复与重建自身抗肿瘤免疫功能打下基础。本团队总结了数百病例,分析了该疗法对于Ⅲ/Ⅳ期胃癌的疗效。观察到手术+化疗+免疫治疗组与传统手术+化疗组比较,中位生存期显著延长,一年和三年生存率均显著提高,并且患者生活质量明显改善。在结直肠癌患者,该疗法与传统治疗组相比,亦获得三年和五年生存率显著提高的疗效。
3.在取得上述疗效的基础上,我们进一步探索了中西医整合的系统治疗模式。由于肿瘤病人体内具有毒、瘀、痰、湿等病邪积滞的邪实因素,免疫活性细胞过继转移到体内后,如体内这些病邪不驱除,整体内环境不改善,亦不能充分和持久地发挥作用,无法修复与重建自身抗肿瘤免疫功能。因此,应尽早实施中医药内治与外治,调整机体整体内环境和局部微环境;及时进行心理辅导,帮助患者及其家属正确认识肿瘤,树立战胜疾病的信心,从心理神经免疫学的角度出发,尽可能地解除心理因素对免疫系统的抑制;指导患者采取健康的生活方式及工作态度,以及健康的膳食与营养物补充,引领患者走向康复。
本团队探索并实践的传统手段与现代生物技术相结合以及中西医整合的抗肿瘤绿色治疗模式,既遵循了中国传统医学的整体观,又发挥了西方医学与现代科技的优势,为恶性肿瘤患者所期望的减少全身性残酷治疗,改善生活质量,切实延长生存期带来了福音。