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2016 NGSC 會後報導系列(一):亞洲次世代定序與臨床應用研討會 聚焦腫瘤與生殖醫學領域

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由 SelectBio 和基因線上 (GeneOnline) 共同主辦的 2016 亞洲次世代定序與臨床應用研討會,於 2016 年底在台灣盛大展開,百位來自美國、中國、南韓、臺灣、澳洲等國際產、官、學、研、醫界的專家學者齊聚臺北,對次世代基因定序 (NGS) 的臨床應用進行深度的探討與經驗交流。大會在長庚大學校長包家駒教授、台灣精準醫學學會秘書長王子豪教授引言下正式揭開序幕,議題涵蓋腫瘤醫學、生殖醫學、專利法規、液態生物檢體 (Liquid Biopsy) 等四大主軸,嘗試從不同角度觀點帶給與會者全方位的知識饗宴。

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腫瘤醫學應用發展蓬勃 百家爭鳴

受惠於美國總統歐巴馬 2015 年倡議的「精準醫療 (Precision Medicine)」以及 2016 年 1 月由美國衛生部 (NIH) 啟動的癌症登月計畫 (Cancer Moonshot),次世代基因定序 (NGS) 在腫瘤醫學的臨床研究與應用正如火如荼地加速開展,基於低侵入性與早期偵測兩大發展原則,液態生物檢體 (Liquid Biopsy) 在癌症領域的角色成為眾所矚目的焦點。

貝瑞和康 (Berry Genomiscs) 腫瘤事業部總經理 王簾讀 (Kevin Wnag) 指出,腫瘤治療過程中可能發生多重基因突變產生耐藥性。臨床數據顯示,在非小細胞肺癌患者中有 19.6% 的人同時帶有 EGFR 突變和 ALK、KRAS 等其他突變,尤其在晚 (三、四) 期更為顯著 (23.3%)。他們團隊運用 cSMART(Circulating Single-Molecule Amplification and Resequencing Technology) 專利技術,偵測血液中的游離 ctDNA 基因突變序列,可協助醫生為患者篩選標靶治療藥物,動態監測治療效果,及時發現腫瘤耐藥性突變以及時調整治療方案,其昂科益 (Onconi) 檢測試劑已於 2016 年向 CFDA 申請 IVD 認證審查當中。

貝瑞和康 (Berry Genomiscs) 腫瘤事業部總經理 王簾讀 (Kevin Wnag)

貝瑞和康 (Berry Genomiscs) 腫瘤事業部總經理 王簾讀 (Kevin Wnag)

ThermoFisher 腫瘤部 亞太區領導人 Joe Daniel 說明,鑑於近年來癌症治療藥物與生物標記的數量暴增,未來計畫朝向將 Oncomine asssay 進行整合性的 IVD 認證,讓從檢體採樣、檢測分析、出具報告、結果判讀建立標準化的流程。同時,針對肺癌、大腸直腸癌、乳癌也已開發從血液檢測游離 DNA (cfDNA) 的檢測套組,提供臨床研究使用。

ThermoFisher 腫瘤部 亞太區領導人 Joe Daniel

ThermoFisher 腫瘤部 亞太區領導人 Joe Daniel

Illumina 腫瘤部 副總經理 John Leite 則表示,NGS 發展的目的是將技術帶到臨床應用 (From Bench to Bedside),滿足腫瘤醫學市場需求將是首要目標,並預告將於 2017 年推出涵蓋 170 個基因的 TurSight Tumor 170,提供臨床基礎研究更完整便捷的解決方案。

Illumina 腫瘤部 副總經理 John Leite

Illumina 腫瘤部 副總經理 John Leite

生殖醫學領域 產前與孕前染色體篩檢需求遽增

除了腫瘤 DNA 以外,非侵入性胎兒染色體基因檢測 (NIFTY/NIPT) 是目前次世代基因定序 (NGS) 在液態生物檢體 (Liquid Biospy) 最廣泛的應用,自 2011 年至今全球已有數百萬名孕婦受惠。華大基因 (BGI) 研發部領導人 蔣慧 (Hui Jiang) 強調,非侵入性胎兒染色體基因檢測 (NIFTY/NIPT) 已獲得 CFDA 認可廣泛應用於臨床產前篩檢,BGI 全球收案也已完成超過 160 萬例。根據 BGI 在 2016 年發表的 14.6 萬例的臨床數據驗證,敏感性與特異性皆高於 99%,國際醫療組織多已認同以 NIFTY/NIPT 取代傳統的唐氏症篩檢,成為一般孕婦普遍產檢項目。此外,NIFTY/NIPT 也已能篩檢一些胎兒染色體片段缺失/重複疾病 (5~10mb 以上),其陽性預測率 (PPV) 約可達 80~84% (以 906 例臨床案例為基礎),提供更完整的篩檢選擇。

提升人工受孕的成功率 – 國立成功大學的經驗

體外人工受孕 (in vitro fertilization, IVF) 可透過胚胎著床前基因篩檢 (preimplantation genetic screening, PGS) 而提高受孕的成功率,尤其是年紀較大、有不孕症、多次流產、或已知染色體/基因問題的夫妻,多會特別建議篩檢胚胎後再進行人工受孕。現在已可透過次世代定序進行 PGS 找出具有基因變異的胚胎,有助於提高人工受孕的成功率、讓媽媽在待產期更為平安順利、減少流產風險、並免除需要人工植入多個胚胎的需求,因為從篩檢結果即可確保植入的胚胎都是健康的。這些好處都可增加人工受孕媽媽懷胎產下健康寶寶的成功機率。

目前國立成功大學基因體醫學中心已為 65 位媽媽進行次世代定序的 PGS,這些媽媽的年齡介於 27-46 歲 (中位數 36 歲)。共有 290 個胚胎接受 PGS, 其中 44% 有基因異常,符合過往國際研究的相關數據 (年紀較輕的婦女之胚胎基因異常率約 37%,而年紀較大的婦女之胚胎基因異常率則可高達 62.7%)。現在的作業流程是從囊胚 (blastocyst) 階段的胚胎取下 1-10 個細胞,再進行全基因體放大 (whole genome amplification)、定序、資訊彙整和處理、以及基因變異分析。

近年的研究顯示粒線體 DNA (mtDNA) 是老化的重要指標,mtDNA 的突變也與許多疾病相關。國立成功大學基因體醫學中心也發現 mtDNA 的增量現象與胚胎的活性下降和染色體異常風險上升有強烈相關性。這也許可成為未來快速篩選胚胎活性的重要工具,目前正在積極研究和開發。

成大分子醫學研究所 所長 / 成大基因體醫學中心 主任 孫孝芳博士

成大分子醫學研究所 所長 / 成大基因體醫學中心 主任 孫孝芳博士

尋找健康基因 – 長庚醫院的經驗

次世代基因定序的臨床應用愈來愈廣泛,更是篩檢致病基因的利器,目前在嚴重智能障礙、胃癌、腦瘤、食道癌、膀胱癌、色素性視網膜炎、原發性骨肉癌等疾病都已有研究透過次世代定序而發現關聯性甚高的基因變異,而這方面的研究在未來勢必會更加蓬勃。

不過長庚醫院人類全基因體疾病研究核心實驗室採用一種迴異於過去研究的方法:以前的研究多希望找到與疾病相關的基因變異,但核心實驗室有一項研究計畫致力於發掘「健康」相關的基因。首要步驟是建立健康者的全基因體資料庫,選擇年紀 60 歲以上而加入研究實無任何病痛的受試者,且不可有家族遺傳疾病史、癌症病史、或肥胖或過瘦問題 (身體質量指數 BMI 需介於 20-26 之間)。目前資料庫已納入多位受試者,包括數位一生未經歷重大疾病的百歲人瑞,期待未來基因分析能發掘出這些受試者長命百歲又常保健康的秘密。

目前長庚醫院人類全基因體疾病研究核心實驗室也提供遺傳諮詢,組織或檢體樣本的製備、DNA/RNA 萃取、和定序,以及資訊分析和呈現的服務,同時亦針對國人常見的疾病 (如異位性皮膚炎) 的致病基因進行研究,期能從健康面和致病面兩端探索人類基因體的奧妙,並找出更多可讓人趨吉避凶的基因學法則。

長庚基因醫學中心 鍾文宏醫師

長庚基因醫學中心 鍾文宏醫師

液態生物檢體的下一步 : Exosome 與 cfRNA

目前液態生物檢體 (Liquid Biopsy) 的應用,主要以 cfDNA (ctDNA) 最為廣泛,但近期有些研究發現 cfRNA 或是 miRNA 可能也與疾病(尤其是腫瘤)的進展有關。美國德州大學聖安東尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授提到,從它們的研究發現一些非轉譯區域序列的 RNA (Non-coding RNA ; ncRNA) 與腫瘤的進展有關,很有潛力發展為臨床診斷的生物標記或是分子治療標的。美國系統生物學研究所 Kai Wang 研究員講述,血液游離的 Exosome 當中含有許多 miRNA,透過 RNA sequencing-based approch,已漸漸建立 miRNA 標記與各種疾病之間的關聯性,例如:他們團隊最近發現在肺癌確診患者血液的 Exosome 中 TTF1、TKTL1 兩種 miRNA 數量明顯提高,或許能夠做為早期肺癌篩檢的工具。

美國德州大學聖安東尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授

美國德州大學聖安東尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授

賜因於次世代基因定序 (NGS) 等分子檢測技術進展快速,液態生物檢體 (Liquid Biopsy) 的臨床研究與應用成為一門顯學,尤其在腫瘤醫學和生殖醫學兩大領域發展最為蓬勃。估計未來,液態生物檢體的發展將造成醫療產業的重大革新,透過精準與低侵入性的動態分子監測,大幅提升臨床診斷與治療的效率,實現精準醫療的核心價值。

若您對液態生物檢體 (liquid biopsy) 領域感興趣,歡迎蒞臨:
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