高通量测序临床应用的标准化

电泳区
测序区 测序区
文库检测区 文库检测区
文库扩增区 文库扩增区 （扩增二区） （扩增二区）
杂交捕获区 杂交捕获区 （扩增一区） （扩增一区）
DNA打断区
标本与文库制备区 标 本 与
文 库 制 备区 空气流向 缓冲间 缓冲间 空气流向 缓冲间
试剂准备区
空气流向 缓冲间
空气流向 缓冲间
空气流向 缓冲间
涉及临床医生 检测申请单、 标本采集环节 标本采集、 和实验室 运送和保存 （分析前）
结果报告解 释及临床应 用（分析后）
质量保证
室内质控 （分析中）
涉及实验室人 员和临床医生 室间质评 （分析中）
涉及实验室
涉及实验室
实验室分区设计的标准化
产前筛查与产前诊断（全基因组低拷贝测序技术）
测序区
空气流向 缓冲间 文 库 扩 增 与 检 测区 空气流向 缓冲间 标 本 与 文 库 制 备区 空气流向 缓冲间
NGS检测的常规流程
检测申请单、标本采集、 运送、处理和保存
信 息 系 统
标 本 和 试 剂 准 备
标本接收及质检
扫条码
标本离心、开盖
加样器、核酸提取、建库、 仪器 富集、离心机、温育仪
设备 维护 校准 电泳仪、超声仪、扩增仪、
测序wenku.baidu.com等
试剂 方法 的性 能验 证或 确认、 试剂 批质 检
哪些是影响质量的关键环节？
空气流向 缓冲间
空气流向 缓冲间
空气流向 空气流向 缓冲间
专用走廊
Illumina平台杂交捕获法肿瘤基因突变NGS检测流程举例
• 试剂制备、贮存； • 消耗品准备、贮存
试剂准备
• 核酸提取（磁珠或柱提）及片段化及其检测（组织样本，可单设打断区，检测可在电泳区） • 末端修复和加“A” 标本及文 库制备 • 接头（adapter）连接：连接产物磁珠纯化（加标签index）
瓶颈在哪里？
质控结 果分析
结果分析报告
报告发出、用于疾病诊断 治疗
高通量测序技术的临床应用
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染色体非整倍体无创产前筛查（NIPT） 胚胎植入前遗传学筛查（ Preimplantation Genetic Screening， PGS）和胚胎植入前基因诊断（Preimplantation Genetic Dignosis，PGD） 肿瘤靶向治疗基因突变检测 单基因遗传病检测 病原微生物检测：如HPV基因分型、宏基因组 （Metagenomics）测序
标准化的关键点
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检验申请单是合适的：对“Who”在“When”开 出“What”申请单 标本是正确的和好的：采集、运送和保存 实验室环境条件是好的：温湿度、可能的干扰的 避免（分区、灰尘、电磁、振动等） 仪器设备状态是好的：维护、定期校准 试剂是好的：性能验证或性能确认、批质检 实验室人员是有能力的：外部和内部培训，能力 评估 SOP的可操作性及全员遵循 得到结果的过程是有监控的：室内质量控制和室 间质量评价（或实验室间比对） 针对差错、投诉、失控等分析原因采取措施的质 量持续改进 临床医生能正确的理解和应用检验结果于患者疾 病的诊断和治疗
life Science公司的创始人Jonathan Rothberg)
2007年:454、Solexa公司和Agencourt（SoliD测序仪）公司分别被 Roche、illumina和ABI公司收购。新一代测序技术（next-generation sequencing）2007年被Nature Methods评为生物领域影响力最大的技术
预测
诊断
监测
预后
精准医学计划 （Precision Medicine Initiative） 新生儿测序计划（BabySeq Project）
标准化
l 标准化是对实际与潜在的问题作出统
一规定，供共同和反复使用，以在预 定的领域内获取最佳秩序和效益的活 动。
质量管理的内涵
l 写你所应做的 l 做你所写的 l 记录你已做的 l 分析你已做的
引物延伸测序）
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1975年：加减法 DNA测序（英国剑桥大学Fred ） 1977年：Sanger测序（英国剑桥大学Fred Sanger）和Maxam-Gillbert DNA化学 降解法测序(美国哈佛Alan Maxam &Walter Gilbert） 1996年：焦磷酸测序（瑞典皇家技术研究所Ronaghi M等） 2005年:Genome Sequencer20新一代测序仪(大规模并行焦磷酸合成测序法，454
精准医学不等于高通量测序
高通量测序是精准医学的支点
标准化？
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实验室医学
实验室医 学的时代！ 没有精准 检测何来 精准医疗？
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70%或90% 以上信息来 自实验室
个体化医学 （personalized medicine) 精准医学 （precision medicine） 移动医疗 数字医疗
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高通量测序技术临床应用的标准化和质量管理
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国家卫生计生委医政医管局高通量测序临床应用试点实 验室：评审标准、评审、试点实验室基本要求、管理试 点实验室 2015年增加质评调查：全国肿瘤诊断与治疗高通量测序 检测 2016年新增质评计划：染色体非整倍体（21、13、18） 无创产筛 2016年即将增加质评调查：肿瘤游离DNA（ctDNA） 检测
试剂准备区
空气流向 缓冲间
专用走廊
工作流向
标本与文库制备区
文库扩增与检测区
测序区
植入前胚胎遗传学诊断(全基因组低拷贝测序)
电泳区 测序区 文库检测区 扩增一区 WGA制备区 试剂准备区
空气流向
空气流向
缓冲间
空气流向
缓冲间
空气流向
缓冲间
空气流向
缓冲间
空气流向
缓冲间
缓冲间
专用走廊
遗传病诊断+肿瘤诊断与治疗（杂交捕获测序技术+Sanger测序验证）
高通量测序临床应用的标准化
李金明
国家卫生计生委临床检验中心
基因测序技术的发展
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1953年：DNA双股螺旋的发现（英国剑桥大学James Watson 和Francis Crick ） 1965年：酵母tRNA测序（美国Comell大学Rober Holley，小片段重叠法） 1971年：λ噬菌体两个粘性末端的完整序列（吴瑞博士，华裔分子生物学专家，