2016 NGSC 会后报导系列(一):亚洲次世代定序与临床应用研讨会 聚焦肿瘤与生殖医学领域

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由 SelectBio 和基因线上 (GeneOnline) 共同主办的 2016 亚洲次世代定序与临床应用研讨会,于 2016 年底在台湾盛大展开,百位来自美国、中国、韩国、台湾、澳洲等国际产、官、学、研、医界的专家学者齐聚台北,对次世代基因定序 (NGS) 的临床应用进行深度的探讨与经验交流。大会在长庚大学校长包家驹教授、台湾精准医学学会秘书长王子豪教授引言下正式揭开序幕,议题涵盖肿瘤医学、生殖医学、专利法规、液态生物检体 (Liquid Biopsy) 等四大主轴,尝试从不同角度观点带给与会者全方位的知识飨宴。

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肿瘤医学应用发展蓬勃 百家争鸣

受惠于美国总统欧巴马 2015 年倡议的“精准医疗 (Precision Medicine)”以及 2016 年 1 月由美国卫生部 (NIH) 启动的癌症登月计画 (Cancer Moonshot),次世代基因定序 (NGS) 在肿瘤医学的临床研究与应用正如火如荼地加速开展,基于低侵入性与早期侦测两大发展原则,液态生物检体 (Liquid Biopsy) 在癌症领域的角色成为众所瞩目的焦点。

贝瑞和康 (Berry Genomiscs) 肿瘤事业部总经理 王帘读 (Kevin Wang) 指出,肿瘤治疗过程中可能发生多重基因突变产生耐药性。临床数据显示,在非小细胞肺癌患者中有 19.6% 的人同时带有 EGFR 突变和 ALK、KRAS 等其他突变,尤其在晚 (三、四) 期更为显著 (23.3%)。他们团队运用 cSMART(Circulating Single-Molecule Amplification and Resequencing Technology) 专利技术,侦测血液中的游离 ctDNA 基因突变序列,可协助医生为患者筛选标靶治疗药物,动态监测治疗效果,及时发现肿瘤耐药性突变以及时调整治疗方案,其昂科益 (Onconi) 检测试剂已于 2016 年向 CFDA 申请 IVD 认证审查当中。

贝瑞和康 (Berry Genomiscs) 肿瘤事业部总经理 王帘读 (Kevin Wnag)

贝瑞和康 (Berry Genomiscs) 肿瘤事业部总经理 王帘读 (Kevin Wnag)

ThermoFisher 肿瘤部 亚太区领导人 Joe Daniel 说明,鉴于近年来癌症治疗药物与生物标记的数量暴增,未来计画朝向将 Oncomine asssay 进行整合性的 IVD 认证,让从检体采样、检测分析、出具报告、结果判读建立标准化的流程。同时,针对肺癌、大肠直肠癌、乳癌也已开发从血液检测游离 DNA (cfDNA) 的检测套组,提供临床研究使用。

ThermoFisher 肿瘤部 亚太区领导人 Joe Daniel

ThermoFisher 肿瘤部 亚太区领导人 Joe Daniel

Illumina 肿瘤部 副总经理 John Leite 则表示,NGS 发展的目的是将技术带到临床应用 (From Bench to Bedside),满足肿瘤医学市场需求将是首要目标,并预告将于 2017 年推出涵盖 170 个基因的 TurSight Tumor 170,提供临床基础研究更完整便捷的解决方案。

Illumina 肿瘤部 副总经理 John Leite

Illumina 肿瘤部 副总经理 John Leite

生殖医学领域 产前与孕前染色体筛检需求遽增

除了肿瘤 DNA 以外,非侵入性胎儿染色体基因检测 (NIFTY/NIPT) 是目前次世代基因定序 (NGS) 在液态生物检体 (Liquid Biospy) 最广泛的应用,自 2011 年至今全球已有数百万名孕妇受惠。华大基因 (BGI) 研发部领导人 蒋慧 (Hui Jiang) 强调,非侵入性胎儿染色体基因检测 (NIFTY/NIPT) 已获得 CFDA 认可广泛应用于临床产前筛检,BGI 全球收案也已完成超过 160 万例。根据 BGI 在 2016 年发表的 14.6 万例的临床数据验证,敏感性与特异性皆高于 99%,国际医疗组织多已认同以 NIFTY/NIPT 取代传统的唐氏症筛检,成为一般孕妇普遍产检项目。此外,NIFTY/NIPT 也已能筛检一些胎儿染色体片段缺失/重复疾病 (5~10mb 以上),其阳性预测率 (PPV) 约可达 80~84% (以 906 例临床案例为基础),提供更完整的筛检选择。

提升人工受孕的成功率 – 国立成功大学的经验

体外人工受孕 (in vitro fertilization, IVF) 可透过胚胎着床前基因筛检 (preimplantation genetic screening, PGS) 而提高受孕的成功率,尤其是年纪较大、有不孕症、多次流产、或已知染色体/基因问题的夫妻,多会特别建议筛检胚胎后再进行人工受孕。现在已可透过次世代定序进行 PGS 找出具有基因变异的胚胎,有助于提高人工受孕的成功率、让妈妈在待产期更为平安顺利、减少流产风险、并免除需要人工植入多个胚胎的需求,因为从筛检结果即可确保植入的胚胎都是健康的。这些好处都可增加人工受孕妈妈怀胎产下健康宝宝的成功机率。

目前国立成功大学基因体医学中心已为 65 位妈妈进行次世代定序的 PGS,这些妈妈的年龄介于 27-46 岁 (中位数 36 岁)。共有 290 个胚胎接受 PGS, 其中 44% 有基因异常,符合过往国际研究的相关数据 (年纪较轻的妇女之胚胎基因异常率约 37%,而年纪较大的妇女之胚胎基因异常率则可高达 62.7%)。现在的作业流程是从囊胚 (blastocyst) 阶段的胚胎取下 1-10 个细胞,再进行全基因体放大 (whole genome amplification)、定序、资讯汇整和处理、以及基因变异分析。

近年的研究显示粒线体 DNA (mtDNA) 是老化的重要指标,mtDNA 的突变也与许多疾病相关。国立成功大学基因体医学中心也发现 mtDNA 的增量现象与胚胎的活性下降和染色体异常风险上升有强烈相关性。这也许可成为未来快速筛选胚胎活性的重要工具,目前正在积极研究和开发。

成大分子医学研究所 所长 / 成大基因体医学中心 主任 孙孝芳博士

成大分子医学研究所 所长 / 成大基因体医学中心 主任 孙孝芳博士

寻找健康基因 – 长庚医院的经验

次世代基因定序的临床应用愈来愈广泛,更是筛检致病基因的利器,目前在严重智能障碍、胃癌、脑瘤、食道癌、膀胱癌、色素性视网膜炎、原发性骨肉癌等疾病都已有研究透过次世代定序而发现关联性甚高的基因变异,而这方面的研究在未来势必会更加蓬勃。

不过长庚医院人类全基因体疾病研究核心实验室采用一种回异于过去研究的方法:以前的研究多希望找到与疾病相关的基因变异,但核心实验室有一项研究计画致力于发掘“健康”相关的基因。首要步骤是建立健康者的全基因体数据库,选择年纪 60 岁以上而加入研究实无任何病痛的受试者,且不可有家族遗传疾病史、癌症病史、或肥胖或过瘦问题 (身体质量指数 BMI 需介于 20-26 之间)。目前数据库已纳入多位受试者,包括数位一生未经历重大疾病的百岁人瑞,期待未来基因分析能发掘出这些受试者长命百岁又常保健康的秘密。

目前长庚医院人类全基因体疾病研究核心实验室也提供遗传咨询,组织或检体样本的制备、DNA/RNA 萃取、和定序,以及资讯分析和呈现的服务,同时亦针对国人常见的疾病 (如异位性皮肤炎) 的致病基因进行研究,期能从健康面和致病面两端探索人类基因体的奥妙,并找出更多可让人趋吉避凶的基因学法则。

长庚基因医学中心 钟文宏医师

长庚基因医学中心 钟文宏医师

液态生物检体的下一步 : Exosome 与 cfRNA

目前液态生物检体 (Liquid Biopsy) 的应用,主要以 cfDNA (ctDNA) 最为广泛,但近期有些研究发现 cfRNA 或是 miRNA 可能也与疾病(尤其是肿瘤)的进展有关。美国德州大学圣安东尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授提到,从它们的研究发现一些非转译区域序列的 RNA (Non-coding RNA ; ncRNA) 与肿瘤的进展有关,很有潜力发展为临床诊断的生物标记或是分子治疗标的。美国系统生物学研究所 Kai Wang 研究员讲述,血液游离的 Exosome 当中含有许多 miRNA,透过 RNA sequencing-based approch,已渐渐建立 miRNA 标记与各种疾病之间的关联性,例如:他们团队最近发现在肺癌确诊患者血液的 Exosome 中 TTF1、TKTL1 两种 miRNA 数量明显提高,或许能够做为早期肺癌筛检的工具。

美国德州大学圣安东尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授

美国德州大学圣安东尼分校 Alexander Pertsemlidis 教授

赐因于次世代基因定序 (NGS) 等分子检测技术进展快速,液态生物检体 (Liquid Biopsy) 的临床研究与应用成为一门显学,尤其在肿瘤医学和生殖医学两大领域发展最为蓬勃。估计未来,液态生物检体的发展将造成医疗产业的重大革新,透过精准与低侵入性的动态分子监测,大幅提升临床诊断与治疗的效率,实现精准医疗的核心价值。

若您对液态生物检体 (liquid biopsy) 领域感兴趣,欢迎莅临:
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