肺癌患者EGFR及KRAS基因突变检测方法的建立和临床应用

目的本研究拟在评估二代测序(next generation sequencing,NGS)技术在肺癌临床分子诊断中应用的可行性。方法本研究选取108例肺癌石蜡包埋样本(formalin fixed paraffin embedded,FFPE),同时进行一代测序(sanger sequencing)和NGS检测样本中EGFR和KRAS基因的突变情况。结果在108例肺癌样本中,一代测序检出突变在二代测序中均检出,另外NGS还检测出目标区域外其他突变。结论 NGS的检测准确性可达到100%。NGS可以应用于肺癌临床分子诊断,同时NGS能给临床提供更详细的基因突变信息,为分子靶向治疗提供依据,更具有市场潜力及应用前景。     

下一代测序技术在胚胎植入前遗传学检测中的应用

以下一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)为代表的基因组学技术的迅猛发展给全面深度的染色体筛查和基因诊断提供了机会。NGS也迅速应用于胚胎植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)和胚胎植入前遗传学筛查(preimplantation genetic screening,PGS)临床检测中,成为常规检测技术,经济与可靠使其具有更广阔的应用前景。单细胞全基因组扩增(whole genome amplification,WGA)技术的进步使得NGS在PGD和PGS的临床应用中能够更加全面了解植入前胚胎的遗传学信息,可以检测到更加细微的差异;基于NGS技术的PGS和PGD将给移植成功率和试管婴儿(in-vitro fertilization,IVF)出生率带来明显提升。本文主要介绍PGD/PGS的定义、传统的PGD/PGS检测技术,单细胞全基因组扩增技术以及NGS在PGD/PGS中的应用。     

下一代测序技术的临床应用规范化问题——参考美国医学遗传学与基因组学会行业标准

下一代测序(next generation sequencing,NGS)技术已经在临床实验室中得到应用。该技术的发展以及检测规模和应用范围的扩大,使基因检测成本大大降低。NGS技术在临床上的应用在不断地扩大,如疾病靶向基因组套检测、个体外显子组或全基因组分析等。同时,NGS技术也进一步改善了治疗决策和对某疾病高危人群的预测。然而,NGS技术的发展也充满了挑战性,包括测序平台和技术更新带来的选择困惑、测序结果的临床验证的不一致性问题等。为了帮助临床实验室更好地了解NGS技术、解决临床验证和正确选择NGS测序平台和方法,以及持续监控NGS并保证高质量的测序结果及其临床解释,本文结合美国医学遗传学和基因组学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)关于NGS技术在临床上的应用的专业标准和指南进行归纳和讨论,供我国分子诊断工作者制定国内行业标准时参考。     

下一代测序技术在分子诊断中的应用

DNA测序是破译人类疾病的一种强大技术,尤其在癌症方面。飞速发展的下一代测序(next-generation sequencing,NGS)极大降低了测序成本,并且实现了高通量,这使我们可以获得整个基因组的序列,以及那些临床上确诊病人的全部基因组信息。然而下一代测序技术带来诸多益处的同时也带来了挑战,那就是怎样使这个技术在临床诊断中成为常规手段。本文就目前NGS的几大技术平台原理,在临床诊断中的应用,以及目前面临的挑战等进行综述。     

下一代测序技术在遗传相关性智力障碍诊断中的应用

智力障碍(intellectual disability,ID),是一种严重危害儿童身心健康的综合症,不但影响患者自身的生活质量,也给其家庭和社会带来沉重负担。ID病因十分复杂,既有外在的环境因素又有内在的遗传因素。近年来,下一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)从一种新兴技术变成了主流检测技术被逐渐应用于临床诊断,其通量高、快速、高效等优势为遗传性疾病的诊断研究带来重大变革。本文将从智力障碍概述、病因分析、遗传性检测技术以及NGS在遗传性智力障碍诊断中的应用4个方面进行综述,以期为相关性智力障碍病人的临床诊断方法的选择提供帮助。     

第二代测序技术与无创产前诊断

孕妇外周血中胎儿游离DNA(cell free fetal DNA,cffDNA)的发现开辟了无创产前诊断的新篇章,借助各种分子诊断技术针对cffDNA进行胎儿染色体疾病、遗传性疾病以妊娠相关疾病的研究迅速成为热点。以高通量、自动化为显著特征的第二代测序(next-generation sequencing,NGS)技术诞生,极大加速了cffDNA的实验室研究进展。目前基于NGS平台,建立的胎儿21/18/13三体综合征的产前基因诊断技术已应用于临床,其他如性染色体非整倍体、双胎妊娠染色体非整倍体、胎儿染色体结构异常疾病以及孟德尔单基因遗传病的研究也因NGS的出现获得了显著的进步。本文就NGS的基本原理、cffDNA的生理特性及NGS在无创产前诊断研究中的进展进行综述。     

串联质谱与高通量测序技术在新生儿疾病筛查中的应用

目的 探讨串联质谱（tandem mass spectrometry,TMS）联合高通量测序技术（又称新一代测序技术,next generation sequencing,NGS）在新生儿疾病筛查中的应用价值。方法 依托妇幼健康服务联合体,对2015年4月至2018年5月期间常州地区出生的50844例新生儿开展TMS初筛,对初筛阳性病例运用NGS等技术进行鉴别诊断和基因诊断。结果 50844例新生儿经TMS初筛阳性650例,召回再次TMS检测结果阳性54例,对该54例病例运用NGS技术进行检测,最终确诊19例为遗传代谢病患儿,总体发病率为1/2676。结论 TMS联合NGS开展新生儿疾病筛查,能更早、更多地发现新生儿遗传性代谢疾病,从而达到早干预、早治疗的目的。     

染色体非整倍体无创产前检测技术质控要点及临床应用进展

基于下一代测序(next generation sequencing,NGS)技术的染色体非整倍体无创产前检测技术是产前诊断领域的重要突破,其检测原理简单、技术灵敏度和准确性很高,已成为目前非整倍体产前筛查发展及推广的主要方向。但由于NGS技术检测流程复杂,影响因素较多,需要在样本采集、运输、核酸提取、文库构建、上机测序、数据分析各个关键节点进行质控。同时,由于其试剂成分复杂、技术难度大、社会关注度高,也需对注册产品指标进行明确。鉴于此,本文对染色体非整倍体无创产前检测技术质控要点、产品规范要求及临床应用状况进行简要评述。     

NGS检测乙型肝炎病毒耐药基因突变情况及其临床意义

目的检测乙型肝炎患者的HBV YMDD突变情况,探究下一代测序技术(next generation sequencing,NGS)检测HBV耐药基因突变的可行性及患者性别与其YMDD突变的相关性,并为临床用药提供参考。方法运用NGS测序技术对收集的100例临床样本进行HBV YMDD突变的检测,并与临床检测金标准Sanger测序法的测序结果进行比对。结果运用NGS检测100例HBV样本,其中YMDD野生型88例,HBV YMDD耐药基因突变12例,与Sanger测序法的测序结果完全相符。结论本研究结果显示,NGS技术可用于HBV耐药基因突变检测,患者性别与HBV耐药突变无明显相关性。     

高通量测序技术在新生儿疾病筛查中的应用进展

新生儿疾病筛查(NBS)是世界范围内降低新生儿致残率和死亡率的重要措施。随着基因组学和分子技术的发展,高通量测序成为近几年迅速发展的DNA测序技术,其通过一次性检测可以发现上百种遗传病,并可对疾病进行准确诊断及分型,其为NBS提供了新途径。该文对近年关于高通量测序技术(NGS)在NBS中的应用进行综述。     

测序技术在无创产前筛查中的应用及进展

测序技术是现代分子生物学研究中的重要技术,1977年桑格测序技术（一代测序技术）出现。30年后,二代测序技术也应用于科研及临床;近年国外出现了以单分子测序为特点的第三代测序技术。测序技术促进了无创产前筛查技术的进步。相对于传统的羊膜腔穿刺术和绒毛活检,高通量测序技术通过对妊娠妇女血浆中胎儿游离DNA进行测序而获得胎儿的染色体信息,避免直接接触和伤害生长中的胎儿。研究人员利用大规模并行测序技术发现无创产前筛查技术相对于标准筛查技术拥有较高敏感度和特异度。多国卫生机构相继公布了产前检测的指导意见。2013年,单细胞测序开始应用于产前辅助生殖技术的临床试验。国内外通过对单个卵细胞的测序有望大幅度提高辅助生殖的活产率。高通量测序技术在产前诊断领域具有广阔的应用前景。     

新一代测序技术在肿瘤精准医学中的应用

精准医学依据全基因组测序数据及其他相关分子信息与个人疾病状态资料,可更好地诠释疾病发生的分子机理,进而为开发靶向药物和实现精准用药做准备。目前,精准医学的理念将首先在临床肿瘤诊治中应用,人们可根据导致疾病的潜在分子和相关因子对疾病进行诊断和分类,实现"同病异治"和"异病同治"的临床治疗策略。此外,新一代测序技术也将成为临床肿瘤诊治中的不可或缺的技术;同时,还需进一步完善相应的管理政策,以达到临床应用规范化管理的目的。     

二代测序技术与临床应用

近年来随着二代测序技术的蓬勃发展,使得高通量的基因测序技术日臻成熟,逐渐从常规基础科研实验室的应用转入临床医学的应用,测序技术原理的不断创新和工程材料应用瓶颈的不断突破使得高通量的基因序列读取趋于个体化需求的应用。阐述二代测序技术发展历程,针对目前国际市场上较为先进并占主流优势的测序产品进行简要描述,详细介绍Life Tech公司推出的Ion Torrent测序平台,阐明其基本技术原理和操作过程及相应的性能特点,列举了二代测序技术在临床应用方面的具体信息,并对二代测序技术在临床应用方面的前景进行了展望。广泛的应用前景和各类挑战并存是当下二代测序技术应用于临床的现实特征。     

一对丙酸血症双胞胎兄妹的诊治体会

丙酸血症是新生儿期常见的有机酸代谢病,临床表现缺乏特异性,且新生儿期起病多呈急性危重症,对临床能否及时救治提出了巨大的挑战。分析天津市儿童医院2019年6月收治的一对丙酸血症双胞胎兄妹的临床资料,总结对该病的诊治体会。详细的病史采集及常规实验室检查可以为疾病的早期诊断提供有力的导向,指导初始急救治疗和进一步完善确认诊断的二线实验室检查。血串联质谱及尿有机酸分析可以发现包括有机酸代谢紊乱在内的多种遗传性代谢病的特异性生化改变,在疾病的早期诊断中发挥重要作用。该类疾病的确诊需要特异性酶活性或致病基因的检测,二代测序技术筛查致病基因不仅有助于疾病的诊断,而且有助于产前筛查,指导优生优育。     

Using “Big Data” in the Cost-Effectiveness Analysis of Next-Generation Sequencing Technologies: Challenges and Potential Solutions

Next-generation sequencing (NGS) is considered to be a prominent example of “big data” because of the quantity and complexity of data it produces and because it presents an opportunity to use powerful information sources that could reduce clinical and health economic uncertainty at a patient level. One obstacle to translating NGS into routine health care has been a lack of clinical trials evaluating NGS technologies, which could be used to populate cost-effectiveness analyses (CEAs). A key question is whether big data can be used to partially support CEAs of NGS. This question has been brought into sharp focus with the creation of large national sequencing initiatives. In this article we summarize the main methodological and practical challenges of using big data as an input into CEAs of NGS. Our focus is on the challenges of using large observational datasets and cohort studies and linking these data to the genomic information obtained from NGS, as is being pursued in the conduct of large genomic sequencing initiatives. We propose potential solutions to these key challenges. We conclude that the use of genomic big data to support and inform CEAs of NGS technologies holds great promise. Nevertheless, health economists face substantial challenges when using these data and must be cognizant of them before big data can be confidently used to produce evidence on the cost-effectiveness of NGS.     

高通量检测技术在植入前胚胎遗传学诊断中的应用

基因芯片和深度测序是两大最重要的高通量检测技术,给生物学和医学研究带来巨大的变化,在功能基因组、系统生物学、药物基因组的研究和遗传疾病诊断中得到了广泛的应用。随着全基因组扩增技术的不断改良,高通量技术在辅助生殖植入前遗传学诊断（PGD）中的应用有了巨大的进展。基于微阵列技术的胚胎全染色体组非整倍体筛查及结构异常的PGD已经开始临床应用,PGD /植入前遗传学筛查（PGS）后的临床妊娠率和胚胎植入率显著提高;基于单细胞高通量测序技术的染色体非整倍体及单基因病诊断的临床试验也已见报道,并有希望在不久的将来走向临床应用。     

高通量测序与荧光原位杂交检测早期自然流产绒毛染色体异常的分析

目的探讨荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization,FISH)、高通量测序(next generation sequencing,NGS)两种技术方法在自然流产绒毛染色体异常检测中的应用价值。方法回顾性分析石家庄市第一医院2017~2019年间早期自然流产患者112例,对其绒毛样本进行FISH和NGS分析,并利用统计学方法分析两种方法检测流产胚胎染色体异常的差异。结果FISH检测样本的成功率100.00%(112/112),其中检测异常54份,占比48.21%(54/112);NGS检测样本的成功率100.00%(112/112),其中检测异常58份,占比51.79%(58/112)。两种方法同时检测出绒毛染色体异常52例,同时检测出绒毛染色体无异常52例,FISH检测绒毛染色体正常而NGS发现有异常的6例,NGS检测绒毛染色体正常而FISH检测异常的2例。两种方法检验效果相同(Kappa=0.857,P<0.05)。结论染色体异常是导致自然流产的主要原因之一,FISH和NGS应用于临床流产物遗传学分析各具优势,因此在临床应用中还应结合不同患者实际情况慎重选择,提高检测的准确性、防止漏诊,为临床评估再生育风险提供参考。     

二代测序在检测感染性心内膜炎患者心脏瓣膜组织病原体中的应用

目的评估二代测序(NGS)技术在检测感染性心内膜炎(IE)患者瓣膜中潜在病原菌的应用价值,为IE的诊断和术后治疗提供帮助。方法根据改良Duke标准,对IE患者和排除IE患者的瓣膜组织进行传统培养,同时应用NGS技术直接检测瓣膜组织上的病原菌,并将其检测结果与血培养、病理涂片染色结果进行比对。结果 NGS的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为95.0%、85.7%、95.0%和85.7%,血培养分别为30.0%、100.0%、100.0%、30.0%,瓣膜培养为10.0%、100.0%、100.0%、28.0%。结论与传统培养方法相比,NGS检测IE瓣膜赘生物的灵敏度更高,时间短。NGS对IE的诊断,尤其是培养结果为阴性疑似IE的诊断和治疗有较大的应用价值。     

Characterization of a genetically heterogeneous porcine rotavirus C,and other viruses present in the fecal virome of a non-diarrheic Belgian piglet

Next-generation sequencing (NGS) technologies are becoming increasingly accessible, leading to an expanded interest in the composition of the porcine enteric virome. In the present study, the fecal virome of a non-diarrheic Belgian piglet was determined. Although the virome of only a single piglet was analyzed, some interesting data were obtained, including the second complete genome of a pig group C rotavirus (RVC). This Belgian strain was only distantly related to the only other completely characterized pig RVC strain, Cowden. Its relatedness to RVC strains from other host species was also analyzed and the porcine strain found in our study was only distantly related to RVCs detected in humans and cows. The gene encoding the outer capsid protein VP7 belonged to the rare porcine G3 genotype, which might be serologically distinct from most other pig RVC strains. A putative novel RVC VP6 genotype was identified as well. A group A rotavirus strain also present in this fecal sample contained the rare pig genotype combination G11P[27], but was only partially characterized. Typical pig RVA genotypes I5, A8, and T7 were found for the viral proteins VP6, NSP1, and NSP3, respectively. Interestingly, the fecal virome of the piglet also contained an astrovirus and an enterovirus, of which the complete genomes were characterized. Results of the current study indicate that many viruses may be present simultaneously in fecal samples of non-diarrheic piglets. In this study, these viruses could not be directly associated with any disease, but still they might have had a potential subclinical impact on pig growth performance. The fast evolution of NGS will be a powerful tool for future diagnostics in veterinary practice. Its application will certainly lead to better insights into the relevance of many (sub)clinical enteric viral infections, that may have remained unnoticed using traditional diagnostic techniques. This will stimulate the development of new and durable prophylactic measures to improve pig health and production.