目录 精准肿瘤医学研究与临床转化解决方案...2 肿瘤药的伴随诊断方案...16 生殖健康及遗传病...21 药物基因组学...29 附录 1- 分子检测仪器...34 附录 2- 常见肿瘤靶向治疗与分子诊断

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3 目录 精准肿瘤医学研究与临床转化解决方案...2 肿瘤药的伴随诊断方案...16 生殖健康及遗传病...21 药物基因组学...29 附录 1- 分子检测仪器...34 附录 2- 常见肿瘤靶向治疗与分子诊断

4 精准肿瘤医学研究与临床转化解决方案 一 精准肿瘤医学时代 据最新统计数据显示, 中国 2015 年新增约 万癌症病例, 癌症死亡病例或超过 万 ; 也就是说, 平均每天有近 1.2 万人被确诊患癌症,7000 多人因患癌死亡 ( 数据来源于 Cancer statistics in China, CA CANCER J CLIN, 2016) 随着发病率和死亡率的增加, 肺癌 胃癌 肝癌 食管癌 结直肠癌 乳腺癌等癌症已经成为中国人群死亡的最重要原因和主要的公共健康问题 随着中国正式将精准医疗纳入 十三五 规划, 精准医学研究 被列为 2016 年优先启动的重点专项之一 建立肿瘤风险评估 预测预警 早期筛查 分型分类 个体化治疗 疗效和安全性预测及监控等精准防诊治方案和临床决策系统成为精准医学的重要研究内容 图 1-1. 精准肿瘤医学研究内容 2

5 二 赛默飞精准肿瘤医学完整解决方案 赛默飞世尔科技 (Thermo Fisher Scientific, 后简称赛默飞 ) 作为生物科技服务领域的世界领导者, 提供各种最先 进的基因检测仪器 ( 定量 PCR, 数字 PCR, 毛细管电泳测序, 高通量测序等 ) 与配套试剂, 从样本准备到数据 解读的全面解决方案, 以及国际标准的检测流程, 积极帮助中国临床研究者开展癌症预防 诊治与监控研究 图 1-2. ThermoFisher 基因检测完整解决方案 : 样本至报告标准流程 表 1-1. ThermoFisher 基因检测技术平台及配套试剂盒用途与特点 实验流程赛默飞技术平台 / 试剂盒用途 / 特点 样本准备 NGS 靶向捕获 NGS 多基因检测 NGS 数据分析 单基因检测 / NGS 结果验证 ArcturusXT 激光捕获显微切割系统 KingFisher Duo/Flex 全自动磁珠纯化系统 MagMax cfdna isolation Kit MagMax FFPE DNA/RNA Ultra Kit FFPE Direct DNA Kit Ion Ampliseq 多重 PCR 专利捕获技术 半导体测序技术 :Ion S5/S5 XL,Ion PGM, Ion Proton Ion Reporter(IR) Oncomine Knowledgebase Reporter(OKR) Sanger 法毛细管电泳测序 : 3500 Dx/3500XL Dx ABI 定量 PCR 平台 : Quantstudio Dx / 12K 等 数字 PCR 平台 :Quantstudio 3D 精确捕获肿瘤细胞 / CTC 捕获 自动化核酸提取 : 方便 快捷 灵活 操作简单 得率高, 用于液体活检 同时提取 FFPE 样本中的 DNA 与 RNA FFPE 样本直接进行文库构建, 省去核酸提取步骤 1. 最低仅需 10ng DNA/RNA;2. 操作简单快速 ; 3. 捕获效率及均一性高 ;4. 灵活定制 ; 5. 适合血浆 /FFPE/ 穿刺 / 全血等各类样本 ;6. 成本低 1. 高通量, 同时检测多样本 多基因 2. 快速 灵活 准确 低成本 操作方便, 适合开展临床项目 1. IR: 操作简单 注释全面 ( 整合 COSMIC OMIM 等 45 个权威数据库 ) 2. OKR: 全球更新最快信息最全面的肿瘤知识库, 自动生成用药指导报告 1. 检测单个片段内多个位点 2. 测序金标准, 成本低 3. 独有的片段分析法, 可同时检测几十个 Biomarkers 1. 单位点检测, 灵敏度高 (Cast-PCR 可低至 0.1%) 2. 操作方便快捷, 成本低 3. 临床应用成熟,ABI 品牌 qpcr 型号丰富, 市场占有率最高 1. 单位点检测, 超高灵敏度 ( 低至 0.01%) 2. 操作简单, 成本低, 适合液体活检 (ctdna) 3

6 三 赛默飞基因检测技术在精准肿瘤领域的应用范例 图 1-3. 基因检测技术应用于肿瘤不同阶段 1. 肿瘤风险评估研究发现乳腺癌 卵巢癌 结直肠癌等肿瘤发病与遗传因素相关, 例如 BRCA1/2 发生变异, 罹患乳腺癌的最高风险可达 87%, 而且携带者将这种变异遗传给下一代的几率为 50% 利用 Ion Ampliseq BRCA1 & BRCA2 Kit 与 Ion Torrent 测序技术检测这两个基因的全部外显子区域突变情况, 筛查结果为高风险人群可及时进行干预措施, 降低发病风险 4 图 1-4. Ion Ampliseq BRCA1/2 试剂盒应用于乳腺癌 / 卵巢癌风险预估

7 Ion Ampliseq 肿瘤风险评估试剂盒 BRCA1 and BRCA2 Panel(2 基因 ) Extended Hereditary Breast and Ovarian Research Panel(11 基因 ) Comprehensive Ovarian Cancer Panel(41 基因 ) Reflex hereditary Cancer Panel(25 基因 ) Inherited cancer research Panel(134 基因 ) Custom Design Panels 用于乳腺癌 / 卵巢癌风险预估,PARP 抑制药物伴随诊断用于乳腺癌 / 卵巢癌遗传风险研究, 包含 BRCA1/2 用于卵巢癌遗传风险及临床转化研究, 包含 BRCA1/2 用于非 BRCA 突变的遗传性肿瘤风险研究用于多种遗传性肿瘤研究, 包含 BRCA1/2 客户定制 Panels 2. 早期筛查早期癌症可以实现 85-95% 以上的治愈率, 但如果发展到中晚期, 三至五年的生存率仅有 20%, 因此癌症早期筛查对于肿瘤防治至关重要 传统的影像学 血清标志物检测方法仍存在灵敏度低, 漏检率高的问题, 近几年兴起的液体活检技术通过检测血液中的 ctdna 能帮助患者更早的发现肿瘤, 实现早发现 早预防 早治疗 利用 MagMax cfdna 分离试剂盒 Ion Ampliseq cfdna 捕获试剂盒与 Ion Torrent 高通量测序仪即可完成 ctdna 检测, 阳性突变位点还可使用 Quantstudio 3D 数字 PCR 平台进行验证 图 1-5. ctdna 检测应用于肿瘤早期筛查 3. 分型分类 对确诊为癌症的病人进行更精细的分子分型, 例如通过检测 Ion AmpliSeq AML Panel 涵盖的 19 个基因全外显子, 对急性髓系白血病进行分型, 有助于临床医生为病人制定最合适的治疗方案 4. 个体化治疗肿瘤靶向药物治疗具有特异性强 疗效好 毒副作用小的优点, 但是肿瘤病人的个体基因差异会导致对药物敏感性的不同, 因此需要根据病人的基因状态来决定药物治疗方案 利用高通量测序技术进行靶向治疗的篮式研究 ( 具有相同靶点的不同肿瘤采用相同靶向药物治疗 ) 与伞式研究 ( 同一肿瘤根据不同靶点变异情况选择合适药物治疗 ), 真正体现了肿瘤治疗的 个体化 5

8 (1) 肺癌范例 : 通过检测 Oncomine Solid Tumor Panel 涵盖的 26 个非小细胞肺癌相关基因 ( 突变与融合指 标 ), 可以帮助病人从 CFDA 批准 FDA 批准 NCCN 指南推荐 药厂临床测试的靶向药物清单中选择最合适 的药物进行治疗 图 1-6. Oncomine Knowledgebase Reporter 配合 Oncomine Cancer Panels 自动化生成靶向药物指导报告, 供临床医生参考 (2) NCI-MATCH 范例 : 通过检测 Oncomine Comprehensive Cancer Panel(OCP) 涵盖的 143 个肿瘤相关基因 ( 覆盖目前所有肿瘤靶向药物靶点 ), 为标准治疗失败或者无标准治疗方案的肿瘤病人寻找靶向治疗的新机会 图 1-7. NCI-MATCH 采用 OCP 试剂盒选择入组病人 6

9 Ion AmpliSeq 肿瘤靶向治疗检测试剂盒 Oncomine Solid Tumor Panel(26 基因 ) Oncomine Focus Cancer Panel(52 基因 ) Oncomine Comprehensive Cancer Panel(143 基因 ) Cancer Hotspot Panel v2(50 基因 ) Oncomine cfdna Lung Cancer Panel(11 基因 ) 用于肺癌 / 结直肠癌靶向用药指导用于十几种肿瘤的靶向用药指导包含全部靶向药物 ( 包括正在临床测试 ) 的靶点用于多种肿瘤的用药指导用于肺癌靶向用药指导 ---- 液体活检 5. 预后监控肿瘤病人治疗后仍需进行监测, 及时了解转移 复发 残留 耐药等情况, 帮助医生调整治疗策略 例如利用 Oncomine cfdna Lung Cancer 试剂盒检测肺癌病人血浆游离 DNA(ctDNA), 了解病人是否产生耐药突变, 是否需要调整靶向药物, 让病人获得最有效的治疗 图 1-8. Oncomine cfdna Lung Cancer 试剂盒应用于预后监控 7

10 四 主要肿瘤类型临床解决方案 1. 非小细胞肺癌 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 非小细胞肺癌 靶向治疗 : 吉非替尼 ( 易瑞沙 ) 厄洛替尼 ( 特罗凯 ) 靶向治疗 : 克唑替尼 靶向治疗 : 维罗非尼 达拉非尼 靶向治疗 : 卡博替尼 靶向治疗 : 阿法替尼 曲妥珠单抗 化疗 : 铂类 化疗 : 吉西他滨 EGFR KRAS ALK ROS1 MET BRAF RET HER2 (ERBB2) ERCC1 RRM1 18~21 外显子突变 12,13,61 号密码子 基因融合 扩增 Exon14 跳跃突变 5 种 V600 突变 基因融合 突变 mrna 表达水平 mrna 表达水平 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx / 3500XL Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM / Ion S5 数字 PCR 仪 : 如 Quantstudio 3D 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM/Ion S5 EGFR KRAS BRAF 等基因突变检测试剂盒 EGFR KRAS 等基因突变检测试剂盒 ( 测序法 ) Oncomine Solid Tumor Kit Oncomine Focus Assay Cancer Hotspot Panel Oncomine cfdna Panel EGFR KRAS BRAF 等基因突变检测试剂盒 单位点检测, 灵敏度高操作简单, 成本低 金标准检测单片段内多个位点 FFPE/ 穿刺样本 26 基因 ( 突变 / 融合 ) FFPE/ 穿刺样本 52 基因 ( 突变 / 融合 / CNV) FFPE/ 穿刺 / 血浆样本 50 基因 ( 热点突变 ) 血浆样本 (cell-free DNA) 11 基因 ( 热点突变 ) 单位点检测, 超高灵敏度适合液体活检 (ctdna) 单基因表达量检测 RNA Cancer Panel 多基因表达量检测 2. 结直肠癌 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 结直肠癌 靶向治疗 : 西妥昔单抗 ( 爱必妥 ) 帕尼单抗 ( 维克替比 ) 尼妥珠单抗 ( 泰欣生 ) KRAS BRAF PIK3CA 12,13,61 号密码子 5 种 V600 突变 5 种基因突变 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx / 3500XL Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM / Ion S5 KRAS BRAF PIK3CA 基因突变检测试剂盒 KRAS 基因突变检测试剂盒 ( 测序法 ) Oncomine Solid Tumor Kit 单位点检测, 灵敏度高操作简单, 成本低 金标准检测单片段内多个位点 高通量 : 多样本 多基因 22 个基因 ( 热点突变 ) 化疗 : 伊立替康 UGT1A1 多态性 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx / 3500XL Dx UGT1A1 基因多态性检测试剂盒 ( 测序法 ) 金标准 化疗 : 铂类 ERCC1 mrna 表达水平 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx 单基因表达量检测 化疗 : 5-Fu DPD 6 种热点突变 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx / 3500XL Dx DPD 基因突变检测试剂盒 ( 测序法 ) 金标准 8

11 3. 乳腺癌 / 卵巢癌 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 乳腺癌卵巢癌 风险评估伴随诊断 BRCA1 BRCA2 突变 突变 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx/3500XL Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM/Ion S5 BRCA1/2 基因突变检测试剂盒 ( 测序法 ) Ion AmpliSeq BRCA1 & BRCA2 Panel 检测热点突变 100% 覆盖全部外显子区 4. 胃肠道间质瘤 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 胃肠间质瘤 靶向治疗 : 伊马替尼 ( 格列卫 ) 化疗 : 铂类 C-KIT 外显子 PDGFRA 外显子 ERCC1 mrna 表达水平 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx/3500XL Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM/Ion S5 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx --- Oncomine Focus Assay Cancer Hotspot Panel 金标准检测单片段内多个位点 高通量 : 多样本多基因检测 --- 单基因表达量检测 5. 转移性黑色素瘤 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 转移性黑色素瘤 靶向治疗 : 伊马替尼 ( 格列卫 ) C-KIT 外显子 PDGFRA 外显子 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx/3500XL Dx Ion Torrent 高通量测序仪 : 如 Ion PGM/Ion S5 --- Oncomine Focus Assay Cancer Hotspot Panel 金标准检测单片段内多个位点 高通量 : 多样本多基因检测 靶向治疗 : 维罗非尼 BRAF 5 种 V600 突变 荧光定量 PCR 仪 : 如 Quantstudio Dx BRAF 基因突变检测试剂盒 单位点检测, 灵敏度高操作简单, 成本低 6. 淋巴瘤 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 淋巴瘤 诊断与分型 TCRB+TCRG IgH3+IGK 重排 Sanger 法毛细管电泳测序仪 : 如 3500 Dx/3500XL Dx (TCRB+TCRG) 基因重排检测试剂盒 (IgH3+IGK) 基因重排检测试剂盒 金标准片段分析法 9

12 五 Ion Ampliseq 肿瘤 Panels 汇总 Oncomine Cancer Panels Oncomine Solid Tumor Panel(26 基因 ) Oncomine Focus Assay(52 基因 ) Oncomine Comprehensive Cancer Panel(143 基因 ) Oncomine cfdna Lung Cancer Panel(11 基因 ) 用于肺癌 / 结直肠癌靶向用药指导用于十几种肿瘤的靶向用药指导包含全部靶向药物 ( 包括正在临床测试 ) 的靶点用于肺癌靶向药物指导 / 耐药监控 ---- 液体活检 DNA 肿瘤检测试剂盒 肿瘤热点突变试剂盒 (50 基因 ) 结肠癌 / 肺癌试剂盒 (22 基因 ) AML 检测试剂盒 (19 基因 ) 乳腺癌 / 卵巢癌检测试剂盒 (2 基因 ) 乳腺癌 / 卵巢癌扩展性研究试剂盒 (11 基因 ) 卵巢癌综合性研究试剂盒 (41 基因 ) 遗传性肿瘤拓展研究试剂盒 (25 基因 ) 遗传性肿瘤研究试剂盒 (134 基因 ) TP53 检测试剂盒 (1 基因 ) 综合肿瘤试剂盒 (409 基因 ) 全外显子组检测试剂盒 (2 万基因 ) 用于多种肿瘤的用药指导 / 预后预测用于肺癌 / 结直肠癌靶向用药指导用于 AML 分子分型用于乳腺癌 / 卵巢癌风险预估,PARP 抑制药物伴随诊断用于乳腺癌 / 卵巢癌遗传风险研究用于卵巢癌遗传风险及转化研究用于非 BRCA 突变的遗传性肿瘤风险研究用于多种遗传性肿瘤研究用于肿瘤预后评估及研究用于各类肿瘤的研究用于各类肿瘤的研究 RNA 肿瘤检测试剂盒 肿瘤基因表达检测试剂盒 (50 基因 ) 凋亡基因表达检测试剂盒 (267 基因 ) 肺癌融合基因检测试剂盒 (4 基因 ) 全基因表达量检测试剂盒 (2 万基因 ) 用于检测多种肿瘤相关基因的表达量用于检测凋亡相关基因的表达量用于肺癌融合基因检测及靶向药物指导用于各类肿瘤的研究, 检测全部基因的表达量 1. Oncomine Cancer Panels: 样本至用药指导报告完整解决方案利用全球更新最快最全面的 Oncomine 肿瘤数据库精选肿瘤基因靶点, 基于 Ampliseq 技术设计 Panel,GMP 资质工厂生产试剂盒, 结合 Ion Torrent 测序仪及 Ion Reporter 分析肿瘤样本中的 SNVs,Indels,CNVs,Fusions 信息, 获得包含 FDA 批准,NCCN 指南推荐, 全部临床 I/II/III 期的靶向药物指导报告 美国精准肿瘤计划 (NCI-MATCH) 与日本精准肿瘤计划 (LC-SCRUM 与 GI-Screen) 均选择 Oncomine Cancer Panel 用于肿瘤病人入组检测 辉瑞 GSK 等知名药厂选择 Oncomine Cancer Panel 用于药物研发及伴随诊断 1.1 Oncomine Solid Tumor Panel: 仅需 10ng gdna 与 10ng RNA; 涵盖针对肺癌 / 结直肠癌靶向药物的 22 个基因热点突变及 4 类融合基因 美国 CLIA 实验室已在临床上用于肺癌 / 结直肠癌靶向用药指导 10

13 检测类型 热点突变 融合基因 基因列表 EGFR, KRAS, BRAF, ERBB2, PIK3CA, NRAS, TP53, ERBB4, FGFR1, FGFR2, FGFR3, DDR2, ALK, PTEN, MAP2K1, AKT1, STK11, CTNNB1, SMAD4, FBXW7, NOTCH1 ALK, ROS1, RET, NTRK1 1.2 Oncomine Focus Assay: 仅需 10ng gdna 与 10ng RNA; 涵盖针对 10 几种肿瘤靶向药物 (43 种 ) 的 52 个基因, 其中 39 个基因检测热点突变,19 个基因检测 CNV,23 个基因检测融合 已用于辉瑞 GSK 等药厂开展伴随诊断项目 1.3 Oncomine Comprehensive Cancer Panel: 仅需 20ng gdna 与 10ng RNA; 涵盖针对目前所有 FDA 批准,NCCN 指南推荐, 临床 I/II/III 期靶向药物的 143 个基因, 其中 79 个检测热点突变,49 个检测 CNV,26 个检测全部外显子,22 个检测融合 已用于美国 NCI-MATCH 项目及日本 LC-SCRUM 与 GI-Screen 项目 1.4 Oncomine cfdna lung cancer Panel: 仅需 20ng cfdna, 涵盖肺癌相关的 11 个基因的热点突变, 用于液体活检,ctDNA 检测灵敏度可达到 0.1% 检测类型 热点突变 基因列表 ALK BRAF EGFR ERBB2 KRAS MAP2K1 MET NRAS PIK3CA ROS1 TP53 11

14 2. DNA 肿瘤检测试剂盒 : 基于 Ion Ampliseq 技术开发多种肿瘤 DNA 检测试剂盒, 最低仅需 10ng gdna( 一张石蜡切片 ), 即可捕获几十 几百甚至上千个肿瘤基因, 操作简单快捷 ( 普通 PCR 操作,4-5 个小时完成捕获及建库 ), On-target rate 及均一性都可以达到 90% 以上 支持网上定制 Panel, 成本低廉 2.1 肿瘤热点突变试剂盒 (AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2): 仅需 10ng gdna;207 个扩增子, 涵盖 50 个肿瘤相关基因 2800 多个热点突变 可用于多种肿瘤的靶向药物指导, 预后评估等 2.2 结肠癌 / 肺癌基因突变检测试剂盒 (AmpliSeq Colon and Lung Cancer Panel): 仅需 10ng gdna;92 个扩增子, 涵盖 22 个肺癌 / 结肠癌相关基因 500 多个热点突变 可用于靶向药物指导 检测类型 热点突变 基因列表 EGFR, KRAS, BRAF, ERBB2, PIK3CA, NRAS, TP53, ERBB4, FGFR1, FGFR2, FGFR3, DDR2, ALK, PTEN, MAP2K1, AKT1, STK11, CTNNB1, SMAD4, FBXW7, NOTCH1 2.3 AML 基因突变检测试剂盒 (Ion AmpliSeq AML Panel): 仅需 40ng gdna;237 个扩增子, 涵盖 19 个 AML 相关基因的全外显子区 检测类型 热点突变 基因列表 CEPBA, DNMT3A, GATA2, TET2, TP53; ASXL1, BRAF, CBL, FLT3, IDH1, IDH2, JAK2, KIT, KRAS, NPM1, NRAS, PTPN11, RUNX1, WT1 2.4 乳腺癌 / 卵巢癌检测试剂盒 (Ion AmpliSeq BRCA1 and BRCA2 Panel): 仅需 30ng gdna;167 个扩增子, 覆盖 BRCA1 与 BRCA2 的全部外显子区及与内含子连接区 ; 可用于乳腺癌 / 卵 巢癌的风险评估, 以及 PARP 抑制药物的伴随诊断 2.5 乳腺癌 / 卵巢癌扩展性研究试剂盒 (Ion AmpliSeq Extended Hereditary Breast and Ovarian Research Panel): 覆盖遗传性乳腺癌 / 卵巢癌相关的 11 个基因 检测类型 热点突变 基因列表 ATM, BRCA1, BRCA2, CHECK2, PALB2, RAD51C, RAD51D, NBN1, CDH1, SMARCA4, TP 卵巢癌综合性研究试剂盒 (Ion AmpliSeq Comprehensive Ovarian Cancer Panel): 覆盖卵巢癌相关的 41 个基因 12

15 检测类型 热点突变 基因列表 ATM, ATR, ATRX, BAP1, BARD1, BCL2L1, BLM, BRCA1, BRCA2, BRIP1, C11orf30, CCNE1, CHEK1, CHEK2, FANCA, FANCB, FANCC, FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCL, FANCM, MDM2, MRE11A, MUTYH, NBN, PALB2, PARP1, PIK3CA, PRKDC, PTEN, RAD50, RAD51B, RAD51C, RAD51D, RAD54L, RPA1, SHFM1, TP 遗传性肿瘤拓展研究试剂盒 (Ion AmpliSeq reflex hereditary Cancer Panel): 覆盖非 BRCA 突变的主要遗传性肿瘤相关的 25 个基因 ( 不包含 BRCA1/2) 检测类型 热点突变 基因列表 APC, ATM, BARD1, BMPR1A, BRIP1, CDH1, CDK4, CDKN2A, CHEK2, EPCAM, MLH1, MRE11A, MSH2, MSH6, MUTYH, NBN, PALB2, PMS2, PTEN, RAD50, RAD51C, RAD51D, SMAD4, STK11, TP 遗传性肿瘤研究试剂盒 (Ion AmpliSeq inherited cancer research Panel): 仅需 20ng gdna;3340 个扩增子, 覆盖各种遗传性肿瘤相关的 134 个基因 2.9 TP53 基因突变检测试剂盒 (Ion AmpliSeq TP53 Panel): 仅需 20ng gdna;24 个扩增子, 覆盖 TP53 基因的全部外显子区与 UTR 区 2.10 综合肿瘤基因检测试剂盒 (Ion AmpliSeq Comprehensive Cancer Panel): 仅需 40ng gdna;15992 个扩增子, 覆盖 409 个肿瘤相关基因的全部外显子区 13

16 2.11 全外显子组检测试剂盒 (Ion AmpliSeq Exome Panel): 仅需 50ng gdna;293,903 个扩增子, 覆盖 2 万个基因的全部外显子区 (97%) 捕获及建库仅需 6 个小时, 手 动操作时间小于 1 小时 3. RNA 肿瘤检测试剂盒 : 基于 Ion Ampliseq 技术开发肿瘤相关 RNA 检测试剂盒, 最低仅需 10ng RNA( 一张石蜡切片 ), 即可捕获几十 几百甚至上千个肿瘤基因, 操作简单快捷 ( 普通 PCR 操作,4-5 个小时完成捕获及建库 ), 通过 Ion Torrent 测序及 Ion Reporter 分析得到肿瘤相关基因的表达量或者融合基因信息 3.1 肿瘤基因表达检测试剂盒 (Ion AmpliSeq RNA Cancer Panel): 仅需 10ng RNA;50 个扩增子, 检测 50 个肿瘤相关基因的表达量 3.2 凋亡基因表达检测试剂盒 (Ion AmpliSeq RNA Apoptosis Panel): 仅需 10ng RNA;267 个扩增子, 检测 267 个凋亡相关基因的表达量 3.3 肺癌融合基因检测试剂盒 (AmpliSeq RNA Fusion Lung Cancer Research Panel): 仅需 10ng RNA;85 个扩增子, 检测 ALK,ROS1,RET,NTRK1 所有融合形式 3.4 全基因表达检测试剂盒 (Ion AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Panel): 仅需 10ng RNA;20802 个扩增子, 检测 18,574 个基因及 2,228 个非编码 RNA 的表达量 14

17 六 血液系统疾病 血液病亦称为造血系统疾病, 包括原发于造血系统疾病和主要累及造血系统的疾病 临床上常见的疾病有白血病 淋巴瘤 骨髓增生异常综合症 再生障碍性贫血 血小板减少症 多发性骨髓瘤 血友病等 其中白血病是血液系统疾病中最常见的造血干细胞恶性克隆性疾病 白血病的精确诊断分型是正确制定治疗方案的前提 目前国际上通用的是细胞形态学 (Morphology) 免疫学(Immunology) 细胞遗传学(Cytogenetics) 和分子生物学 (Molecular biology) 分型, 即我们常说的 MICM 分型 分子生物学诊断技术平台中包括诸多实验手段, 如定性和定量 PCR 基因扫描 基因芯片及基因测序等方法, 而且结果易受标本采集 标本保存 核酸提取 PCR 扩增 试剂和仪器质量等许多因素的影响 目前分子生物学诊断技术在血液系统疾病的诊断分型 个体化治疗 疗效评估, 预后判断及 MRD 监测等各个领域均有广泛应用, 最常见的为针对基因突变和融合基因的检测 如 BRAF(V600E) 突变是毛细胞白血病的诊断分子标志物 ;IKZF1 基因突变是 B-ALL 患者独立的预后不良因素, 而 RUNX1 和 TP53 基因突变是 AML 和 MDS 的独立预后不良因素 ;FL3 突变的 AML 患者可选择针对 AML 的酪氨酸激酶抑制剂, 如米哚妥林, 索拉非尼等 肿瘤类型临床应用靶标基因检测内容分子诊断技术平台配套试剂特点 HLA 基因分型 急性髓性白血病 (AML) 急性淋巴细胞白血病 (ALL) 骨髓增生异常综合征 (MDS) 造血干细胞移植器官移植 辅助诊断 指导治疗 预后判断 预后判断 辅助诊断和预后判断 辅助诊断 HLA 基因 TET2, DNMT3A, TP53, ASXL1, RUNX1, NRAS, BRAF (V600E), JAK2 (V617F or exon 12), CALR (exon 9), MPL FLT3, KIT, IDH1/IDH2, JAK2, BRAF NPM1, CEBPA, RUNX1, TP53, DNMT3A, ASXL1, KIT TEL-AML, E2A-PBX1, BCR-ABL, MLL-AF4, TP53, FBXW7, FLT3, KRAS, IKZF1, JAK1, JAK2, NOTCH1, NRAS, PAX5,PHF6 DNMT3A, IDH1/IDH2, JAK2, MPL, SF3B1, SRSF2, TET2, EZH2 基因分型基因突变基因突变基因突变融合基因基因突变基因突变 3500 Dx & 3500XL Dx 基因分析仪 Ion Torrent 高通量测序仪 Ion Torrent 高通量测序仪 Ion Torrent 高通量测序仪 Ion Torrent 高通量测序仪 SeCore HLA Sequence- Based Typing -- Ion AmpliSeqTM AML Panel 客户定制 : Ion AmpliSeqTM AML Panel 客户定制 : 金标准 高通量, 一次检测多个样品 高通量, 一次检测多个样品 高通量, 一次检测多个样品 高通量, 一次检测多个样品 微小残留病 (MRD) 复发风险预测 任何在诊断时鉴定的驱动基因突变 3500 Dx & 3500XL Dx 基因分析仪客户定制 : Ion Torrent 高通量 测序仪 高通量, 一次检测多个样品 15

18 肿瘤药的伴随诊断方案 从临床前到伴随诊断开发的先行者 在全球范围内,ThermoFisher 致力于人类的健康事业, 在肿瘤靶向药的研发和临床领域,ThermoFisher 利用先 进的分子诊断技术, 和辉瑞 默克 葛兰素史克 百时美施贵宝等制药公司开展着长期的伴随诊断的战略合作 在中国 ThermoFisher 根据国内的法规, 为药厂提供从分子标志物的发现和优化 诊断合作公司的推荐 总部团 队对诊断试剂盒的优化 诊断试剂盒在国内的注册申报 以及伴随诊断的市场推广等合作方式 16

19 新药开发流程 研发临床前 I 期 II 期 III 期注册申报 伴随诊断 (CDx) 开发流程 探索生物标志物 方法设计和质控 临床测试和改进 开发 IVD 版本试剂盒, 验证试验 注册申报 包含 NGS,Sanger 测序,qPCR, 数字 PCR 等多种技术, 为新药 量身定制分子标志物 Panel ThermoFisher 同时提供已 优化的商品化检测试剂盒, 可直接用于伴随诊断 推荐业内该技术平台优秀的诊断公司 合作伙伴,ThermoFisher 会提供持续的技术改进和临床注册支持 伴随诊断的应用范例 1. 肿瘤小分子靶向药和多基因检测 近年在国内批准的小分子靶向药越来越多, 易瑞沙 赛可瑞 爱必妥等靶向药已经迅速在临床应用, 如何使用患者数量有限的样本同时分析多种基因? 临床如何在少量穿刺样本中同时检测多种基因? 目前国际上处于临床评估阶段的肿瘤学药物和疫苗有超过 900 种, 如何从海量的分子标志物中寻找有效的驱动基因? 因此业内对于通用型肿瘤分子标志物 Panel 的需求正在快速增长,Thermofisher 针对多基因检测提供多种解决方案 : 1.1 NCI-MATCH 研究和 Oncomine Comprehensive Panel NCI-MATCH 的英文全称是 NCI-Molecular Analysis for Therapy Choice, 该临床试验分析患者的肿瘤是否有基因异常且该异常存在靶向药物 ( 即可操作的突变 ), 然后基于该异常分配治疗 NCI-MATCH 旨在发现根据肿瘤的分子异常给予治疗是否有效的证据 这项试验计划收集 5000 例患者的肿瘤活检样本 对这些样本将进行 DNA 测序, 确认是否有对试验中选取的靶向药物响应的基因突变 试验的所有药物均为被证实对某特异基因变异的肿瘤有效 预计最终测试 24 种治疗方案, 每种治疗方案即为一个不同的分组 17

20 NCI-MATCH 使用 Thermo 先进的 Ion Torrent NGS 测序检测, 该检测已 ThermoFisher Ion S5 经在 4 个认证的临床实验室得到了广 TM 每自动化提取张芯片 12 个泛的确证, 并且结果高度一致 这 H&E 纤维切割肿瘤样本, 验证每天 2 3 次一通用型 Panel 可以从 143 种独特的实验员考核基因中检测相关的 SNP CNV 基因融合 插入和缺失, 从而为临床实验研究项目提供所需的信息 帮助从 143 种临床研究中涉及的最新基因改变信息中寻找驱动基因, 并实时更新最新的热点基因和数据库 研究中, 仅需 20ng DNA 与 10 ng RNA, 即从少量的患者组织样本即可得到全部基因改变信息, 适用多种样本类型和取样方式 ( 包括细针穿刺和针芯活检等 ), 方便开展大规模临床研究设计 关于详细的 Oncomine Comprehensive Panel 产品介绍请见 17 页关于详细的 NCI-MATCH 进展请登录美国 NCI 主页 1.2 在临床研究中聚焦已批准和明确意义的基因 - Oncomine Focus Assay /Oncomine Universal Panel 作为辉瑞制药, 诺华和葛兰素史克等国际药厂的伴随诊断, 在新药伴随诊断的研发中, 对于有明确临床意义的靶点, 如 EGFR 突变,ALK 融合,ROS1 融合,MET 14 外显子跳跃等, 推荐使用 Oncomine Focus Panel, 该 Panel 检测 52 个和肿瘤密切相关的基因 关于详细的 Oncomine Focus Panel 产品介绍请见 11 页 2. PARP 抑制剂和 BRCA 检测奥拉帕尼 (olaparib, AZD2281) 是一种 PARP(poly ADP-ribose polymerase) 抑制剂 在化疗耐受的患者中, 被证实在 BRCA1 和 BRCA2 突变阳性的患者比阴性的患者有更高的获益率, 特别针对于铂敏感的患者 Oncomine Comprehensive Panel 几乎包含所有 PARP 临床研究报道过的基因, 包括 BRCA, ATM, CHEK2, ERCC, ERBB 等 48 种高覆盖全基因检测, 帮助从多种 DNA 错配修复基因中寻找适合的驱动基因 ; 针对专注 BRCA1/2 基因的临床研究或临床检测,Oncomine BRCA Research Panel 是目前唯一可同时检测血液和组织中基因改变的 NGS Panel 该试剂同时适用于胚系 (Germline) 或体细胞 (Somatic) 基因改变, 便于同时研究组织和血液中 DNA 改变的临床意义 仅需 10-20ng DNA, 非常适合临床研究中的 FFPE 小样本, 且在两个基因的覆盖率达到了 100% 18

21 除此之外, 客户还可以根据研究的实际需求向 Thermo 订制 Ion AmpliSeq, 以下是临床研究中的订制范例 : Ion AmpliSeq Extended Hereditary Breast & Ovarian Research Panel Ion AmpliSeq Reflex Hereditary Cancer Research Panel Ion AmpliSeq Comprehensive Ovarian Cancer Research Panel Cancer type Breast + ovarian cancer predisposition Broader inherited cancer predisposition Ovarian Gene number Content ATM, BRCA1, BRCA2, CHECK2, PALB2, RAD51C, RAD51D, NBN1, CDH1, SMARCA4, TP53 APC, ATM, BARD1, BMPR1A, BRIP1, CDH1, CDK4, CDKN2A, CHEK2, EPCAM, MLH1, MRE11A, MSH2, MSH6, MUTYH, NBN, PALB2, PMS2, PTEN, RAD50, RAD51C, RAD51D, SMAD4, STK11, TP53 ATM, ATR, ATRX, BAP1, BARD1, BCL2L1, BLM, BRCA1, BRCA2, BRIP1, C11orf30, CCNE1, CHEK1, CHEK2, FANCA, FANCB, FANCC, FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCL, FANCM, MDM2, MRE11A, MUTYH, NBN, PALB2, PARP1, PIK3CA, PRKDC, PTEN, RAD50, RAD51B, RAD51C, RAD51D, RAD54L, RPA1, SHFM1, TP53 3. 第三代 TKI 和血液耐药监测 T790M 突变占 TKI( 酪氨酸激酶抑制剂 ) 治疗后获得性耐药突变的 60%,Osimertinib (AZD9291) 已被 FDA 批准用于 EGFR T790M 突变阳性的晚期患者, 在 2016 版的 NCCN 非小细胞肺癌指南中, 新增了 TKI 治疗耐药后需要对 T790M 进行监测 血液中 cfdna 含量极低, 为帮助更多患者获得合适的治疗, 对检测方法的灵敏度要求不低于 0.1% QuantStudio 3D Digital PCR 是一种基于单分子模板的 PCR 扩增技术, 这一特性已被应用于 T790M 的耐药监测 在一项针对中国人群样本的临床研究中,3D PCR 检测血液中 EGFR 突变相对于 ARMS 组织中 EGFR 突变, 灵敏 度达到了 85%, 总体符合率为 95% 3D 数字 PCR 同时可以定量检测基因改变信息, 便于临床研究实时动态监测, 以及研究基因突变丰度和治疗的 相关性 针对研究血液中的多种基因改变,Thermo 提供了多种解决方案, 如 Oncomine Focus Panel,Oncomine Solid Tumor Panel, Oncomine Lung cfdna Assay 其中 Oncomine Lung cfdna Assay 为目标突变序列设计的创新的建库方法, 可检测 cfdna 中最低 0.1% 的稀少突变, 仅需 4 ml 血液中的 20ng cfdna 19

22 4. 免疫治疗和免疫应答检测免疫治疗将是继小分子靶向药之后另一种改变患者生存的治疗方案, 但目前有效率和靶点还不是很明确, Oncomine Immuno Panel 可以帮助筛选出潜在获益的特定分子改变的人群, 目前 Thermo 已和多家国际药企开展伴随诊断战略合作 包含 400 种从文献 临床数据 制药公司 公共数据库收集的肿瘤微环境和肿瘤特异性基因, 相比传统转录组具有更高的灵敏度和线性 该项目针对肿瘤微环境的关键免疫基因表达,36 组功能基因分类 : 20

23 生殖健康及遗传病 一 遗传病 1. 背景介绍和临床意义目前, 遗传病已成为人类健康的重大危害之一, 越来越为人们所关注 遗传病可分为单基因病和多基因病, 其中单基因病是遗传病中很重要的一个类型 单基因遗传病是由一对同源染色体上单个基因或一对等位基因发生突变所引起 目前已知的很多遗传病都属于单基因病, 如血友症 耳聋 色盲 多指 并指 苯丙酮尿症 佝偻病等等 一些多基因病也存在较清晰的易感基因, 如糖尿病 心血管疾病和癌症等等 遗传病一般困扰终生 难以治疗, 有些即使可以治疗, 费用也十分昂贵 因此, 遗传疾病的检测, 不仅对于个体遗传疾病风险的检测有重要意义, 而且对于避免影响后代也具有重要意义 对于很多未知的疑难杂症也可以通过遗传病的检查发现其疾病的基因层面根源, 进而开发个性化的治疗方案 这也是精准医疗的一个终极目标 2. 目前市面的检测手段 目前, 有多钟遗传病检测手段, 例如 Southern, 定量 PCR, 一代测序,STR 分型, 连锁分析 芯片分析和二代测序等 其中, 以针对少量位点的一代测序和定量 PCR 等方法使用最广泛, 但此类方法通量低, 存在突变位点遗漏可能, 因而仅适用于已知明确位点的检测, 不适合多点检测和未知潜在疾病的发现 随着技术的不断发展, 芯片技术和高通量测序技术可以解决传统方法无法解决的检测位点少和检测通量不足的问题, 可以一次性的实现几百种遗传疾病位点的检测 3. ThermoFisher 提供的遗传病检测完整解决方案 3.1 遗传病检测高通量测序解决方案 Ion AmpliSeq 遗传病研究试剂盒和 Ion Torrent 高通量测序系统组合 目前,Thermo Fisher 公司已经推出了 25 个基于开创性 Ion AmpliSeq 超高多重 PCR 技术的相关遗传病商业化研究试剂盒以及人类全外显子组检测试剂盒 ( 表 4-1), 可用于人类遗传疾病的高通量检测和研究,, 包括遗传性肿瘤的易感研究 这些试剂盒适用 Ion Torrent 所有高通量检测平台, 每个试剂盒的基因列表信息详见 www. Ampliseq.com 21

24 表 4-1. Ion Torrent 高通量平台商业化遗传病检测方案汇总 Ion AmpliSeq Cardiovascular Research Panel ( 心血管疾病研究试剂盒 ) (404 genes, 2 tubes, 10,430 amplicons) Ion AmpliSeq Pulmonary Research Panel v2 ( 肺部疾病研究试剂盒 v2) (131 genes, 2 tubes, 3,351 amplicons) Ion AmpliSeq Primary Immune Deficiency Research Panel v2 ( 原发性免疫缺陷研究试剂盒 v2) (264 genes, 2 tubes, 5,241 amplicons) Ion AmpliSeq Dementia Research Gene Panel ( 痴呆基因研究试剂盒 ) (17 genes, 2 tubes, 214 amplicons) Ion AmpliSeq Neurological Research Panel ( 神经疾病研究试剂盒 ) (751 genes, 2 tubes, 18,077 amplicons) Ion AmpliSeq BRCA1 and BRCA2 Panel ( 乳腺癌 / 卵巢癌研究试剂盒 ) (2 genes, 3 tubes, 167 amplicons) Ion AmpliSeq Inherited Cancer Research Panel ( 遗传性癌症研究试剂盒 ) (134 genes, 2 tubes, 3,340 amplicons) Ion AmpliSeq Cardiac Arrhythmias and Cardiomyopathy Research Panel ( 心律不整及心肌症研究试剂盒 ) (92 genes, 2 tubes, 2,198 amplicons) Ion AmpliSeq Dermatology Research Panel v2 ( 皮肤病研究试剂盒 v2) (222 genes, 2 tubes, 4,964 amplicons) Ion AmpliSeq Ophthalmic Research Panel ( 眼科疾病研究试剂盒 ) (316 genes, 2 tubes) Ion AmpliSeq Autism Research Panel ( 孤独症研究试剂盒 ) (236 genes, 2 tubes, 7,194 amplicons) Ion AmpliSeq Noonan Research Panel (Noonan 综合症研究试剂盒 ) (14 genes, 2 tubes, 268 amplicons) Ion AmpliSeq BRCA Plus, Extended Hereditary Breast and Ovarian Research Panel (BRCA 及其它基因相关的遗传性乳腺癌及卵巢癌研究试剂盒 ) (11 genes, 3 tubes, 699 amplicons) Hematology Research Panel ( 血液疾病研究 ) (394 genes, tubes, 2 tubes, 7,434 amplicons) Ion AmpliSeq Gastrointestinal Research Panel v2 ( 胃肠疾病研究试剂盒, v2) (194 genes, 2 tubes, 4,103 amplicons) on AmpliSeq Endocrine Research Panel v2 ( 内分泌疾病研究试剂盒, v2) (340 genes, 2 tubes, 6,348 amplicons) Ion AmpliSeq Hearing Loss Research Panel v1 ( 听力缺失研究试剂盒 v1) (63 genes, 2 tubes, 2,064 amplicons) Ion AmpliSeq Epilepsy Research Panel ( 癫痫研究试剂盒 ) (385 genes, 2 tubes, 8,875 amplicons) Ion AmpliSeq CFTR Panel ( 囊性纤维化研究试剂盒 ) (1 gene, 2 tubes, 102 amplicons) Ion AmpliSeq Comprehensive Ovarian Cancer Research Panel ( 卵巢癌综合研究试剂盒 ) (41 genes, 2 tubes, 1,331 amplicons) Ion AmpliSeq Exome RDY Kit ( 人类全外显子组研究试剂盒 ) Ion AmpliSeq Renal Research Panel ( 肾脏疾病研究试剂盒 v2) (154 genes, 2 tubes, 4,332 amplicons) Ion AmpliSeq Inborn Errors of Metabolism Research Panel v2 ( 先天性代谢异常研究试剂盒, v2) (594 genes, 2 tubes, 9,681 amplicons) Ion AmpliSeq Deafness Research Panel v2 ( 耳聋研究试剂盒, v2) (122 genes, 2 tubes, 3,520 amplicons) Ion AmpliSeq Dysmorphia- Dysplasia Research Panel v2 ( 畸形 - 发育不良研究试剂盒 ) (519 genes, 2 tubes, 12,558 amplicons) Ion Ampliseq Inhertied Disease ( 综合遗传病研究试剂盒 (328 genes, 3 tubes, 10,309 amplicons) Ion AmpliSeq BRCA Reflex, Hereditary Cancer Research Panel ( 非 BRCA 相关的遗传性肿瘤研究试剂盒 ) (25 genes, 2 tubes, 610 amplicons) 根据需要个性化订制所需的试剂盒 ( 所有商业化试剂盒均经过实验室验证, 能提供具有优秀均一性 (Uniformity) 和上靶率的 (on-target) 遗传病靶向测序研究试剂盒 ( 图 4-1) 保证实验检测效能的同时, 能大大减少用户的研发费用, 缩短时间成本, 协助客户快速开展相应的研究 对于有特殊研究需求的用户, 可以在友好化界面的 Ampliseq Designer 网站 ( 一键式订制自己感兴趣的试剂盒 用户仅需提供感兴趣的基因名称或区域, 便可轻松构建特定的遗传病靶向测序研究 panel 22

25 例如, 在心血管研究领域, 用户可以根据疾病研究的需求, 定制家族性高血脂症 继发性高血压 心肌病 马凡综合征等一系列遗传性心血管疾病的研究 panel, 帮助医生寻找患者的致病基因, 继而开展合适的诊疗, 并能进一步指导患者家庭的再生育 国内, 目前已有多家医院利用 Ion Torrent 平台开展心血管疾病的研究工作 图 4-1. 商业化的遗传病研究试剂盒效能举例 1 平均基因覆盖率 : 实验测到的 panel 中每个基因的碱基数占该基因全部碱基数比例的平均值 ; 2 阳性预测值 : 检测到的全部突变中真实突变所占的比例 ;3 均一性 :>20% 平均测序深度时覆盖的碱基比例 ; 4 上靶 Reads: 每次运行全部产出 Reads 中匹配到目标区域的 Reads 所占的比例 不仅是心血管研究领域, 其他遗传疾病领域, 均能通过客户定制, 在 Ion Torrent 平台开展相应的研究工作 这里, 我们和客户分享一个耳聋疾病领域的应用 中国聋病基因组计划 是一个旨在更全方位地了解耳聋患者的病因, 并给予个性化的咨询指导的项目 项目计划在全国范围内募集聋病患者, 以高通量测序平台为主力, 开展聋病患者及其家系样本的基因检测 项目拟在五年内完成 10 万 -20 万例聋病基因组研究, 绘制中国人群耳聋基因图谱, 制定临床聋病分子筛查与诊断指南, 建立中国聋病遗传咨询体系 通过对收集的数据进行统计和汇总分析, 建立中国聋病基因型与表型数据库, 为患者提供全面的遗传咨询和临床指导 Ion Proton 平台及 AmpliSeq 技术也将助力这一项目的开展 国际上, 也已经有许多实验室包括国家级科研项目, 选择 Ion Torrent 平台, 通过客户定制的方式, 开展高通量的遗传疾病研究 沙特人类基因组计划计划 (Saudi Human Genome Program, SHGP) 就是一个例子 作为一个高近亲结婚率 (57%) 的国家, 沙特人群的遗传病呈现高发状态, 其中仅孟德尔遗传病的发病率就高达 8-14% 为了降低遗传病的发病率, 沙特政府制定了沙特人类基因组计划, 希望用 5 年时间完成 10 万人 ( 正常和疾病组 ) 的基因组测序和大规模人群队列遗传病研究 基于成本及检测周期的考量, 该项目选择了 Ion Torrent 平台, 并基于 Ampliseq 超高多重 PCR 技术设计多种遗传病研究 Panel, 包括内分泌疾病 23

26 心血管疾病 肾脏疾病 先天代谢异常等 13 大块领域 目前项目阶段成果已经发表于 Genome Biology (Saudi Mendeliome Group. Comprehensive gene panels provide advantages over clinical exome sequencing for Mendelian diseases. Genome Biology (2015) 16:134. DOI /s ) Thermo Fisher 作为一揽子整体平台的提供商, 还为客户提供了多平台交叉验证的方案, 以满足客户对使用第三方平台验证数据的需求 不论是使用商品化的试剂盒还是客户定制的 panel, 客户都可以基于 Thermo Fisher 的荧光定量, 数字 PCR 或毛细管电泳平台, 轻松的对突变进行多平台交叉验证 例如, 使用荧光定量平台验证数据的客户, 可以在 Thermo Fisher 已有的 450 万个即用型 TaqMan SNP Genotyping Assays 中选择合适探针设计, 通过成熟的 TaqMan Assay 订制方案, 轻松开展验证工作 而使用毛细管电泳的用户, 可以使用我们已经优化好的流程, 在无需另外消耗样本的同时, 对突变位点开展验证工作 3.2 遗传病检测芯片分析解决方案 AffyMetrix CytoScan HD /CytoScan 750K 系列芯片和 GCS 3000 Dx v.2 芯片扫描系统组合 Affymetrix GCS 3000Dx v.2 基因扫描仪是唯一获得中国 CFDA 美国 FDA 和欧盟 CE-IVD 三重认证的芯片平台 CytoScan 系列芯片包含 CytoScan HD,CytoScan 750K 和 CytoScan Optima 三款 ( 表 4-2) 其中 CytoScan HD 和 CytoScan 750K 可用于遗传病检测, 前者的探针密度大于后者, 用户可根据所需检测目的和预期成本的不同进行灵活选择 表 4-2. CytoScan 系列芯片 CytoScan HD CytoScan 750K CytoScan Optima CNV 探针 1,953, ,000 18,018 SNP 探针 743, , ,900 总探针数 2,696, , ,608 分辨率 25kb - 50kb 100kb 100kb for Prenatal Gene LOH/UPD > 3MB > 5MB > 5MB 科研 / 转化临床 科研 / 转化临床 产前诊断 产后 / 儿科遗传 产后 / 儿科遗传 流产物 POC 应用 产前诊断产前诊断血液病 / 实体瘤血液病 / 实体瘤 流产物 POC PGD/PGS 定位 性能最优, 最高端 红色字体为对应的芯片最推荐的适用项目 用途最广, 适用临床检测, 价格适中 专注产前, 解读容易, 价格低廉, 取代部分核型 另外, 客户可以根据自己的项目需求进行检测芯片的个性化订制 24

27 产品订购信息 : 产品 货号 CytoScan HD Array Kit and Reagent Kit Bundle CytoScan HD Training Kit CytoScan 750K Kit CytoScan 750K Training Kit 二 胚胎植入前遗传学诊断 / 筛查 (PGD/PGS) 胚胎植入前遗传学筛查 (Preimplantation Genetic Screening, PGS) 是指辅助生殖过程中在胚胎植入着床前, 早期胚胎进行染色体数目和结构异常的筛查, 筛选无染色体缺陷的胚胎进行移植 提高移植成功率, 减少如唐氏之类的染色体遗传病患儿的出生概率 胚胎植入前基因诊断 (Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD) 同样是辅助生殖过程中检测胚胎遗传物质是否存在异常的方法, 与 PGS 的主要区别在于 PGD 主要是检测胚胎是否携带遗传缺陷基因, 而 PGS 检测的是染色体数目和结构是否有异常 PGD 尤其适用于本身携带有遗传缺陷基因的父母, 对移植前的胚胎进行基因检测, 从而选择无缺陷基因的胚胎进行移植, 避免遗传疾病患儿的出生 1. PGS 的检测目前市面常用的 PGS 检测方法有荧光原位杂交 (fluorescenceinsituhybridization,fish) 技术 芯片比较基因组杂交技术 (array comparative genome hybridization,acgh) 单核苷酸多态性芯片分析(SNP array) 和高通量测序等方法 FISH 是最早的染色体异常的检测方法, 无法一次性检测所有染色体, 一般只能检测 5 条染色体, 不能对全部 23 条染色体进行检测, 不能做到真正意义的核型分析 芯片分析技术可以一次性对全基因组 DNA 的缺失和增加进行检测, 是第一次实现真正意义的分析 高通量测序技术, 使得测序成本大大降低, 通过对覆盖到全部 23 条染色体的 reads 比例检测, 不仅可以对全部染色体进行更加细致的检测, 而且还可以发现一些未知的染色体异常类型, 包括染色体微小片段插入 缺失与重复 非平衡的结构异常等 针对 PGS 的高通量测序法和芯片分析法,Thermo Fisher 提供从仪器 试剂 软件和技术服务的全套完整解决方案 1.1 PGS 高通量测序解决方案 Ion ReproSeq PGS 试剂盒和 Ion PGM 高通量测序系统组合 Ion ReproSeq PGS 试剂盒结合最新的等温扩增模板制备试剂盒可快速 经济地筛查全部 24 条染色体的非整倍性 ( 图 4-1) 此试剂盒仅需采用 6 pg 提取自单个细胞的 DNA, 即可在短短 7.5 小时内精确检测全部的染色体及染色体臂情况 (>48 Mb) Ion Torrent 系统可提供灵活的通量, 使用户可同时经济地开展胚胎筛查胚胎, 最大限度降低胚胎分批处理需求 配套的分析插件协助客户轻松完成数据分析 ( 图 4-2) 25

28 图 4-2. 通过单个细胞进行非整倍体检测的快速 Ion ReproSeq PGS 工作流程 Ion ReproSeq PGS 试剂盒组合包括文库构建 模板制备及测序所需的所有材料 产品订购信息 : 产品 数量 货号 Ion ReproSeq PGS 314 试剂盒及芯片 内含 8 个芯片, 每个芯片至多处理 3 份样本 A28888 Ion ReproSeq PGS 316 试剂盒及芯片 内含 8 个芯片, 每个芯片至多处理 16 份样本 A28889 Ion ReproSeq PGS 318 试剂盒及芯片 内含 8 个芯片, 每个芯片至多处理 24 份样本 A28890 Ion ReproSeq PGS 314 试剂盒 ( 不含芯片 ) 每个芯片至多处理 3 份样本 A29142 Ion ReproSeq PGS 316 试剂盒 ( 不含芯片 ) 每个芯片至多处理 16 份样本 A29143 Ion ReproSeq PGS 318 试剂盒 ( 不含芯片 ) 每个芯片至多处理 24 份样本 A PGS 芯片分析解决方案 AffyMetrix CytoScan 系列芯片和 GCS 3000 Dx v.2 芯片扫描系统组合 基于 Affymetrix GCS 3000Dx v.2 基因扫描仪平台的 CytoScan 系列芯片 CytoScan HD,CytoScan 750K 和 CytoScan Optima 均可用于 PGS 检测, 用户可根据所需检测目的和预期成本的不同进行灵活选择 ( 详见遗传病 部分表 2) 同时, 支持客户根据自己的项目需求进行检测芯片的个性化订制 产品订购信息 : 产品 货号 CytoScan HD Array Kit and Reagent Kit Bundle CytoScan HD Training Kit CytoScan 750K Kit CytoScan 750K Training Kit CytoScan Optima Kit CytoScan Optima Training Kit

29 2. PGD 的检测 目前市面常用的单基因遗传疾病的检测方法有一代测序 多重 PCR 片段分析 芯片分析和高通量测序等方法 一代测序和片段分析是最早的用于遗传病检测的手段, 至今仍在应用的检测方法, 适用于已知明确位点的检测, 但由于通量较小, 不适合多点检测和未知疾病的发现 随着技术的不断发展, 芯片技术和高通量测序技术可以解决传统方法无法解决的检测通量问题和样本量问题, 可以一次性的实现几百种遗传疾病位点的检测 针对 PGD 的高通量测序法, 客户可以通过已有的二十多种商业化 Ion AmpliSeq 遗传病检测试剂盒 ( 详见遗传病部分介绍 ), 或者根据需要, 在 Ampliseq Designer 网站 ( 提供感兴趣的基因名称或区域, 一键式订制自己感兴趣的检测试剂盒 利用 Ion Torrent 平台, 轻松实现对多基因多位点的检测, 整个实验流程仅需 2-3 天 ( 图 4-3) 图 4-3. PGD 高通量检测流程 三 无创产前检测 ( Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT) 无创产前检测 ( Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT) 是通过采集孕妇外周血, 提取游离 DNA, 采用新一代高通量测序技术, 结合生物信息分析胎儿染色体数目结构信息, 判断胎儿是否患有染色体疾病的检测方法 1. 背景介绍和临床意义我国是出生缺陷的高发国家, 每年新增出生缺陷儿高达 120 万, 约占每年出生人口总数 4%-6%, 胎儿染色体异常 ( 如唐氏综合症 (T21), 爱德华综合征 (T18) 等 ) 是临床最常见的出生缺陷类型之一, 约占全部活产胎儿的 1/500 这类疾病目前尚无有效的治疗方法, 仅能通过产前筛查和产前诊断来进行预防 2. 目前市面的检测手段对于唐氏综合征等染色体异常疾病的筛查, 临床常规的筛查方法是血清学鉴定法, 而检测的金标准则是直接穿刺取胚胎活体组织进行细胞培养和核型鉴定 血清学的检测无创, 但准确度低 ; 羊水穿刺等活检技术虽是金标准, 但却有着一定的流产风险 因此, 基于高通量测序技术的 NIPT 检测技术, 以其无创和 99.9% 的高准确率而被市场广泛认可 ( 表 4-2) 27

30 表 4-2. 无创产前基因检测的常用检测技术比较 技术手段检出率假阳性率流产风险适合孕周 血清学筛查 60~70% 5% 无 绒毛膜 >99% 未见 1-3% 穿刺 羊水 >99% 未见 0.5-1% 脐静脉 >99% 未见 0.5-1% 基因检测 >99% <0.1% 无 资料来源 : 实用产前诊断学 3. 基于 Ion Proton 的 NIPT 检测采用革新性的半导体芯片测序技术平台 Ion Proton, 能实现在两个工作日内完成从血液样本到临床报告的 NIPT 实验流程 目前, 三款基于 Ion Torrent 半导体测序技术的国产化高通量测序仪已获国家食品药品监督管理局 (CFDA) 批准的医疗器械注册证, 提供从样本制备 测序到数据分析的整体解决方案, 用于开展临床 NIPT 检测业务 28

31 药物基因组学 药物基因组学背景 影响患者对药物反应的因素有很多 包括患者本身的内在因素如年龄 性别 种族及民族 遗传 疾病状态和 器官功能 还有其它生理变化 包括怀孕 哺乳,以及外源性因素如吸烟和饮食 药物在体内代谢 转运及药 物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体内浓度和敏感性 进而导致疾病表现和药 物反应的多样性 这一观念已得到广泛认可 并经研究证实 对于一些遗传因素影响研究比较明确的药物 在治疗上可以根据基因信息的指导进行给药 避免其毒性并使治 疗效果达到最优化 此外 对于药物反应个体化差异的遗传机制的研究 有助于降低新药研发中不可预期毒性 的风险 明确特定病人的疗效预期 淘汰疗效不佳 易出现严重不良反应的新药 这些药物基因组学涉及的主 要内容 已成为指导临床个体化用药 评估严重药物不良反应发生风险 指导新药研发和评价新药的重要工 具 越来越多的经美国FDA批准的药品说明书中都提供了药物基因组学方面的信息 各国也都出台了基于药物 基因组学知识指导的操作规范 药物基因组学作为精准医疗的重要部分 被包括中国在内的各国精准医疗计划 所大力推动 药物基因组学相关的基因多态性 药物基因组学涉及的基因多态性 首先明确基因多态性的类型和多态性所影响到的蛋白 包括但不只局限于 酶 转运体和受体 多态性的功能影响可以是蛋白活性的增加 也可能是蛋白活性的降低或者根本没有影响 第二 要考虑人种的差异性 比如 某些CYP2C19的SNP在亚洲人和白人中的发生频率要高一些 第三 分 析基因多态性和药物之间的关系 多态性可以影响到药物的剂量 效能 毒性 药动学或药效学 第四 分析 基因多态性和疾病之间的关系 多态性可以影响疾病的状态 预后和易感性 ᗹ㹶 CYP2C9 CYP2C19 CYP2D6 CYP3A4 CYP3A5 VKORC1 SLCO1B1 MTHFR F2 F5 APOE Ⱁ CYP2C9 CYP2C19 CYP1A2 CYP2B6 CYP2D6 CYP3A4 CYP3A5 OPRM1 ㊱ CYP2C9 CYP2C19 CYP1A2 CYP2D6 CYP3A4 CYP3A5 COMT ANKK1/DRD2 㛵ⱚ ABCG2 CYP2C8 DPYD HTR2A HTR2C SLC6A4 TPMT UGT1A1 29

32 ThermoFisher 提供的药物基因组学解决方案 随着药物基因组学知识的不断积累, 以及分子检测技术的不断发展, 多位点 / 多药物的个体化用药检测正在被 行业所接受 一次检测就可以获得常用药物或一类药物 ( 如心血管 免疫抑制 ) 的药物代谢酶及作用靶点基因的遗传信息, 对药物剂量 药物种类选择及药物间相互作用等个体化用药方案的制定产生决定性影响 1. 基于定量 PCR(qPCR) 的药物基因组学解决方案作为市场上使用最广泛的方法之一,qPCR 以其操作简单 仪器选择性宽等特点占有很大市场份额 Thermofisher 提供了从基础型 qpcr 仪到高通量快速 qpcr 一系列平台选择 解决方案一 :QuantStudio 12K Flex 实时荧光定量 PCR 系统 + 商品化 OpenArray PGx Panel 对于大量样本检测, 对时间 成本及准确性又有极高要求的客户, 配合 OpenArray 技术的 QuantStudio 12K Flex 实时荧光定量 PCR 系统无疑是最好的选择 OpenArray 技术是一种应用范围极广的纳升微流体技术平台, 可用于超小提及液相反应, 其优点包括 :1) 较低的试剂成本 ;2) 更可靠的数据质量和液相 PCR 反应性能 ;3) 快速的处理 ;4) 灵活方便的 样本 / 检测位点数 设计 通孔借助表面张力容纳 33nL 的反应混合液 Array 芯片大小如同一张显微镜载玻共计 3,072 个通孔, 每孔容纳子阵 33 nl 的表面张力将试剂保留于通孔内 疏水 亲水 通孔借助表面张力容纳 33nL 的反应混合液 OpenArray 芯片技术 QuantStudio 12K Flex OpenArray 芯片大小如同一张显微镜载玻片, 上面排列着 48 个子阵, 每个子阵包括 64 个通孔, 共计 3,072 个通孔, 每孔容纳 33 nl 的反应体系 芯片上包被有亲水和疏水化合物, 可通过表面张力将试剂保留于通孔内 灵活性可扩展性高通量每个样本成本 >6 百万预制 SNP and CNV assay 预制药物基因组学 panel 可根据需求灵活定制 5 种模块可快速切换 支持单管或 96,384 孔板,384 孔 Array card 和 OpenArray plate 每天最多处理 12 OpenArray plates 超过 个反应 / 天 最多 1100 个样本 / 天 极其有竞争力的成本 快速的处理速度 最少的手动操作, 最双限度避免人为错误操作和耗材浪费 图 5-1. OpenArray 技术 图 5-2. QuantStudio 12K Flex 系统特点 结合 OpenArray 技术,ThermoFisher 推出了两款商品化的药物基因组学检测 Panel(TaqMan OpenArray PGx Express Panel 和 TaqMan OpenArray PGx Panel), 以满足客户快速开展药物基因组学研究的需要 表 5-1. PGx Panel 特点 TaqMan OpenArray PGx Panel 16 / 158 DME TaqMan 表 5-2. PGx Panel 检测基因 PharmaADME Class # of genes Human gene symbols Phase I 12 CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4, CYP3A5, DPYD Phase II 6 GSTP1, NAT1, NAT2, UGT1A1, UGT2B7, UGT2B15 Transporter 11 ABCB1, ABCC2, ABCG2, SLC15A2, SLC22A1, SLC22A2, SLC22A6, SLCO1B1, SLCO1B3, SLCO2B1, TPMT 30

33 表 5-3. PGx Express Panel 特点 TaqMan OpenArray PGx Express Panel 48 / 60 DME TaqMan 表 5-4. PGx Express Panel 检测基因 Gene Alleles Covered CYP1A2 *1, *1C, *1D, *1E, *1F, *1J, *1K, *1L, *1V, *1W CYP2B6 *1, *5, *16, *22 CYP2C19 *1, *2, *3, *4, *5, *6, *7, *8, *9, *10, *17 CYP2C9 *1, *2, *3, *4, *5, *6, *11 CYP2D6 *1, *2, *3, *4, *5,*6, *7, *8, *9, *10, *12, *14, *17, *29, *41 + duplications CYP3A4 *1, *1B, *2, *3, *12, *17, *22 CYP3A5 *1, *2, *3, *3B, *6, *7, *8, *9 Other genes tested: APOE, COMT, Factor II, Factor V, MTFR, SLCO1B1, VKORC1 OpenArray 技术结合的 QuantStudio 12K Flex 实时荧光定量 PCR 系统, 作为一款全能平台, 为药物基因组学研究 及检测带来极大的便利和精准的结果 KingFisher AccuFill OpenArray OpenArray QuantStudio 12K Flex 4 OpenArray Results! 图 5-3. 基于 QuantStudio 12K Flex 系统的工作流程 ( 从样本提取到结果输出 ) 解决方案二 :QuantStudio 12K Flex + 客户定制 OpenArray Panel 如果以上商品化 Panel 不能满足客户的要求, 基于 OpenArray 灵活方便的 样本 / 检测位点数 格式, ThermoFisher 提供 2700 多种独特的 Taqman Drug Metabolism Assay (Taqman DME Assay) 及丰富的 SNP Genotyping Assay 和 Copy Number Assay 供客户选择, 以定制满足需求的个性化 Panel 表 5-5. 可用于 Genotyping 和表达分析的的 OpenArray 格式 表 5-6. TaqMan SNP Genotyping/Copy Number Assay Genotyping 检测 位点数 样品数 表达分析检测 位点数 样品数 18(3x) TaqMan SNP Genotyping/Copy Number Assay 620 TaqMan SNP Genotyping Assays 160 TaqMan Copy Number Assays TaqMan Assay 表 5-7. TaqMan Drug Metabolism Assay 特点 TaqMan DME (Drug Metabolism) Assay ADME I II 221 ~ % PharmaADME group SNP MNP InDel

34 解决方案三 : 常规 qpcr 平台 + 客户定制 Assay/Panel 如果实验室已有常规荧光定量 PCR 设备, 可以按照需求订购以上 TaqMan DME Assay SNP Genotyping Assay 及 Copy Number Assay, 进行药物基因组学靶点的检测, 操作与其他定量 PCR 检测一样简单 TaqMan DME Assay 提供以下供应方式, 便于客户定制个性化的 Assay 组合 : 单管 96 孔板 384 孔板 384 孔 TaqMan ArrayCard OpenArray 芯片 TaqMan SNP Genotyping Assay 及 Copy Number Assay 提供以下供应方式, 便于定制 Assay 组合 : 单管 96 孔 板 384 孔板 2. 基于毛细管电泳的药物基因组解决方案 毛细管电泳 (CE) 是分子检测的金标准 ABI 基因分析仪是一个多功能 开放的毛细管电泳平台, 基于这个平 台, 可以开展测序 片段分析 SNP 研究及相对定量等研究 对于药物基因组研究, 研究者可以利用 PCR+ 测序 的方法, 针对目的区域设计引物并进行 PCR 扩增, 之后 对目的区域进行测序得到结果 ; 也可以利用类似 SNaPshot 的片段分析方法, 针对目的位点设计不同的延 伸引物, 对目的区域进行多重扩增, 之后进行片段分析得到 SNP 位点信息 以上两种方法, 客户可以根据研究目的自行设计引物, 利用通用试剂进行检测 ; 也可以利用第三方试剂开展检测 国内某公司提供的试剂盒 ( 毛细管电泳片段分析法 ) SureDx ALDH2 基因检测试剂盒 ALDH2 和 ADH1B 基因检测试剂盒 RUO SureDx CYP2C19 基因检测试剂盒 CYP2C19 基因检测试剂盒 RUO 24 人份 / 盒 50 人份 / 盒 24 人份 / 盒 24 人份 / 盒 操作流程 检测结果举例 3. 基于芯片的药物基因组解决方案生物芯片作为高通量检测技术的代表, 以其高通量 操作简单及其成本优势成为多靶点检测的重要技术选择之一 Affymetrix 基于药物基因组学应用提供了药物代谢酶和转运蛋白解决方案, DMET Plus(Drug Metabolizing Enzymes and Transporters) 32

35 DMET Plus解决方案 实验 分子倒置探针 MIP 精确扩增目的DNA 芯片 Scanner Scanner 3000Dx v.2上提 供了单色读数 并被广泛安装使用 分析软件 DMET Console软件既提供了用户自定义报告的灵活性 也支持大部分临床相关基因的最全面 转化 将基因型数据转化成星号等位基因分类和预测的代谢型状态 MODIFIER 31 TRANSPORTER 52 MODIFIER 31 TARGET 10 PHASE I 76 TRANSPORTER 52 TARGET 10 PHASE II 62 应用领域 PHASE I 76 PHASE II 62 应用领域 3 IVT表达分析 3 IVT表达 全转录本 全转录本表达分析 基因分型/拷贝数 细胞遗传分析 药物代谢/药物基因组学 DMET Plus Panel所代表的基因 4. 基于高通量测序 NGS 的药物基因组解决方案 ABCB1 ABCB1 ABCB4 ABCB7 ABCB11 ABCC1 DMET Plus Panel所代表的基因 COMT CYP4F3 EPHX2 MAOA ALDH2 RPL13 SLC22A14 TBXAS1 * 定向重测序 ABCB4 ALDH3A1 CROT CYP4F8 FAAH MAOB RXRA SLC25A27 TPMT *p 通过简单易用的Ion半导体测序解决方案 药物基因组学研究者可以实现先进且功能强大的NGS应用 实验室 ALDH2 COMT CYP4F3 EPHX2 MAOA RPL13 SLC22A14 TBXAS1 * ABCB7 ALDH3A2 CYP1A1 * CYP4F11 FMO1 MAT1A SERPINA7 SLC28A1 定制分析 TPSG1 ALDH3A2 ABCC1 APOA2 AOX1 CYP1A2 *p ABCC3 ARSA CYP1A1 * CYP4F11 CYP1B1 * CYP4Z1 CYP4F12 CYP2A7 FMO2 CYP7B1 FMO3 FMO1 MAT1A NAT1 *p SERPINA7 SLC6A6 SLC28A3 UGT1A1 *p METTL1 NNMT SLC5A6 SLC7A7 SLC28A2UGT1A4 * SLC29A2 SLC28A1 TPSG1 ABCC2 ARNT CYP2A6 *p CYP7A1 FMO4 NAT2 *p SLC7A5 SLC29A1 UGT1A3 * 谢和排泄 ADME 的遗传变异进行基因分型和筛选 基于Ion测序技术的多种平台系统提供了从靶点选择到变 * FMO5 TYMS ABCC4 CYP2A13* CYP8B1 FMO6 样本到报告的全部流程 SLC7A8 SLCO1A2 异体报告的全套解决方案 能够在一天内完成从 APOA2 CYP1B1 *ATP7A CYP4Z1 FMO3 NAT1 NQO1 *p SLC6A6 SLC28A3UGT1A5 DNA ARNT ABCC3 ARSA ABCC5 ATP7B CYP2B6 *p ABCC6 CYP2A6 *p CA5P CYP7A1 CYP2B7P1 ABCC8 CYP2A7 CBR1 CYP2C8 *p CYP7B1 CYP11A1 G6PD CYP11B1 GSTA1 CYP11B2 FMO5 GSTA2 NNMT NR3C1 SLC13A1 SLC7A7 NQO1 SLC7A8 FMO4 NR1I2 SLC10A1 NAT2 NR1I3 *p SLC7A5 SLC10A2 SLCO1B1*p UGT1A1 *p UGT1A6 * SLC29A1UGT1A7 * UGT1A3 * SLCO1B3 SLCO2B1* SLC29A2UGT1A8 * UGT1A4 * 商品化的药物基因组检测Panel (Ion AmpliSeq Pharmacogenomics Research Panel) ABCC9 CBR3 CYP2C9 *p CYP17A1 GSTA3 ORM1 SLC15A1 SLCO3A1 UGT1A9 * ATP7A CYP2A13* ABCG1 CDA ABP1 CHST1 * CYP8B1 FMO6 CYP2C18 CYP19A1* GSTA4 ORM2 CYP2D6 *p CYP21A2 GSTM1 *p PNMT GSTM2 PON1 SLCO1A2 UGT1A5 SLC15A2* SLCO4A1 UGT1A10* SLC10A2 SLC19A1 SPG7 UGT2B4 SLC22A1 SPN UGT2B7 *p 订购信息 货号 药物代谢 mirna基 定向重测 ABCC6 CA5P CYP2B7P1 CYP11B1 GSTA1 始DNA 单次测序可同时检测多达96个样本 ADH1A CHST2 CYP2E1 *p CYP24A1 SLCO1B3 UGT1A7 * CBR1 CYP2C8 *p ADH1B CHST3 CYP11B2 CYP2F1 * GSTA2 CYP26A1 GSTM3NR3C1PON2 SLC13A1 SLC22A2* SLCO2B1* SULT1A1* UGT2B11 UGT1A8 * ABCC9 CBR3 ADH1C CHST4 CYP2C9 *p CYP2J2 * CYP17A1 CYP26C1 GSTA3 GSTM4ORM1 PON3 SLC22A3 SLC15A1 SULT1A2 SLCO3A1UGT2B15* UGT1A9 * ABCG1 CDA CYP2C18 CHST6 CYP19A1* ADH5 CYP3A4 *p GSTA4 CYP27B1 ORM2 PPARD GSTO1 SLC15A2* SLC22A5 SLCO4A1UGT2B28 UGT1A10* SULT1B1 ABCG2 CES2 ADH6 CHST7 CYP2C19*p CYP3A5 *p CYP20A1 CYP39A1 GSTA5 GSTP1 PGAP3 *p PPARG SLC22A6 SULT1C2 Content SLC16A1 SLCO5A1UGT8Statistics UGT2A1 CYP3A7 *p CYP46A1 GSTT1 * PPP1R9A CYP3A43* CYP51A1 GSTT2 PRSS53 SLC19A1 SPG7 PGx Amplicons GSTM2 DCK GSTZ1 DPYD * HMGCR QPRT EPHX1 HNMT RALBP1 * ADH4 CHST5 ADH7 CHST8 AHR CHST9 CYP2D6 *p 表5-8. Ion AmpliSeq Panel CYP2S1 * CYP27A1 GSTM5 Pharmacogenomics POR SLC22A4 SULT1A3 ABP1 CHST1 CYP21A2 ADH1A CHST2 CYP2E1 AKAP9 ADH1B CHST3 ALB ADH1C CHST4 * CYP26C1 * =CYP2J2 转化成星号等位基因分类(Star allele) ADH4 CHST5 CYP2S1 * CYP27A1 GSTM5 POR ADH5 CHST6 CYP3A4 *p CYP27B1 GSTO1 PPARD ADH6 CHST7 CYP3A5 *p CYP39A1 GSTP1 *p PPARG ADH7 CHST8 CYP3A7 *p CYP46A1 GSTT1 * PPP1R9A AHR CHST9 CYP3A43* CYP51A1 GSTT2 GSTZ1 *p CHST10 CYP24A1 CYP4A11 CYP4B1 * CYP2F1 *CHST11 CYP26A1 ALDH1A1 CHST13 GSTM1 *p GSTM3 CYP4F2 * GSTM4 PNMT PON1 PON2 SLC22A7 SULT1C4 VKORC1 *p SLC22A8 SULT1E1 XDH SLC22A12 SULT2B1 SLC22A2* SULT1A1* Sample ID Amplicons SLC22A13 PON3 SLC22A3 p = 转化成预测的表型/代谢型状态 SULT4A1 * = 转化成星号等位基因分类(Star allele) HNMT UGT2B15* 40 UGT2B17* SLC22A5 SULT1B1 SLC22A6 SULT1C2 SLC22A7 SULT1C4 VKORC1 *p PRSS53 SLC22A8 SULT1E1 XDH PTGIS * SLC22A11 SULT2A1 136 CYP2D6 CNV events 2 RALBP1 p = 转化成预测的表型/代谢型状态 UGT2B28 昂飞申科贸易(上海)有限公司 地 电 传 址 上海市淮海中路381号中环广场 话 真 UGT8 detection at Gene level and Exon 9(*36) level CHST11 CYP4B1 * DPYD * HMGCR QPRT SLC22A12 客户也可以利用Ion AmpliSeq定制针对药物基因组学目的基因的DNA检测 EPHX1 UGT2B11 9 SULT1A3 ALB CYP4F2 * UGT2B7 *p 1 SLC22A4 客户自行设计的药物基因组学Panel CHST10 CYP4A11 DCK CHST13 货号 UGT2B4 119 SNV/Indel targets AKAP9 ALDH1A1 SULT1A2 Genes Covered CNV DMET Plus Contains suff UGT2B17* SLC22A1 SPN SLC22A11 SULT2A1 # of Pools PTGIS * * 仅供研究 **描述 FDA许可 订购信息 商品化的药物基因组检测Panel 单次检测40个DME assay 包含SNP CNV以及InDel 下表 仅需10ng起 ATP7B CYP2B6 *p CYP11A1 G6PD SLC10A1 SLCO1B1*p ABCG2 CES2 CYP2C19*p CYP20A1 GSTA5 NR1I2 PGAP3 SLC16A1 SLCO5A1 UGT2A1 UGT1A6 * NR1I3 定制分析 DMET Plus Contains suff ABCC5 ABCC8 细胞遗传 ABCB11 AOX1 CYP1A2 *p CYP4F12 FMO2 MAOB * METTL1 SLC5A6 SLC28A2 TYMS * 仅供研究使用 (RUO)芯片需要一个芯片特异 ALDH3A1 CROT CYP4F8 FAAH RXRA SLC25A27 TPMT *p 可以利用NGS实现经济实惠 准确且常规的ADME基因的DNA测序 对可能影响药物和化合物吸收 分布 代 ** FDA许可 IVD或CE认证的检测由第三方公司在 ABCC2 ABCC4 mirna基因调控 基因分型 SLC22A13 SULT2B1 SULT4A1 33 昂飞申科 地 电 传 址 话 真

36 附录 1- 分子检测仪器 1. Applied Biosystems 毛细管基因分析仪 Applied Biosystems 毛细管基因分析仪采用经典 Sanger 测序法原理, 是基因变异检测的黄金标准 3500 Dx & 3500 XL Dx 基因分析仪 样本通道 :8 道和 24 道 荧光通道 :6 色检测, 应用广 激发光源 : 固态激光源 (505nm), 寿命长 进样耗材 :8 联管 96 孔板 384 孔板 性能特征 : 先进的导热系统 归一化算法, 利于仪器间数据比较 运行操作 : 操作简单, 运行快速 维护管理 : 毛细管易安装 无线射频识别技术跟踪耗材及仪器维护 经 CE IVD,CFDA 机构认证 可靠 高效及文献发表最多的 DNA 序列分析平台 全面支持临床实验室中苛刻的性能要求 3730 & 3730 XL DNA 基因分析仪 长读长 : 毛细管电泳系统上最长的读长 高质量 : 高灵敏度的光学和优质消耗品, 带来高质量的数据 低成本 : 降低每个样品的成本 自动化 :48 小时连续 无手动操作的自动化操作 应用广 : 可开展重测序 微卫星分析 AFLP LOH SNP 筛选和验证 34

37 2. Ion Torrent 半导体测序 革新性的半导体芯片测序技术平台 通过专有的大规模并行半导体感应器, 对于 DNA 复制时产生的离子流, 实现直接和实时的检测 当试剂通过集成的流体通路进入 Ion Torrent 半导体芯片中, 密布于芯片上的反应孔立即成为上百万个微反应体系 这种独特的流体体系 微体系机械设计和半导体的技术组合, 使我们得以快速的将遗传信息翻译成数码的 DNA 测序结果, 得到大量高质量的测序数据 根据通量及应用方式,Ion Torrent 半导体测序仪分为 Ion PGM 个人化操作基因组测序仪和 Ion Proton 测序仪, 以及最新上市的 Ion S5 和 Ion S5XL 测序仪 Ion PGM 个人化操作基因组测序仪 成本低 : 设备成本与运行成本低 快速性 : 测序仅需 小时, 一天内完成从样本到数据分析 高通量 : 三款不同通量芯片灵活应用 易操作 : 自动化程度高 易分析 : 配套多种软件, 满足各种需求的数据分析 长读长 : 单端最长读取 bp 应用广 : 适用于 DNA 和 RNA 测序 上样少 : 每管只需 10ng DNA 或 5ng RNA 起始样品 Ion PGM 肿瘤适应症正在申报 CFDA 注册 Ion Proton 测序仪 快速 : 利用简单 特异和快速的 PCR 技术, 全外显子组富集可在一个小时之内完成 高效 : 能够实现高度均一性,10 测序时目标碱基覆盖率超过 94% 简单 : 点击按钮进行设置和数据分析, 即可完成生物信息学的整合 DA8600 肿瘤适应症已被 CFDA 受理注册 35

38 Ion S5 与 Ion S5 XL 系统 简捷 :Ion S5 与 Ion S5 XL 系统提供了即装即用的多种试剂和非常直观的用户界面, 在不到 15 分钟的时间内就可以完成测序仪的所有设置工作 灵活 : 目前每一台 Ion S5 与 Ion S5 XL 系统都支持三种不同类型的芯片, 可以在同一台测序仪上开展多种类型的应用 速度 : 是唯一一款运行时间短至 2.5 小时的台式二代测序平台, 从 DNA 样品输入到获取数据的完整流程仅需 24 小时即可完成 低样品输入量 : 通过 Ion AmpliSeq 技术, 只需使用数纳克的质量较差的 DNA 或 RNA 来制备文库, 就能对少量或降解的样品中复杂的信号通路进行研究和探索 简易的数据分析与储存 : 简捷工作流程, 快速测序,Torrent Suite 与 Ion Reporter 软件都能够帮助您快速完成工作 Ion Chef 系统 Ion Chef 系统简化了 Ion S5 Ion Proton 和 Ion PGM 系统的工作流程, 提供了可无人值守的 可重复的自动化 Ion AmpliSeq 文库制备和自动化模板制备及芯片上样的解决方案 在单次仪器运行中, 可为 Ion AmpliSeq 1- 或 2-pool 设计多达 8 个样本进行的自动化文库生成 标准化和合并处理 每次仪器运行可上样多达 2 个 Ion Torrent 半导体测序芯片, 使用单个自动化流程简化模板制备和芯片上样有助于减少不同水平的实验操作者的人为误差 仅需 15 分钟手动设置即可开启自动化工作流程, 帮助节省时间和人力 36

39 3. 荧光定量 PCR 平台 实时荧光定量 PCR 的业界领导者 高品质源自二十余年不断研发与改进 多款不同型号满足各种类型实验室的不同需求 先进的多色荧光分辨技术 稳定可靠的热循环系统 功能强大的配套软件 获得 CFDA 注册认证的 PCR 仪有 :StepOne /StepOne Plus, 7300 系统,7500/7500 Fast 系统,ViiA 7 Dx,QuantStudio Dx,Applied Biosystem Veriti PCR 提供一系列产品, 满足个性化需求 : StepOne/ StepOne Plus 系统 7300 系统 7500/7500 Fast 系统 7900HT Fast 系统 QuantStudio 7 系统 QuantStudio 12K Flex 系统 荧光通道 3/4 4 5 激光光源, nm 连续波长检测 6 色通道 (21 种荧光组合 ) 6 色通道 (21 种荧光组合 ) 支持模块 48/96 孔 96 孔 96 孔 / 快速 96 孔 96 孔 快速 96 孔 384 孔 & TaqMan Array 芯片 96 孔 快速 96 孔 384 孔 & TaqMan Array 芯片 96 孔 快速 96 孔 384 孔 & TaqMan Array 芯片 &3072 通孔 OpenArray 芯片 TaqMan Array 微流体芯片系统 TaqMan Array 为 384 孔微流体芯片, 采用金标准的 TaqMan 化学试剂, 可同时实现至多 384 种靶点的检测和定 量, 且灵敏度 特异性和动态范围均高于芯片, 适用于基因表达标志物的检测, 其使用方便 灵敏度高, 且能够在不同实验室中进行标准化, 从而获得一致可靠的结果 结果可靠 : 每个检测位点相当于约 1μm 反应体系的实时荧光定量 PCR 反应, 使用激光作为激发光源, 并使用低温 CCD 的光栅进行信号检测, 结果无需后续验证, 即可确保精准结果 灵敏度高 : 远超出一般芯片检测平台的检测灵敏度, 最低可从单个细胞起始进行检测, 广泛拓展应用范围, 适合干细胞研究, 激光显微捕获样本及其他珍贵样本等 检测动力学范围广 : 跨越 9 个 log 的动态动力学检测范围, 样本无需浓缩或稀释即可精确的进行检测 操作流程简便 :TaqMan 微流体芯片系统的操作极其简便, 无需专门的培训, 即可轻松进行标准化操作 1. 上样 2. 离心 3. 封板 4. 运行 五分钟完成样本准备 37

40 OpenArray 芯片技术 OpenArray 芯片技术是一种应用范围极广的纳升流体技术平台 可用于超小体积液态反应, 同时拥有微阵列的 高能量和高质量的 qpcr 数据 OpenArray 芯片技术使用显微镜载玻片大小的芯片, 上面有 3,072 个通孔 每个通孔的直径为 300 μm, 深度也为 300 μm 反应析排列着 48 个子阵, 每个子阵包括 64 个通孔 在基因表达和基因分型应用中,TaqMan 或 SYBR Assay( 最多 48 个样本 ) 预先包埋于芯片上并脱水, 一收到货, 可立即使用 Openarray 芯片上的每个通孔都经过了预处理, 以适应您的 Assay 和样品的需求 反应板表面经过专利处理包被, 具有疏水性, 而通孔内部则具有亲水性及生物相容性 处理时, 利用表面张力的作用,3,072 个通孔中的每一个都含有 33 nl 液体 每块 OpenArray TM 芯片包括 48 个子阵, 每个子阵上有 64 个通孔 OpenArray 芯片结构 :OpenArray 芯片中几个通孔的横截面 每个通孔包被有亲水性和疏水性涂层 试剂在表面张力作用下保留于通孔内 可用于 Genotyping 的 OpenArray 格式 可用于表达分析的 OpenArray 格式 OpenArray 实时荧光定量 PCR 芯片为半自动工作流程, 比普通 PCR 操作更简单 您只需选择相关芯片和探针, 将您的样本与预混液混合, 上样至 384 孔板中,Accufill 点样仪即可自动完成点样,QuantStudio 12K 进行后续荧 光定量反应和分析 38 TaqMan OpenArray 基因分型分析工作流程

41 QuantStudio 3D 数字 PCR 系统 操作简单 : 一分钟上样, 一分钟读取 高性价比 : 价格低廉, 耗材便宜 绝对定量 : 无需标准曲线 检测结果直接以 copies/μl 输出 芯片式设计的优势 简单 灵活 稳定 可靠 简单的上样流程, 全程封闭杜绝污染 无任何样品浪费, 检测体系无死体积 QuantStudio 3D 数字 PCR 系统 反应体积绝对固定, 保证实验结果稳定性可靠 每张芯片处理一个样本, 体系灵活可放大 QuantStudio 3D 数字 PCR 20K Chip 每张芯片有 20,000 个反应孔 无样品浪费 每张芯片做一个样品 简单的上样流程 封闭系统杜绝污染 每张芯片具有唯一的序列号便于辨认 固定的反应体积保证实验结果的稳定性和可靠性 QuantStudio 3D 数字 PCR 20K Chip 4. AffyMetrix CytoScan HD /CytoScan 750K 系列芯片和 GCS 3000 Dx v.2 芯片扫描系统组合 Affymetrix GCS 3000Dx v.2 基因扫描仪是唯一获得中国 CFDA 美国 FDA 和欧盟 CE-IVD 三重认证的芯片平台 CytoScan 系列芯片包含 CytoScan HD,CytoScan 750K 和 CytoScan Optima 三款 其中 CytoScan HD 和 CytoScan 750K 可用于遗传病检测, 前者的探针密度大 于后者, 用户可根据所需检测目的和预期成本的不同进行灵活选择 Affymetrix GCS 3000Dx v.2 基因扫描仪 39

42 其它配套设备 : 1. ArcturusXT 激光捕获显微切割系统 激光捕获显微切割和紫外激光切割融为一体的显微切割系统 一个系统两种激光 : 包含红外激光捕获和紫外激光切割 开放 模块化的平台适合您的研究 简单 直观的操作 卓越的图像质量 自始至终维持样本保护 ArcturusXT 激光捕获显微切割系统 2. KingFisher 自动磁珠提取系统 最高的输出量 最短的时间 出色的核酸回收和控制交叉污染的性能 适用于高通量或低通量的两套配置 和基于磁珠的样本制备试剂盒兼容 预加载程序令使用更加简单 KingFisher 自动磁珠提取系统 3. Qubit 3.0 荧光定量仪在新一代测序 (NGS) 实验中, 需要将精确量的 DNA 文库分子上样到测序仪中 如果测序运行时的文库分子过多或过少, 都会使数据质量受损 对于芯片分析 (Microarray) 和实时定量 PCR(qPCR) 而言, 精确测定样本中的 DNA 或 RNA 也是必需的 Qubit 转为珍贵样本和高投入应用设计 选择性 : 采用荧光染料, 特异识别并定量 dsdna, oligos,rna,microrna 准确 : 比传统紫外分光光度计更加准确 灵敏 : 最低检测 1uL 样品, 准确定量浓度仅为 10 pg/ul 的 DNA 和 12.5 ug/ml 的蛋白 简单 : 易于使用的触摸屏界面和 Android 系统, 全新的双核处理器,5 秒获得结果, 无需换算 Qubit 3.0 荧光定量仪 40

43 附录 2- 常见肿瘤靶向治疗与分子诊断 1. EGFR-TKIs 药物与 EGFR 基因突变 EGFR 是一种跨膜受体酪氨酸激酶, 该区域的激活即磷酸化对癌细胞增殖 生长的相关信号传递具有重要意义 EGFR 作为癌症治疗的分子靶标受到普遍关注, 并陆续开发出了吉非替尼 (gefitinib) 厄洛替尼 (erlotinib) 和埃克替尼 (icotinib) 等 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂 (EGFR-tyrosine kinase inhibitor,egfr-tki) 和抗 EGFR 抗体等 大量研究结果显示,EGFR 基因突变状态是决定 EGFR-TKI 疗效最重要的预测因子 在非小细胞肺癌患者中检测 EGFR 基因的突变状态具有重要的临床意义, 是决定患者是否能够应用 EGFR-TKI 治疗的先决条件 Table. Randomized Clinical Trial Data on Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) Tyrosine Kinase Inhibitor (TKI) Study Therapy Versus Chemotherapy as First-Line Therapy for Patients With EGFR-Mutated Lung Cancers No. of Patients With EGFR Mutated Lung Cancers Response Rate (EGFR TKI Versus Chemotherapy), % Progression-Free Survival (EGFR TKI Versus Chemotherapy), mo EURTAC 173 (86 erlotinib and 87 chemo) 58 versus versus 5.2 (HR 0.37) OPTIMAL 154 (82 erlotinib and 72 chemo) 83 versus versus 4.6 (HR 0.16) NEJ (114 gefitinib and 114 chemo) 74 versus versus 5.4 (HR 0.30) WJTOG (58 gefitinib and 59 chemo) 62 versus versus 6.3 (HR 0.49) IPASS 261 (132 gefitinib and 129 chemo) 71 versus versus 6.3 (HR 0.48) LUX LUNG3 345 (230 afatinib and 115 chemo) 56 versus versus 6.9 (HR 0.58) Abbreviations: Chemo, chemotherapy; HR, hazard ratio. 非小细胞肺癌临床实践 (NCCN) 指南 (2013 版 ) 建议 : 晚期肺腺癌患者病理评估需检测 EGFR KRAS 和 ALK 基因突变状态, 以利于指导 TKI 药物治疗 2. Osimertinib (AZD9291) 与 EGFR-T790M 突变对于晚期非小细胞肺腺癌 (NSCLC) 患者而言,EGFR 和 ALK 突变的靶向治疗是现今的标准治疗方案 然而, 这些药物的疗效一般很短暂,6-18 个月便会产生耐药, 之所以出现这种情况是因为癌细胞能够通过突变和改变生长方式来逃避 EGFR 或 ALK 抑制剂的治疗活性 获得性耐药与 EGFR 酶域二次突变 ( 如 T790M) 可替代激酶突变 ( 如 MET) 组织学转换( 从 NSCLC 到 SCLC) 上皮与间质转化等相关 其中据报道 T790M 突变占获得性耐药突变的 60% Osimertinib 已被 FDA 批准用于 EGFR T790M 突变阳性的晚期患者 在之前报道的两项临床研究中 (AURA/ AURA2),Osimertinib 有效率达到了 61%, 对 EGFR-TKI 进展后的患者疾病控制率达到了 91% 41

44 在 2016 年版的 NCCN 非小细胞肺癌指南 中, 新增加了 TKI( 吉非替尼 厄洛替尼 阿法替尼 ) 耐药后的 T790M 检测, 用于指导 Osimertinib 用药 3. 克唑替尼与 ALK ROS1 MET 基因突变 克唑替尼 (Crizotinib) 是一种 ALK ROS1 MET( 高水平 MET 扩增或 MET 14 外显子跳跃突变 ) 酪氨酸激酶抑 制剂,2011 年由美国 FDA 批准用于治疗 ALK 阳性的局部进展或晚期非小细胞肺癌患者 间变性淋巴瘤激酶 (ALK) 是非小细胞肺癌 (NSCLC) 的关键启动癌基因 在 NSCLC 患者中, 虽然只有 5% 的 患者会出现 ALK 基因重排 但其表达产物为一种嵌合酪氨酸激酶, 可持续促进细胞增殖, 导致肿瘤的产生和转 移 克唑替尼对于 ALK 重排的晚期非小细胞肺癌患者的有效率达到了 60% 以上 由美国病理协会 国际肺癌研究协会 分子病理协会出台的 肺癌分子标志物检测指南 2013 明确指出: 所有含有腺癌成分的 NSCLC 均需检测 ALK 2013 年 6 月, 由中国临床肿瘤学会肿瘤生物标志物专家委员会出台的 中国间变性淋巴瘤激酶(ALK) 阳性非小细胞肺癌诊断专家共识 (2013 版 ) ( 简称 共识 ) 指出 : 对于潜在怀疑存在 ALK 基因融合变异的患者均可进行 ALK 融合基因检测 [8] 非小细胞肺癌临床实践(NCCN) 指南 (2013 V2 版 ) 建议: 晚期肺腺癌患者病理评估需检测 ALK 基因突变状态, 以利于指导 TKIs 药物治疗 2015 年 FDA 批准克唑替尼用于 ROS1 阳性非小细胞肺癌 (NSCLC) 的潜在治疗 ROS1 阳性 NSCLC 约占所有 NSCLC 病例的 1% 左右, 代表着 NSCLC 中一个特定的分子亚型 FDA 是基于一项全球 I 期研究 (Study 1001) 扩展队列的分析数据 数据显示, 客观缓解率 (ORR) 为 72%(95%CI: 58-84%), 中位缓解持续时间 17.6 个月, 中位无进展生存期 19.2 个月 除 EGFR 突变和 ALK 基因融合外,2016 年版的 NCCN 非小细胞肺癌指南 列出了针对非小细胞肺癌新的靶点 和治疗方案 : 4. 曲妥珠单抗和 HER2 基因扩增人类表皮生长因子受体 2(HER2) 是由原癌基因 erbb-2 编码, 具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白, 属于表皮生长因子受体家族成员, 在肿瘤发生和胚胎发育中发挥着重要作用 研究发现,HER2 基因异常与乳腺癌 胃癌 42

45 的发生 发展密切相关 25-30% 的乳腺癌患者存在 HER2 基因扩增, 约 20% 胃癌患者存在 HER2 基因扩增 曲妥珠单抗 (Trastuzumab) 是一种能特异结合于 HER2 受体胞外区域的单克隆抗体, 通过干扰 HER2 与家族其 它成员形成异源二聚体而抑制肿瘤细胞增殖, 促进肿瘤细胞凋亡 曲妥珠单抗是首个 (1998 年 ) 被 FDA 批准上 市的靶向 HER2 的人源化单克隆抗体, 用于治疗 HER2 过表达的转移性乳腺癌和胃癌 研究表明,HER2 扩增的乳腺癌或胃癌患者可从曲妥珠单抗中获益, 而为扩增的患者疗效不明显 2011 年 NCCN 乳腺癌临床实践指南 ( 中国版 ) 卫生部乳腺癌诊疗规范 均明确指出: 乳腺癌患者接受靶向药曲妥珠单抗治疗前, 必须进行 HER2 基因扩增检测, 根据检测结果决定是否使用曲妥珠单抗作为临床治疗措施 2011 年 NCCN 胃癌临床实践指南 ( 中国版 ) 卫生部胃癌诊疗规范 推荐曲妥珠单抗作为转移性胃癌的一线及二线药物, 均明确指出 : 胃癌患者接受曲妥珠单抗治疗之前, 必须进行 HER2 基因扩增检测, 根据检测结果决定是够使用曲妥珠单抗作为临床治疗措施 2009 年 ToGA 研究的成功宣告胃癌治疗进入分子靶向时代 ToGA 研究是一项随机 开放 国际多中心 Ⅲ 期临床研究, 共纳入 3807 例进展期胃癌和胃食管结合部腺癌患者进行 HER2 检测 其中 584 例 HER2 阳性患者被随机分为单纯化疗组 ( 卡培他滨或 5- 氟尿嘧啶 + 顺铂 (XP/ FP)) 和曲妥珠单抗联合化疗组 ( 曲妥珠单抗 +XP/FP), 结果表明后者的总生存期 (OS) 达到 13.8 个月, 比前者增加了接近 3 个月 ( 如右图 ) 目前 NCCN 指南对于 HER2 检测和抗 HER2 治疗的推荐均是基于 ToGA 研究结果 5. 奥拉帕尼与 BRCA1/2 检测奥拉帕尼 (olaparib, AZD2281) 是一种 PARP(poly ADP-ribose polymerase) 抑制剂 在化疗耐受的患者中, 被证实在 BRCA1 和 BRCA2 突变阳性的患者比阴性的患者有更高的获益率, 特别针对于铂敏感的患者 近期的研究在复发进展卵巢癌女性中评估了奥拉帕尼的疗效, 总体缓解率达到了 34%, 基于此,FDA 批准了奥拉帕尼用于既往接受过三线或更多化疗的进展型卵巢癌 并具有胚系 (germline) BRCA 突变的患者 2016 版 NCCN 卵巢癌指南 推荐奥拉帕尼用于胚系 BRCA 突变 既往接受过三线或更多化疗的进展型卵巢癌的复发治疗 43

46 6. 胃肠道间质瘤及格列卫药物与 C-KIT 基因 PDGFRA 基因 GIST 是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤, 由突变的 c-kit 或血小板源性生长因子受体 (PDGFRA) 基因驱动 ; 组织学上多由梭形细胞 上皮样细胞 偶或多形性细胞, 排列成束状或弥漫状图像, 免疫组化检测通常为 CD117 和 / 或 DOG-1 表达阳性 中国胃肠间质瘤诊断治疗专家共识推荐 : 组织学形态符合 GIST,CD117 和 DOG-1 均为阴性的肿瘤, 应交由专 业的分子生物学实验室检测是否存在 c-kit 或 PDGFRA 基因的突变, 以协助明确 GIST 的诊断 如果存在该基因 的突变, 则可做出 GIST 的诊断 伊马替尼 ( 格列卫,Glivec) 是一种酪氨酸激酶抑制剂, 经 FDA 批准可用于治疗 c-kit 阳性 不能手术切除和 / 或转移性的恶性 GIST, 其临床疗效令人振奋 其作用机理在于药物结合于 KIT 蛋白胞浆内酪氨酸激酶功能区的 ATP 结合位点, 阻断磷酸基团由 ATP 向底物酪氨酸残基的转移, 从而抑制细胞增殖并恢复细胞凋亡程序 专家委员会推荐存在以下情况时, 应该进行基因学分析 [1]:1 所有初次诊断的复发和转移性 GIST, 拟行分子靶向治疗 ;2 原发可切除 GIST 手术后, 中 - 高度复发风险, 拟行伊马替尼辅助治疗 ;3 对疑难病例应进行 c-kit 或 PDGFRA 突变分析, 以明确 GIST 的诊断 ;4 鉴别 NF1 型 GIST 完全性或不完全性 Carney s 三联征 家族性 GIST 以及儿童 GIST;5 鉴别同时性和异时性多原发 GIST 检测基因突变的位点, 至少应包括 c-kit 基因的第 和 17 号外显子以及 PDGFRA 基因的第 12 和 18 号外显子 EORTC62005 研究中, 外显子 9 突变患者的初始治疗, 应用伊马替尼 800mg/d 对比 400mg/d 获得了更长的无 进展生存期 ; 推荐初始治疗给予高剂量伊马替尼, 鉴于国内临床实践中, 多数患者无法耐受伊马替尼 800mg/d 治疗, 因此对于 c-kit 外显子 9 突变的国人 GIST 患者, 初始治疗可以给予伊马替尼 600mg/d GIST 中 c-kit 和 PDGFRA 基因突变示意图 44

47 7. 药物代谢酶和药物作用靶点基因相关的药物 基因或变异名称 个体化应用的药物 药物代谢酶与转运体基因 ALDH2 CYP2C9 CYP2C19 CYP2D6 CYP3A5 CYP4F2 DPYD NAT1 NAT2 SLCO1B1 TPMT UGT1A1 硝酸甘油华法林 塞来昔布 洛沙坦氯吡格雷 S- 美芬妥英 奥美拉唑 阿米替林 伏立康唑 安定 去甲安定 他莫昔芬 阿米替林 昂丹司琼 美托洛尔 氯丙咪嗪 去甲替林 地昔帕明 多虑平 丙咪嗪 马普替林 奥匹哌醇 三甲丙咪嗪 曲马多 他克莫司 华法林 氟尿嘧啶 卡培他滨 替加氟 异烟肼 普鲁卡因胺 吡嗪酰胺 利福平 氨基水杨酸 对氨基苯甲酸 辛伐他汀 西立伐他汀 匹伐他汀 阿托伐他汀 6- 巯基嘌呤 6- 硫鸟嘌呤 硫唑嘌呤 顺铂 伊立替康 药物作用靶点基因 ACE I 福辛普利 依那普利 赖诺普利 卡托普利 ADRB1 β 受体阻断剂如美托洛尔 APOE 普伐他汀 ANKK1 第二代抗精神病药 IFNL3 聚乙二醇干扰素 α-2a 聚乙二醇干扰素 α-2b 利巴韦林 PML-RARα 三氧化二砷 TOP2A 蒽环类化疗药物 VKORC1 华法林 ERCC1 铂类药物 ( 顺铂 卡铂和奥沙利铂 ) RRM1 吉西他滨 其他基因 dmmr G6PD HLA-B MGMT MSI 氟尿嘧啶氯喹 氨苯砜 拉布立酶卡马西平 苯妥英 阿巴卡韦 别嘌呤醇替莫唑胺氟尿嘧啶 45

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