个体化医疗检测及质量保证
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2011年国家十二五科技规划确定我国“十大”前沿技 术
分子诊断的主要方向
基因组突变：指染色体数目的变化，如人类第21对染色体为三条时能 导致唐氏综合症。可以利用染色体组型分析和传统细胞遗传学方法对 其鉴定。
染色体突变：指染色体结构的变化，如转位/大片段缺失或插入/倒置 /复制或扩增，可以通过传统细胞遗传学如FISH，M-FISH，CGH和分子 生物学方法如Southern blotting， Northern Blotting， Fluorescence Dosage analysis 等技术检测。
注意事项
保密性
资料保存
标本保存
保密性
报告是否需要保密
必须保密，涉及受检者的个人隐私
哪些人能告知报告结果 报告如何通知受检者
？？？
受检者
医生
领导
记录与资料保存
所有资料便于查阅 文件记录便于查找 文件记录将保密性与完整性结合起来
文件需经授权后才能发放
文件需要保存足够的时间
检测的局限性
交叉反应 基因型偏倚 干扰因素
试剂盒说明书 商品试剂 实验室自制试剂 操作手册
参考范围
所有分子生物学检测报告中 应该包含参考范围
定量检测： 低于最低检测限 定性检测： 阳性
未检测出
超过最高检测限……
阴性
……
可疑结果
临界值附近 可疑（±）
同一方法学同一标本重新测定
对小缺失/插入/替代分析的SSCP，heteroduplex， DGGE，CMC， RNAse protection，PTT，ddF fingerprinting，DHPLC，BESS， MutS，DNA sequencing 对已知的突变分析可以利用Southern blotting，PCR-sizing，RFLP， ASO，ARMS，FEN assay，minisequencing， DNA chips/microarrays，DNA sequencing等
16
Cumulative Incidence of HCC (%)
N=3,582 14 12 10 8 6 4 2 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.89%
12.17%
Baseline HBV DNA Level (copies/mL) ≥106 105–<106 104–<105 300–<104 <300
突变，使用爱必妥
治疗获益者
如何开展个体化医疗检测项目
全球基因检测的概况
参与专家 542
其中用于疾病检测的 数量与分布
应用基因检 测的群体
临床实验室 2181
临床机构 1154
疾病 2443
实验室研究 262
实验室 603
标本保存
适当温度保存 标识清楚、记载详细 保存时间迥异
超低温冰箱/柜 常温冰箱
管理制度化
低温冰箱/柜 液氮罐
分析中质量控制
Department of Health and Human Services, Centers for Medicare and Medicaid Services. Clinical laboratory improvement amendments of 1988; final rule. 57 Federal Register 7170 (codified at 42 CFR 493.1265); 57 Federal Register 7176 (codified at 42 CFR 493.1445(e)(5).
74% 78%
个性化医疗检测与血液肿瘤
100 Years Ago 80 Years Ago 60 Years Ago
5 Year Survival
“Disease of the Blood” Leukemia or Lymphoma Chronic Leukemia Acute Leukemia Preleukemia Indolent Lymphoma Aggressive Lymphoma
个体化医疗检测及质量保证
李艳
武汉大学人民医院 武汉大学人民医院临床分子诊断中心
个体化用药-个体化医学的先行领域
循证医学
病人 A药 B药 疗效不同-浪费资源和时间 常见和不可预知的药物不良反应
ADR
健康体系
循证医学
个体化用药
个体化用药
病人 分子诊断 ADR 量体裁衣治疗 提高疗效，减少不良反应 目标药
70%
个性化医疗检测与经费支出
费用支出示意图
当前的医疗模式
检 测 费 用
提高生活质量 & 节省费用
潜在 的个 性化 医疗 检测 Years
年
结肠癌患者治疗的选择
未突变，不使用爱必妥 K-ras突变检测
结 肠 癌 患 者
不检测K-ras突变， 直接使用爱必妥
~ 0%
Today
38 Leukemia types identified: 51 Lymphomas identified: Acute myeloid leukemia (12 types) Mature B-cell lymphomas (14 types) Acute lymphoblastic leukemia (2 types) Mature T-cell lymphomas (15 types) Acute promyelocytic leukemia (2 types) Plasma cell neoplasm (3 types) Acute monocytic leukemia (2 types) Immature (precursor) lymphomas (2 types) Acute erythroid leukemia (2 types) Hodgkin’s lymphoma (5 types) Acute megakaryoblastic leukemia Immunodeficiency associated lymphomas (5 types) Acute myelomonocytic leukemia (2 types) Other hematolymphoid neoplasms (7 types) Chronic myeloid leukemia Chronic myeloproliferative disorders (5 types) Myelodysplastic syndromes (6 types) Mixed myeloproliferative/myelodysplastic syndromes (3 types)
有利于疾病的合理化诊疗
以往的诊疗
观察 疑似胰腺癌 胰腺切除 胰岛素不足 增加了发病风险
不合理的选择
未来的诊疗
30%
个性化医疗检测
胰腺癌 手术治疗
疑似胰腺癌
合理的选择
良性病变 跟踪观察
70%
时间就是生命
疾病 1年生存率
42% 76%
93% 63%
肺癌
结直肠癌 慢性髓细胞样白血病(CML) 心衰 肾终末期疾病
HBV-DNA耐药检测的几种方法比较
PCR定量检测法:单点突变检测
YMDD------拉米夫定
基因芯片分析：多点突变检测，检测位点受限
YMDD、N236T和A181T/V 等-----拉米夫定、阿德福韦酯
基因测序法：检测所有报道有关耐药的突变位点
rtI169T、rtL180M、rtM204V、rtM250V、rtT184G、 rtS202I等Pol基因RT区所有突变-----核苷类似物
临床应用
感染性疾病分子诊断 肿瘤个性化分子诊断 疾病风险评估
遗传性疾病分子诊断
感染性疾病分子诊断
HBV定量及耐药监测 举例
结果解读与沟通注意事项
是否已进行定量检测 标本类型：血浆 用药情况 临床符合情况 监测频率 文献资料与诊疗指南
HBV DNA载量与肝癌之间的关系
在很多分子诊断方法中，DNA序列测定和分析是最权威的黄金标准
几种分子检测方法学的比较
准确度：
DNA测序法的准确度最高，是基因检测金标准，检测人体最小单位 荧光定量PCR次之 基因芯片最低
检测速度：
荧光定量PCR速度最快 基因芯片次之 DNA测序法相对较慢
但，如多点突变，复杂性突变等病变是PCR和基因芯片无法检测的
3.57% 1.37% 1.30% 13
Year of Follow-up
个性化医疗检测的关注点
患 者 就 诊 影 像 检查
诊断 意向
手术
初步 诊断 病检
病 理 检 验
确 诊
医生：如何进行个性化医疗，
其依据在哪儿，有什么意义 临床 监测 分子诊断 预后 评估
检验科：如何为临床提供个
性化医疗的依据
预后 评价
个体化医疗的检测的意义
用于诊断 挽救生命
用于诊断 节省费用
突破了传统检验方法无法解决的问题，由共性转 化为个性，体现了以人为本
结直肠临床诊疗指南
个性化医疗检测的质量控制
分析前质量控制
分析中质量控制
分析后质量控制
分析前质量控制
知情同意
风险
“遭到损伤、不利或毁坏 的机会”-----牛津大辞典
检测方： 履行告知义务，回避风险 受检方： 知晓的权利，授权同意及愿意承担风 险的证明
实验室要求
仪器设备
记录
环境
Source: http://www.geneclinics.org (05/10/11)
肿瘤诊疗临床指南
越来越多的分子靶标纳入临床诊疗规范，指导 个体化用药或用于疾病的诊断
非小细胞肺癌临床诊疗指南
J Clin Oncol 27:6251-6266(2009)
乳腺癌临床诊疗指南
J Clin Oncol 27:3235-3258(2009)
同一方法学不同标本重新测定
不同方法学同一标本重新测定
假阳性可能带来严重的后果
报告结果
合理 中肯 简洁
根据各种诊疗指南
根据大量的文献报道 根据各种研究成果
有利于读懂报告
医生看得懂
患者看得明白
声明
分析物-特异性试剂 “This test was developed and its performance characteristics determined by (laboratory name). It has not been cleared or approved by the U.S. FDA.” 非指定用途 “The test has not been verified for this use and that the results should be interpreted with caution”
核酸提取
DNA
以正常人同类标本做对照不同标本类型 采用不同提取方法 4℃保存，长时间20℃保存
RNA
以正常人同类标本做对照
不同标本类型采用不同提取方法 严格按照操作手册，避免降解 -20℃保存，长时间-70℃保存
制定标准化的核酸提取文件
检测方法学
检测方法的局限性 检测的特异性和敏感性 检测的精密度 诊断的特异性和敏感新 诊断的价值
废弃物 水质量 电力 LIS
检测标本类别
血浆
血清
石蜡 切片
标本
新鲜 组织
分泌 物
活检 组织
有目 的地 选择 标本 类别
标本采集器皿
标本类型决定
标本采 集器 标本采集器
标本送检
血液标本，采集后1h内送检，如果是检测 RNA，尽快送检 石蜡切片24h内送检 胸腹水，1h内送检 活检组织如果检测DNA，2h内送检，如果 检测RNA，30分钟内送检
新的医学模式：个体化医疗
观察
分子诊断
治疗
预测反应
打破“尝试-失败-再尝试”的模式
个性化医疗检测手段
分子诊断技术 ---------最有望改善全球健康状况 的十大关键生物技术之首
加拿大多伦多大学联合生物伦理中心进行的一项研究 指出，十大生物技术会在未来5—10年内改善全球的 医疗状况
Biblioteka Baidu
《Science》杂志公布了“2010年十大科学突 破
点突变或基因突变：指在分子水平上发生变化的突变，如从大到Mbp 小到1bp的缺失/插入/复制等。
对第三类突变检测的技术包括
对大片段缺失/插入/复制分析的FISH，M-FISH，CGH，PFGE， Southern blotting，Northern Blotting， Fluorescence Dosage analysis；
分子诊断的主要方向
基因组突变：指染色体数目的变化，如人类第21对染色体为三条时能 导致唐氏综合症。可以利用染色体组型分析和传统细胞遗传学方法对 其鉴定。
染色体突变：指染色体结构的变化，如转位/大片段缺失或插入/倒置 /复制或扩增，可以通过传统细胞遗传学如FISH，M-FISH，CGH和分子 生物学方法如Southern blotting， Northern Blotting， Fluorescence Dosage analysis 等技术检测。
注意事项
保密性
资料保存
标本保存
保密性
报告是否需要保密
必须保密，涉及受检者的个人隐私
哪些人能告知报告结果 报告如何通知受检者
？？？
受检者
医生
领导
记录与资料保存
所有资料便于查阅 文件记录便于查找 文件记录将保密性与完整性结合起来
文件需经授权后才能发放
文件需要保存足够的时间
检测的局限性
交叉反应 基因型偏倚 干扰因素
试剂盒说明书 商品试剂 实验室自制试剂 操作手册
参考范围
所有分子生物学检测报告中 应该包含参考范围
定量检测： 低于最低检测限 定性检测： 阳性
未检测出
超过最高检测限……
阴性
……
可疑结果
临界值附近 可疑（±）
同一方法学同一标本重新测定
对小缺失/插入/替代分析的SSCP，heteroduplex， DGGE，CMC， RNAse protection，PTT，ddF fingerprinting，DHPLC，BESS， MutS，DNA sequencing 对已知的突变分析可以利用Southern blotting，PCR-sizing，RFLP， ASO，ARMS，FEN assay，minisequencing， DNA chips/microarrays，DNA sequencing等
16
Cumulative Incidence of HCC (%)
N=3,582 14 12 10 8 6 4 2 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.89%
12.17%
Baseline HBV DNA Level (copies/mL) ≥106 105–<106 104–<105 300–<104 <300
突变，使用爱必妥
治疗获益者
如何开展个体化医疗检测项目
全球基因检测的概况
参与专家 542
其中用于疾病检测的 数量与分布
应用基因检 测的群体
临床实验室 2181
临床机构 1154
疾病 2443
实验室研究 262
实验室 603
标本保存
适当温度保存 标识清楚、记载详细 保存时间迥异
超低温冰箱/柜 常温冰箱
管理制度化
低温冰箱/柜 液氮罐
分析中质量控制
Department of Health and Human Services, Centers for Medicare and Medicaid Services. Clinical laboratory improvement amendments of 1988; final rule. 57 Federal Register 7170 (codified at 42 CFR 493.1265); 57 Federal Register 7176 (codified at 42 CFR 493.1445(e)(5).
74% 78%
个性化医疗检测与血液肿瘤
100 Years Ago 80 Years Ago 60 Years Ago
5 Year Survival
“Disease of the Blood” Leukemia or Lymphoma Chronic Leukemia Acute Leukemia Preleukemia Indolent Lymphoma Aggressive Lymphoma
个体化医疗检测及质量保证
李艳
武汉大学人民医院 武汉大学人民医院临床分子诊断中心
个体化用药-个体化医学的先行领域
循证医学
病人 A药 B药 疗效不同-浪费资源和时间 常见和不可预知的药物不良反应
ADR
健康体系
循证医学
个体化用药
个体化用药
病人 分子诊断 ADR 量体裁衣治疗 提高疗效，减少不良反应 目标药
70%
个性化医疗检测与经费支出
费用支出示意图
当前的医疗模式
检 测 费 用
提高生活质量 & 节省费用
潜在 的个 性化 医疗 检测 Years
年
结肠癌患者治疗的选择
未突变，不使用爱必妥 K-ras突变检测
结 肠 癌 患 者
不检测K-ras突变， 直接使用爱必妥
~ 0%
Today
38 Leukemia types identified: 51 Lymphomas identified: Acute myeloid leukemia (12 types) Mature B-cell lymphomas (14 types) Acute lymphoblastic leukemia (2 types) Mature T-cell lymphomas (15 types) Acute promyelocytic leukemia (2 types) Plasma cell neoplasm (3 types) Acute monocytic leukemia (2 types) Immature (precursor) lymphomas (2 types) Acute erythroid leukemia (2 types) Hodgkin’s lymphoma (5 types) Acute megakaryoblastic leukemia Immunodeficiency associated lymphomas (5 types) Acute myelomonocytic leukemia (2 types) Other hematolymphoid neoplasms (7 types) Chronic myeloid leukemia Chronic myeloproliferative disorders (5 types) Myelodysplastic syndromes (6 types) Mixed myeloproliferative/myelodysplastic syndromes (3 types)
有利于疾病的合理化诊疗
以往的诊疗
观察 疑似胰腺癌 胰腺切除 胰岛素不足 增加了发病风险
不合理的选择
未来的诊疗
30%
个性化医疗检测
胰腺癌 手术治疗
疑似胰腺癌
合理的选择
良性病变 跟踪观察
70%
时间就是生命
疾病 1年生存率
42% 76%
93% 63%
肺癌
结直肠癌 慢性髓细胞样白血病(CML) 心衰 肾终末期疾病
HBV-DNA耐药检测的几种方法比较
PCR定量检测法:单点突变检测
YMDD------拉米夫定
基因芯片分析：多点突变检测，检测位点受限
YMDD、N236T和A181T/V 等-----拉米夫定、阿德福韦酯
基因测序法：检测所有报道有关耐药的突变位点
rtI169T、rtL180M、rtM204V、rtM250V、rtT184G、 rtS202I等Pol基因RT区所有突变-----核苷类似物
临床应用
感染性疾病分子诊断 肿瘤个性化分子诊断 疾病风险评估
遗传性疾病分子诊断
感染性疾病分子诊断
HBV定量及耐药监测 举例
结果解读与沟通注意事项
是否已进行定量检测 标本类型：血浆 用药情况 临床符合情况 监测频率 文献资料与诊疗指南
HBV DNA载量与肝癌之间的关系
在很多分子诊断方法中，DNA序列测定和分析是最权威的黄金标准
几种分子检测方法学的比较
准确度：
DNA测序法的准确度最高，是基因检测金标准，检测人体最小单位 荧光定量PCR次之 基因芯片最低
检测速度：
荧光定量PCR速度最快 基因芯片次之 DNA测序法相对较慢
但，如多点突变，复杂性突变等病变是PCR和基因芯片无法检测的
3.57% 1.37% 1.30% 13
Year of Follow-up
个性化医疗检测的关注点
患 者 就 诊 影 像 检查
诊断 意向
手术
初步 诊断 病检
病 理 检 验
确 诊
医生：如何进行个性化医疗，
其依据在哪儿，有什么意义 临床 监测 分子诊断 预后 评估
检验科：如何为临床提供个
性化医疗的依据
预后 评价
个体化医疗的检测的意义
用于诊断 挽救生命
用于诊断 节省费用
突破了传统检验方法无法解决的问题，由共性转 化为个性，体现了以人为本
结直肠临床诊疗指南
个性化医疗检测的质量控制
分析前质量控制
分析中质量控制
分析后质量控制
分析前质量控制
知情同意
风险
“遭到损伤、不利或毁坏 的机会”-----牛津大辞典
检测方： 履行告知义务，回避风险 受检方： 知晓的权利，授权同意及愿意承担风 险的证明
实验室要求
仪器设备
记录
环境
Source: http://www.geneclinics.org (05/10/11)
肿瘤诊疗临床指南
越来越多的分子靶标纳入临床诊疗规范，指导 个体化用药或用于疾病的诊断
非小细胞肺癌临床诊疗指南
J Clin Oncol 27:6251-6266(2009)
乳腺癌临床诊疗指南
J Clin Oncol 27:3235-3258(2009)
同一方法学不同标本重新测定
不同方法学同一标本重新测定
假阳性可能带来严重的后果
报告结果
合理 中肯 简洁
根据各种诊疗指南
根据大量的文献报道 根据各种研究成果
有利于读懂报告
医生看得懂
患者看得明白
声明
分析物-特异性试剂 “This test was developed and its performance characteristics determined by (laboratory name). It has not been cleared or approved by the U.S. FDA.” 非指定用途 “The test has not been verified for this use and that the results should be interpreted with caution”
核酸提取
DNA
以正常人同类标本做对照不同标本类型 采用不同提取方法 4℃保存，长时间20℃保存
RNA
以正常人同类标本做对照
不同标本类型采用不同提取方法 严格按照操作手册，避免降解 -20℃保存，长时间-70℃保存
制定标准化的核酸提取文件
检测方法学
检测方法的局限性 检测的特异性和敏感性 检测的精密度 诊断的特异性和敏感新 诊断的价值
废弃物 水质量 电力 LIS
检测标本类别
血浆
血清
石蜡 切片
标本
新鲜 组织
分泌 物
活检 组织
有目 的地 选择 标本 类别
标本采集器皿
标本类型决定
标本采 集器 标本采集器
标本送检
血液标本，采集后1h内送检，如果是检测 RNA，尽快送检 石蜡切片24h内送检 胸腹水，1h内送检 活检组织如果检测DNA，2h内送检，如果 检测RNA，30分钟内送检
新的医学模式：个体化医疗
观察
分子诊断
治疗
预测反应
打破“尝试-失败-再尝试”的模式
个性化医疗检测手段
分子诊断技术 ---------最有望改善全球健康状况 的十大关键生物技术之首
加拿大多伦多大学联合生物伦理中心进行的一项研究 指出，十大生物技术会在未来5—10年内改善全球的 医疗状况
Biblioteka Baidu
《Science》杂志公布了“2010年十大科学突 破
点突变或基因突变：指在分子水平上发生变化的突变，如从大到Mbp 小到1bp的缺失/插入/复制等。
对第三类突变检测的技术包括
对大片段缺失/插入/复制分析的FISH，M-FISH，CGH，PFGE， Southern blotting，Northern Blotting， Fluorescence Dosage analysis；