新一代分子诊断技术在肿瘤精准医学中应用
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2015.8）
• 5363例统计
癌种
灵敏度
乳腺癌
95.93%
结直肠癌
93.18%
肝癌
81%
胰腺癌
97.73%
肺癌
91.67%
胃癌
92.59%
甲状腺癌
87%
食管癌
81.8%
2020/11/14
10
癌症早期筛查
受检者信息 检测路径
2021052年0/1C1/S1C4O年会 厦门
病理检查 结果：低分化腺癌
15945 (95.93%)
novel novel ts
•
novel tv
novel ts/tv
独特分型190009 116415
676 483
73594
193
– MLL3基因突1.5变8 型小细胞肺癌（国际2.5第一例报道）
16
整合国际肿瘤数据库的基因Panel设计与应用
• 超高深度基因测序Panel的设计
Method description:
Phase 2: max coverage
“For each exon with SNVs covering ≥5 patients in LUAD and SCC, we selected the exon with highest RI that identified at least 1 new patient when compared to the prior phase.” – original paper
– 上海xx医院使用xxx抗病毒药物治疗xxx瘤获得突破性进展
2020/11/14
7
基于iFISH-CTC技术的单细胞测序临床应用
• 肿瘤早期检测
• 肿瘤个体化诊疗方案
2020/11/14
8
iFISH-CTC技术 助力肿瘤精准医学研究
2020/11/14
9
肿瘤早期iFISH-CTC检测数据 （2014.1----
Only coding regions
16375 stopgain SNV
54
246 stoploss SNV
10
splicing
81 nonsynonymous SNV
7766
ncRNA_exonic ncRNA_splicing ncRNA_UTR3 ncRNA_UTR5 ncRNA_intronic UTR5 UTR3 UTR5,UTR3 intronic upstream downstream
手术切除腺癌
11
肿瘤早期综合检测及预防案例
----福建x州xx
医院
1
2 癌标NSE ：72.6（<17参考值） 肺癌高风险分析：XPC基因突变 提示：肺癌家族
循环肿瘤细胞检测
体内存在肿瘤细胞
发现 22 个 肿瘤细胞
影像学显示右肺弥 漫状阴影
3 （纤维化/癌变）
激光显微切割
单个CTC肿瘤细 胞
CTC升为2 CTC降为0
2117152
3466108
1945649
致病原因1520459 0.56 2324651 1141457 – BRCA2基因2突.04变
– in dbSNP (percentage) 后代327H60B99O(9C4.风52%险) 提示
16621
8799 7822 0.53 12628 3993
3铂.16 类药物
新一代分子诊断技术在肿瘤精准 医学中应用
精准医学（肿瘤领域）检测方案设计和质控
• 基于新一代测序（NGS）的肿瘤精 准医学检测产品设计
• 全球多中心数据整合和数据质控
2020/11/14
2
新一代测序平台互补融合性
• 不同测序仪平台可以使用不同基因富集方法
• 捕获
• PCR
Ion
Ion
Illumina Illumina
– 2012年12月《Science》发表的单精子测序技术
2020/11/14
单 细 胞 测 序
14
全基因组信号转导功能缺陷分析
2020/11/14
15
Category
Region/function
Total Heterozygosity
Ts & Tv Novelty 2020/11/14
Whole genome exonic exonic,splicing
• 肿瘤负荷、继发耐药监控
2020/11/14
17
数据库及文献挖掘
2020/11/14
18
靶向基因捕获技术 （设计报告）
xxx个基因外显子及重点区域 全部基因平均覆盖98.5% 每个基因检测区域覆盖度 > 99% 每份样本测序深度10000X
2020/11/14
19
6-phase selector
• 捕获
• PCR
2020/11/14
3
基因变异类型检测 I：突变
• 基因全长（全外显子）的所有点突变
– 影响因素：基因富集覆盖度（90%） – 影响因素：测序深度（200X） – 报告中的突变 % – 灵敏度：1%
2020/11/14
4
基因变异类型检测 II：拷贝数变异 （Copy Number Variation, CNV）
6
肿瘤发病机制学说
• 肿瘤的器官发生学说 • 肿瘤的血液发生学说 • 肿瘤的泛感染发生学说及诊疗进展
[N Engl J Med 2013 Sep 5;369(10):985-6
– 50例接受缬更昔洛韦（Valcyte）治疗的胶质母细胞瘤患者2年生存 率为62%，对照组为18%（P<0.001）。治疗周期长的亚组预后更好， 2年生存率可达70%和90%
临床研究发现癌组织中 CNV与Mutation共存
肿瘤分型新概念 （C型肿瘤，M型肿瘤）
2021052年0/1C1/S1C4O年会 厦门
5
基因变异类型检测 III：融合基因
• NGS检测融合基因
– RNA转录混合法
2020/11/14
NCI-MATCH Sample Test --Oncomine Comprehensive Panel
6648 synonymous SNV 37 other
377 36
98797 2628
21487 7
1167336 15379 19054
wk.baidu.com
8514 277
346万个突变！！
upstream,downstream
468
intergenic
Het Hom
• Het rate
transition transversion ts/tv ratio
定期随访和复查
提示癌组织特征
6
及用药指导
5
2020/11/14
4
单细胞全基因组 测序分析
12
基于iFISH-CTC技术的单细胞测序临床应用
• 肿瘤早期检测
• 肿瘤个体化诊疗方案
2020/11/14
13
典型案例
• 2013年解放军总医院
– 临床诊断：小细胞肺癌 – 样本：芝麻大小肺组织样本
• 单细胞测序技术临床应用
• 5363例统计
癌种
灵敏度
乳腺癌
95.93%
结直肠癌
93.18%
肝癌
81%
胰腺癌
97.73%
肺癌
91.67%
胃癌
92.59%
甲状腺癌
87%
食管癌
81.8%
2020/11/14
10
癌症早期筛查
受检者信息 检测路径
2021052年0/1C1/S1C4O年会 厦门
病理检查 结果：低分化腺癌
15945 (95.93%)
novel novel ts
•
novel tv
novel ts/tv
独特分型190009 116415
676 483
73594
193
– MLL3基因突1.5变8 型小细胞肺癌（国际2.5第一例报道）
16
整合国际肿瘤数据库的基因Panel设计与应用
• 超高深度基因测序Panel的设计
Method description:
Phase 2: max coverage
“For each exon with SNVs covering ≥5 patients in LUAD and SCC, we selected the exon with highest RI that identified at least 1 new patient when compared to the prior phase.” – original paper
– 上海xx医院使用xxx抗病毒药物治疗xxx瘤获得突破性进展
2020/11/14
7
基于iFISH-CTC技术的单细胞测序临床应用
• 肿瘤早期检测
• 肿瘤个体化诊疗方案
2020/11/14
8
iFISH-CTC技术 助力肿瘤精准医学研究
2020/11/14
9
肿瘤早期iFISH-CTC检测数据 （2014.1----
Only coding regions
16375 stopgain SNV
54
246 stoploss SNV
10
splicing
81 nonsynonymous SNV
7766
ncRNA_exonic ncRNA_splicing ncRNA_UTR3 ncRNA_UTR5 ncRNA_intronic UTR5 UTR3 UTR5,UTR3 intronic upstream downstream
手术切除腺癌
11
肿瘤早期综合检测及预防案例
----福建x州xx
医院
1
2 癌标NSE ：72.6（<17参考值） 肺癌高风险分析：XPC基因突变 提示：肺癌家族
循环肿瘤细胞检测
体内存在肿瘤细胞
发现 22 个 肿瘤细胞
影像学显示右肺弥 漫状阴影
3 （纤维化/癌变）
激光显微切割
单个CTC肿瘤细 胞
CTC升为2 CTC降为0
2117152
3466108
1945649
致病原因1520459 0.56 2324651 1141457 – BRCA2基因2突.04变
– in dbSNP (percentage) 后代327H60B99O(9C4.风52%险) 提示
16621
8799 7822 0.53 12628 3993
3铂.16 类药物
新一代分子诊断技术在肿瘤精准 医学中应用
精准医学（肿瘤领域）检测方案设计和质控
• 基于新一代测序（NGS）的肿瘤精 准医学检测产品设计
• 全球多中心数据整合和数据质控
2020/11/14
2
新一代测序平台互补融合性
• 不同测序仪平台可以使用不同基因富集方法
• 捕获
• PCR
Ion
Ion
Illumina Illumina
– 2012年12月《Science》发表的单精子测序技术
2020/11/14
单 细 胞 测 序
14
全基因组信号转导功能缺陷分析
2020/11/14
15
Category
Region/function
Total Heterozygosity
Ts & Tv Novelty 2020/11/14
Whole genome exonic exonic,splicing
• 肿瘤负荷、继发耐药监控
2020/11/14
17
数据库及文献挖掘
2020/11/14
18
靶向基因捕获技术 （设计报告）
xxx个基因外显子及重点区域 全部基因平均覆盖98.5% 每个基因检测区域覆盖度 > 99% 每份样本测序深度10000X
2020/11/14
19
6-phase selector
• 捕获
• PCR
2020/11/14
3
基因变异类型检测 I：突变
• 基因全长（全外显子）的所有点突变
– 影响因素：基因富集覆盖度（90%） – 影响因素：测序深度（200X） – 报告中的突变 % – 灵敏度：1%
2020/11/14
4
基因变异类型检测 II：拷贝数变异 （Copy Number Variation, CNV）
6
肿瘤发病机制学说
• 肿瘤的器官发生学说 • 肿瘤的血液发生学说 • 肿瘤的泛感染发生学说及诊疗进展
[N Engl J Med 2013 Sep 5;369(10):985-6
– 50例接受缬更昔洛韦（Valcyte）治疗的胶质母细胞瘤患者2年生存 率为62%，对照组为18%（P<0.001）。治疗周期长的亚组预后更好， 2年生存率可达70%和90%
临床研究发现癌组织中 CNV与Mutation共存
肿瘤分型新概念 （C型肿瘤，M型肿瘤）
2021052年0/1C1/S1C4O年会 厦门
5
基因变异类型检测 III：融合基因
• NGS检测融合基因
– RNA转录混合法
2020/11/14
NCI-MATCH Sample Test --Oncomine Comprehensive Panel
6648 synonymous SNV 37 other
377 36
98797 2628
21487 7
1167336 15379 19054
wk.baidu.com
8514 277
346万个突变！！
upstream,downstream
468
intergenic
Het Hom
• Het rate
transition transversion ts/tv ratio
定期随访和复查
提示癌组织特征
6
及用药指导
5
2020/11/14
4
单细胞全基因组 测序分析
12
基于iFISH-CTC技术的单细胞测序临床应用
• 肿瘤早期检测
• 肿瘤个体化诊疗方案
2020/11/14
13
典型案例
• 2013年解放军总医院
– 临床诊断：小细胞肺癌 – 样本：芝麻大小肺组织样本
• 单细胞测序技术临床应用