肿瘤突变

使用Ion AmpliSeqTM Cancer Panel试剂盒能检测肿瘤研究样本中更多的突变位点 Ion AmpliSeqTM Cancer Panel使科学家能够在简单快速的流程中同时对46个关键肿瘤基因的最相关区域内的739个突变进行测序。整个突变筛查的流程只需要一天时间。整个流程在单管中进行PCR反应，只需要10ng DNA样本（从FFPE、冷冻或者新鲜组织抽提均可）。测序在一个半导体芯片上完成。 点击查看视频点击下载基因列表想了解更详细介绍，点击下载Ion AmpliSeqTM Cancer Panel应用指南 Life Technologies 中国区办事处销售服务信箱：sales-cn@lifetech.com技术服务信箱：cntechsupport@lifetech.com客户服务热线:800-820-8982400-820-8982www.lifetechnologies.com FOR RESEARCH USE ONLY. NOT INTENDED FOR ANY ANIMAL OR HUMAN THERAPEUTIC OR DIAGNOSTIC USE.© 2011 Life Technologies Corporation. All rights reserved. The trademarks mentioned herein are the property of Life Technologies Corporation or their respective owners. In compliance with federal regulations, we hereby disclose that this email communication is for commercial purposes.View the Life Technologies privacy policy.Follow Life Technologies

癌症是由渐进的基因和表观遗传变化驱动，在整个过程中，癌细胞可以获得复杂的异质性，进而更具侵袭性和转移性，并扩散到身体其他部位形成新的肿瘤，加速疾病的进程。因此，深入了解肿瘤亚克隆选择和转移的分子基础、转录状态的起源和转变以及肿瘤进化路径的遗传决定因素，不仅有助于阐明肿瘤进化的基本原则，还具有临床意义。基因工程小鼠模型（Genetically engineered mouse models, GEMMs）是研究肿瘤进展的一个关键工具，研究人员能够通过GEMMs研究肿瘤在原生微环境和实验定义的条件下的演化过程。其中，KrasLSL-G12D/+ Trp53fl/fl（KP）模型通过病毒传递Cre重组酶到少量肺上皮细胞引发肿瘤，导致致癌基因Kras的激活、P53肿瘤抑制基因的纯合缺失和肿瘤的克隆生长等，真实模拟了新生细胞转化成侵袭性转移肿瘤的主要步骤，从分子和组织病理学上再现了人肺腺癌的进展。因此，我们可以通过KP模型来探究肿瘤演变过程中尚未解决但非常关键的问题。 近日，美国加州大学Jonathan S. Weissman研究团队及合作者在Cell上发表了题为“Lineage tracing reveals the phylodynamics, plasticity, and paths of tumor evolution”的文章。研究团队将基于单细胞RNA-seq的进化谱系示踪系统引入KP小鼠模型中，连续并全面监测了一个携带致癌突变的单细胞演变为侵袭性肿瘤的全过程，揭示罕见的亚克隆可以通过独特的转录程序驱动肿瘤扩张。此外，研究团队还发现肿瘤通过典型、独特的进化轨迹发展，干扰额外的肿瘤抑制因子可以加速肿瘤的进展。该研究以前所未有的规模和分辨率重建了从单一转化细胞到复杂、侵袭性肿瘤群体的肿瘤演化全过程。 文章发表在Cell主要研究内容KP-Tracer小鼠可以连续和高分辨率追踪肿瘤的起始和进展为生成高分辨率的肿瘤演化系统，研究团队开发了一种具有谱系追踪能力的肺腺癌小鼠模型KP-Tracer，能够连续数月进行细胞谱系追踪。后续实验证实，在5-6个月后，该模型成功追踪了肿瘤发生，并且示踪剂能够在相应部位表达。此外，在对癌细胞进行单细胞转录组测序分析后，发现细胞状态、谱系、样本身份和肿瘤克隆性在肿瘤中的表达与预期一致。 图1. KP-Tracer小鼠模型的构建。来源：Cell罕见的亚克隆在肿瘤发展过程中显著扩增肿瘤进化中的一个关键问题是，基于肿瘤生长促进基因或表观遗传变化的亚克隆选择以及由此产生的亚群动态变化如何导致侵略性亚克隆对同一肿瘤的其他部分的扩展。为研究KP肿瘤的亚克隆动力学，研究团队采用了一种统计检验方法，即将每个亚克隆的相对大小与没有亚克隆被选择的“中性”进化模型中的大小进行比较分析。结果显示，有些肿瘤似乎是中性进化的，即没有证据表明阳性选择；有些亚克隆则显示出明显的阳性选择迹象。此外，研究团队发现肿瘤主要由一个（有时两个）正在扩增的亚克隆驱动。在肿瘤中，扩增细胞的比例分布广泛， 表明了亚克隆扩展的侵袭性；扩增细胞以增加的DNA拷贝数变异、细胞周期评分和适应度评分为标志。 图2. 罕见亚克隆的显著扩增及其特性。来源：Cell绘制细胞状态之间的系统发育关系揭示肿瘤进化的共同路径原则上，KP模型中观察到的细胞可塑性、转录异质性可能来自于通过转录状态的随机或结构化进化路径。为了研究肿瘤进化路径的一致性，研究团队开发了一个称为“进化耦合”的统计数据，扩展了克隆耦合统计数据来量化成对细胞状态之间的系统发育距离。基于不同转录状态的占比和进化耦合的全套肿瘤的数据驱动分层聚类显示，肿瘤可以分为三个不同的组（Fate Cluster1、Fate Cluster2及Fate Cluster3）。Fate Cluster1、2之间共享一些转录状态，Fate Cluster1主要通过包括胃样和内胚层样状态进化；Fate Cluster2通过肺混合状态进化，Fate Cluster3以高适应度状态为主，如前上皮间质转化（Pre-EMT）和间质状态。进一步，研究团队开发了“Phylotime”对Fate Cluster 1、2背后的转录变化进行分析。分析结果证实，Fate Cluster1、Fate Cluster2是两条独立的进化途径，并且每条途径显示出与Phylotime相关的不同转录变化。上述结果表明，KP肿瘤可能主要通过两种途径进化，一条是胃样和内胚层样状态，另一条是肺混合状态，且每种进化轨迹都显示出明显的转录变化。 图3. 细胞状态之间系统发育关系的构建。来源：Cell肿瘤抑制因子的缺失会改变肿瘤的转录组、可塑性和进化轨迹肿瘤抑制基因可以调节多种细胞活动，其丧失与肿瘤侵袭性的增加有关，但这些基因对体内肿瘤进化动力学的影响目前尚不清楚。因此，研究团队结合基因干预和定量系统动力学方法探索了额外的致癌突变如何改变KP肿瘤的进化轨迹，重点研究了人类肺腺癌中两种频繁突变的肿瘤抑制因子LKB1和APC，以及经CRISPR sgRNA敲除LKB1和APC后产生两种动物模型（KPL和KPA）。结果显示，靶向LKB1或APC会增加肿瘤负担，但亚克隆扩增的数量和相对大小没有改变；与肿瘤适应性相关的基因在遗传背景中差异较大。 图4. 遗传扰动会改变肿瘤的转录适应性和可塑性。来源：Cell 为检测LKB1和APC的异常是否改变了KP肿瘤的转录图谱，研究团队整合了KPL、KPA肿瘤和之前的KP肿瘤的单细胞转录组数据集。结果显示，经额外的LKB1和APC干扰后产生了四个新的转录状态。此外，针对LKB1/APC的干预也导致主导转录组状态的改变：KPL肿瘤主要富集在上皮细胞-间充质转化前状态（Pre-EMT），KPA肿瘤富集在APC特异性早期、间质和转移状态。 为研究肿瘤抑制因子的缺失如何改变进化轨迹，研究团队对单个肿瘤的转录状态占比和进化耦合进行了主成分分析。结果显示，靶向性肿瘤抑制因子LKB1或APC均可促进肿瘤生长，但其对细胞状态、可塑性和进化路径的影响差异较大 。具体而言，KPL肿瘤能够迅速发展到Pre-EMT状态下并稳定下来；KPA肿瘤则通过新的APC特异性状态开辟了一条独特的进化路径。图5. 肿瘤抑制因子的缺失对肿瘤进展及细胞状态的影响。来源：Cell结 语综上所述，该研究首次在基因工程肺腺癌小鼠模型中使用基于CRISPR的谱系示踪剂追踪肿瘤从单一转化细胞到侵袭性肿瘤的演化过程，以连续、高分辨率的肿瘤谱系追踪为肿瘤进化建模提供了一个重要参考，绘制了从激活单个细胞的致癌突变发展成为具有侵袭性的转移肿瘤的路径图，揭示了细胞转录图谱、细胞可塑性、进化路径以及肿瘤抑制因子在肿瘤发展中的作用。研究团队表示，随着谱系示踪工具的发展和其他新兴数据的集成，也期望该研究提出的实验和计算框架为未来构建肿瘤演化的高维、定量和预测模型奠定良好的基础，从而为新的治疗策略提供新思路。 图6. 研究总结概图，来源：Cell

炎症与肿瘤之间的联系在很早之前就已经被建立起来，大量的研究证据显示，炎性环境会促进肿瘤的发生发展【1】，但是这背后的分子机制却一直没有被完全阐释清楚。其中，胰腺导管癌 (PDAC) 就是炎症和原癌基因协同作用的一个经典范例：多项研究结论表明，在携带KRAS突变的胰腺组织中诱导炎症不仅反应会加速肿瘤的进展，胰腺的炎症反应还会诱发腺泡导管化生 (as acinar-to-ductal metaplasia, ADM) 和胰腺上皮内瘤变 (pancreatic intraepithelial neoplasia, PanIN) 等肿瘤早期病变，而这些早期病变则会慢慢进展成恶性肿瘤。尽管，最近的一些研究证据显示炎症介导的染色质重塑可能会在这一过程中扮演关键角色【2】，但是这其中的具体分子机制却并未研究透彻。近日，来自德克萨斯大学安德森癌症中心的Andrea Viale研究团队在Science上发表了题为Epithelial memory of inflammation limits tissue damage while promoting pancreatic tumorigenesis的研究文章，揭示了炎症反应和原癌基因KRAS突变通过对胰腺上皮细胞进行表观重塑进而导致PDAC发生的具体分子机制。为了探究炎症对于胰腺上皮细胞转化的影响，作者在PDAC小鼠 (用四环素诱导KRASG12D胰腺特异性表达) 模型中用CAE (一种肠促胰酶肽类似物) 来诱导胰腺的组织损伤和瞬时的炎症反应（图1A），他们发现CAE处理小鼠体内的肿瘤负荷显著增加且生存期大幅降低（图1C）。更加有意思的是，他们发现即使是在CAE处理的3个月后 (CAE诱导的组织损伤约在28天左右恢复正常) 再去诱导KRASG12D的表达也依然观察到了类似的实验现象。这说明即使是瞬时的炎症反应也具有一个长期的效应，并会与原癌基因KRAS协同促进正常上皮细胞向肿瘤的转变。进一步，体外的3D细胞培养实验则证实炎症反应与原癌信号驱动的上皮细胞转变是以一种细胞自主的方式进行，并非由于微环境的改变所致。为了弄清楚炎症的长期效应是如何驱动肿瘤的进展，作者将经CAE处理不同时间(Day 1, 7, 28)的小鼠胰腺组织进行了单细胞测序分析，他们发现腺泡细胞在炎症发生后会很快(Day 1)产生转录组学变化，例如腺泡消化酶表达下降和导管标记物表达升高，而这些改变与ADM的分子表型是一致的。除了这些瞬时的改变，CAE处理7天和28天的小鼠的肺泡细胞的增殖分化、胰腺胚胎发育与肿瘤发生等通路会显著激活。这说明正常的胰腺上皮细胞从瞬时的炎症反应中恢复后，它们会通过转录和表观遗传重编程来获得持续适应性反应，并且作者还证明这些发生表观重塑的胰腺上皮细胞来源于DCLK1阳性的祖细胞。为了更好地在分子层面理解炎症是如何驱动KRAS突变介导的上皮细胞癌变，作者将研究的目光聚焦在了EGR1——一个调控组织再生的转录因子，因为作者注意到EGR1在所有的组学分析中是参与细胞重编程的最显著的转录因子之一。通过构建Egr1-/- PDAC小鼠模型，作者证明EGR1在胰腺肿瘤发生和炎症诱导的上皮细胞重编程中起着关键作用。那么究竟是哪一种免疫细胞和炎症因子参与了上皮细胞的重编程？通过体外和体内的实验，作者发现IL-6是其中起主要作用的细胞因子，而巨噬细胞则是IL-6主要来源。由于上皮细胞对炎症的记忆功能的“初衷”是去提升器官对于损伤的适应能力，那么这一过程又是如何导致了肿瘤的发生呢？为了探讨炎症驱动的上皮细胞重编程与肿瘤发生的内在逻辑关系，作者对CAE-损伤恢复的PDAC小鼠进行了再次CAE处理，作者发现ADM的发生的确会促进机体对于炎症损伤的抵御能力。因此，作者推测基于正向的进化压力，由KRAS等原癌基因突变所致MAPK信号通路激活对于机体抵御二次损伤可能是有益的，小鼠实验也的确证实了这一猜想，然而，这一过程同样会使得ADM变得不可逆，进而导致肿瘤的发生。值得一提的是，同期Science杂志还发表了另外一篇研究文章从另一个不同的角度来揭示炎症与肿瘤发生发展的关系【3】。基于此，Science杂志社邀请了来自约翰霍普金斯大学肿瘤科的Won Jin Ho和Laura D. Wood教授发表了题为Opposing roles of the immune system in tumors的评述文章。在评述中，两位教授认为这两篇同期发表的文章为我们理解免疫系统如何驱动肿瘤发生的分子改变提供了深远的概念创新(“provide far-reaching conceptual innovations in our understanding of how the immune system drives molecular alterations in tumor cells”)，同时他们也指出本篇研究的局限性：该研究所用到的基因操作和处理时间只有在小鼠模型中才可能实现，因此这些发现与人类胰腺肿瘤发生的相关性仍需要进一步的实验验证。原文链接：http://doi.org/10.1126/science.abc3734

肺癌是最常见的癌症类型,肺癌病例的85%为非小细胞肺癌(NSCLC)。非小细胞肺癌中一个极其重要的驱动突变基因是表皮生长因子受体(EGFR),大约三分之一的肺腺癌中都发现了其突变。EGFR突变可以赋予肿瘤细胞更强的CD8+T细胞的抑制功能，EGFR突变的肺腺癌亚型（EGFR MT）在TME中的B7-H4表达增强，CD8+ TILs功能降低，这与抗PD-1疗法的不良反应有关。最近，越来越多的临床研究将 B7-H4 作为肿瘤免疫治疗策略的靶点。近日，苏州大学药学院章良课题组在Cancer Letters发表题为“The deubiquitinase USP2a promotes tumor immunosuppression by stabilizing immune checkpoint B7–H4 in lung adenocarcinoma harboring EGFR-activating mutants”的文章，研究了去泛素化酶 USP2a 在肺腺癌中的作用，特别是其如何通过稳定免疫检查点 B7-H4 来促进肿瘤免疫抑制，提供了一个潜在的肿瘤治疗靶点。这项研究发现，B7–H4 是一个关键的免疫检查点，能够抑制 CD8+ T 细胞的活性。目前正在进行一项临床试验，研究 B7–H4 作为潜在免疫治疗剂的作用。然而，B7–H4 通过泛素-蛋白酶体途径（UPP）降解的调控机制仍然不清楚。在这项研究中，我们发现蛋白酶体抑制剂有效地增加了 B7–H4 的表达，而 EGFR 激活突变体通过 UPP 促进了 B7–H4 的表达。通过进一步研究 USP2a 在体内肿瘤生长中的作用。发现在免疫健全的 C57BL/6 小鼠肿瘤模型中，USP2a 的缺失促进了 CD95+CD8+ 效应 T 细胞的浸润，并通过破坏 B7–H4 的稳定性阻碍了 Tim-3+CD8+ 和 LAG-3+CD8+ 耗竭 T 细胞的浸润。临床肺腺癌样本显示，B7–H4 的丰度与 USP2a 的表达显著相关，表明 EGFR/USP2a/B7–H4 轴对肿瘤免疫抑制的贡献。实验部分文章使用TissueGnostics公司TissueFAXS Spectra全景多光谱组织扫描定量分析系统获取图像。通过Tissue Cytometry技术获得了精准的单细胞定量结果、空间定量数据及蛋白表达水平的量化。Panel 1：EGFR、Cyclin D1、PCNA、Ki67、DAPIPanel 2：EGFR、CD8、PD-1、TIM-3、LAG-3、DAPIPanel 3：：EGFR、CD8、CD137、CD95、CD69、DAPITissue Cytometry技术，也称为组织细胞定量分析技术，是一种先进的组织成像和分析方法，不仅能帮助临床医师更深入地理解肿瘤的生物学特性，还能提升科研能力和效率，克服科研过程中的挑战。01肿瘤微环境中的作用文章中提到USP2a通过去泛素化作用稳定B7-H4，从而促进肿瘤免疫抑制。利用Tissue Cytometry技术，作者可以定量分析肿瘤组织中B7-H4的表达和分布，深入理解其在肿瘤微环境中的作用；为研究B7-H4与其他免疫细胞（如CD8+ T细胞）的关系，Tissue Cytometry技术在一张病理切片中同时检测多个标记物，提供多参数分析，帮助揭示这些复杂相互作用；研究USP2a的敲除影响了肿瘤细胞与免疫细胞的相互作用时，作者借助Tissue Cytometry技术的空间分析功能，揭示了免疫细胞在肿瘤微环境中的空间分布，这对于理解免疫细胞如何参与肿瘤免疫调节至关重要。02高通量自动化的分析Tissue Cytometry技术拥有国际领先的组织切片原位定量分析思路、算法与验证工作流，参与使用Tissue Cytometry技术的项目，临床医师可以通过实际操作提升其科研技能，特别是关于组织成像和定量分析的技能。使用该技术能够处理来自大量患者的样本，使得研究更具代表性和统计学意义，对于研究如肺腺癌这样具有高度异质性的疾病尤为重要。利用TissueFAXS Cytometry技术的自动化和高通量分析能力，临床医师可以更高效地处理大量样本，从而在繁重的临床工作之余，还能有效进行科研工作。尽管资金是科研的一大挑战，但以Tissue Cytometry技术作为数据深入分析的基础，提供的高通量和高精度分析可以在有限的预算内产生更多的研究成果，在科研项目中提高资金的使用效率。03提升多学科交叉合作，帮助临床拓宽科研领域，打开合作思路文章中的研究表明，USP2a的作用涉及多个生物学领域，如分子生物学、免疫学和肿瘤学等，这些也同样是Tissue Cytometry技术的应用范畴。利用Tissue Cytometry技术，临床医师可以更容易地与其他领域的专家合作，共同解决复杂的医学问题。相比之下，Tissue Cytometry技术发表文章的影响因子普遍较高，研究结果具有国际影响力，利用该技术，临床医师可以与国际同行分享和讨论研究数据，提升研究的国际认可度。Figrure1. USP2a 可促进免疫缺陷裸鼠的肿瘤增殖(F) 具有代表性的裸鼠肿瘤多色染色图在裸鼠体内形成的肿瘤的代表性多色染色：表皮生长因子受体（绿色）、细胞周期蛋白 D1（红色）、PCNA（灰色）、Ki67（紫色）、SN470（蓝色）。(G) EGFR+ 肿瘤细胞中 Cyclin D1+ EGFR+、Ki67+ EGFR+、PCNA+ EGFR+ 的百分比统计。Figure2. USP2a在免疫健全的C57BL/6小鼠中促进肿瘤免疫抑制，B7-H4参与这一过程。(B) 代表性多色染色显示耗竭的CD8+ T细胞标志物：EGFR（绿色）、CD8（红色）、PD-1（灰色）、Tim-3（黄色）、LAG-3（紫色）、SN470（蓝色）。(C) 统计了EGFR+肿瘤细胞和CD8+ T细胞在所有细胞中的百分比。(D) 类流式散点图显示了肿瘤浸润的Tim-3+CD8+、PD-1+CD8+和LAG-3+CD8+ T细胞的百分比。统计分析显示三组之间浸润的Tim-3+CD8+ T细胞百分比存在显著差异。(E) Tim-3+CD8+和LAG-3+CD8+ T细胞在EGFR+肿瘤细胞距离梯度（0–5 μm、5–10 μm、10–20 μm和20–100 μm）内的空间分布。(F) 代表性多色染色显示效应CD8+ T细胞标志物：EGFR（绿色）、CD8（红色）、CD69（灰色）、CD137（黄色）、CD95（紫色）、SN470（蓝色）。(G) 类流式散点图显示了肿瘤浸润的CD69+CD8+、CD137+CD8+和CD95+CD8+ T细胞的百分比。统计分析显示三组之间浸润的CD95+CD8+ T细胞百分比存在显著差异。(H) CD95+CD8+ T细胞在EGFR+肿瘤细胞距离梯度（0–5 μm、5–10 μm、10–20 μm和20–100 μm）内的空间分布。

近日，国家卫生健康委临床检验中心(NCCL)公布了2022年全国实体肿瘤体细胞突变高通量测序室间质量评价统计结果。华测检测认证集团股份有限公司旗下子公司——华测艾普医学实验室再次满分通过此次NGS室间质评，持续体现着华测艾普医学在NGS检测方面扎实的实验能力、强大的生物信息分析能力以及可靠的质量管理体系运营。 　　全国肿瘤体细胞突变高通量测序检测室间质量评价计划，是保证各临床实验室检测质量的重要手段，主要旨在确定各个参评实验室实体肿瘤体细胞突变高通量测序检测的能力，发现在检测过程中存在的共性问题以及实验室存在的特殊问题，促进各实验室提高检测水平。 　　本次测评上报的检测范围包括：点突变、短片段插入/缺失突变等，涉及的所有基因突变类型均被华测艾普医学检出，无任何假阳性或假阴性结果，与公布的结果一致，满分通过！ 　　华测艾普医学作为“CTI华测检测”的一份子，将继续保持检测的钻石品质，以高标准、高质量的专业技术，不断进取、精益求精，为广大客户提供医疗检测服务，守护大众健康，为品质生活传递信任。

作者：青岛大学附属医院王晓囡、邢晓明2013年，好莱坞知名女星安吉丽娜朱莉在《纽约时报》发表了一篇名为《My Medical Choice》的文章，讲到自己的母亲与癌症斗争了近十年，于56岁时去世。而她遗传了母亲的BRCA1突变基因，这使她患乳腺癌的几率高达87%，患卵巢癌的几率也达到50%。为了尽可能地降低患癌风险，她决定接受预防性双乳切除术。两年后她又选择预防性的切除了卵巢和输卵管。BRCA1突变真的这么可怕吗？我们一起走进BRCA以及他的家族HRR来一探究竟。01 BRCA基因是什么？BRCA是breast cancer这两个英文单词前两个字母的缩写，研究者于上世纪90年代先后发现了与遗传性乳腺癌有关的基因，分别命名为乳腺癌1号基因、2号基因，英文简称BRCA1/2。实际上，BRCA1/2是两种抑癌基因，通俗的讲也就是对人体有好处的基因，它们翻译出来的蛋白质就像故障工程师一样，兢兢业业的修补受损伤或者有缺陷的基因。哪里有基因的双链断裂，哪里就有他们忙碌的身影。其实人体内不是只有BRCA1/2具有基因修复功能，而是有一个负责基因修复的大家族，被称为HRR（同源重组修复）通路，它包含的基因有：BRCA1,BRCA2，ATM,ATR,BARD1,BLM,BRIP1,CDK12,CHEK1,CHEK2,FANCA,FANCC,FANCD2,FANCE,FANCF,FANCI,FANCL,FANCM,MRE11,NBN,PALB2,RAD50,RAD51,RAD51B,RAD51C,RAD51D,RAD52,RAD54L,RPA1等。BRCA1/2是其中比较关键的两个基因，是HRR通路中的中流砥柱。02 如何检测BRCA1/2基因有没有突变？穿刺或者手术切取的组织都会被送往病理科，由病理科的医生对其进行处理并最终制作成蜡块（由石蜡包裹着的组织块）。进行BRCA1/2检测，首先需要从蜡块中提取DNA或者直接从血液中提取DNA，然后通过生物学技术对DNA中的BRCA1/2基因进行测序。由于BRCA1/2基因没有热点突变，即它的突变不集中于某几个区域上，而是在所有区域都有可能发生，所以需要利用下一代测序技术（Next generation sequencing，NGS）对BRCA1/2基因进行全外显子测序。最后根据测序数据分析可能的BRCA1/2基因突变，判定是否携带BRCA1/2基因的突变。03 有BRCA1/2突变一定得肿瘤吗？当然不是啦。其实BRCA1/2的突变分为5类，只有被归为第五类和第四类的突变才可能导致肿瘤的发生。第五类的突变被称为致病性突变，有99%的可能导致肿瘤的发生，第四类的突变被称为可能致病性的突变，有95%-99%的可能导致肿瘤的发生。那为什么发生这两类突变的BRCA1/2基因就从原来的好基因变成坏基因了呢？这是因为发生了这些突变的BRCA1/2基因在翻译时遇到了麻烦，不能翻译出具有正常功能的BRCA1/2蛋白，导致其丧失修复基因双链断裂的能力，这会影响基因组的稳定性，并引起多种肿瘤的发生。有研究指出，BRCA1/2胚系突变可使女性患卵巢癌的风险提高10-30倍，也增加了人们患乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤等多种癌症的风险。04 BRCA1/2突变会遗传吗？BRCA1/2突变分为体细胞突变和胚系突变两种类型。体细胞突变是指只有肿瘤细胞发生了突变，而人体其他部位的正常细胞则没有发生突变。这种突变不会遗传给后代。那胚系突变是什么呢？我们都知道每个人都是爸爸妈妈爱的结晶，精子和卵子结合形成受精卵，再经过妈妈十月怀胎的辛苦最终有了我们每一个个体。精子和卵子里有来自爸爸和妈妈的染色体，这两部分染色体汇集到一起就变成了我们自己的染色体。如果爸爸或者妈妈贡献给我们的染色体里含有BRCA1/2的突变，那么我们就遗传了这个突变。我们体内的每一个细胞（每个细胞都是从最初的受精卵分裂来的，都跟受精卵有相同的染色体）里都带有这个突变，我们的后代也有可能带有这个突变，这就是胚系突变。胚系突变是可以遗传的。05 怎么区分BRCA1/2的突变到底是体细胞突变还是胚系突变呢？抽取静脉血3ML，分离其中的白细胞，提取DNA进行检测，如果检测出BRCA1/2的突变，这个突变就是胚系突变。如果血液里没有检测到突变，却在肿瘤组织中检测到了，那这种突变就是体细胞突变。06 有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变应该怎么办？对于携带BRCA1/2胚系突变的正常人来说，可以找专业的医生进行遗传咨询，并加强高风险疾病（女性如乳腺癌、卵巢癌等；男性如前列腺癌、胰腺癌等）的筛查，做到早发现早治疗。或者根据医生的建议并结合自身状况，选择是否像安吉丽娜朱莉一样进行预防性切除术以降低患癌风险。同时建议对有风险的亲属如父母、兄弟姐妹、子女等进行遗传咨询并考虑是否进行基因检测。对携带BRCA1/2胚系突变的肿瘤患者来说，一方面可以做遗传咨询，另一方面可以选择相应的药物进行治疗。而对于BRCA1/2体细胞突变的患者来说，可直接进行药物治疗而不用做遗传咨询。07 PARP抑制剂为什么可以用来治疗具有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变的肿瘤患者？前面我们提到BRCA是修复DNA双链损伤的酶，而PARP则是一种修复DNA单链损伤的酶，它的全称聚腺苷二磷酸核糖聚合酶。PARP抑制剂可以选择性的抑制PARP介导的DNA单链损伤修复途径，使发生损伤的DNA单链进一步转化成DNA双链断裂。这个时候就需要BRCA闪亮登场，而如果BRCA基因发生致病性或者可能致病性的突变，如同前文所述，DNA双链断裂就得不到修复，DNA损伤不断积累，最终就导致了细胞的死亡，这被称为合成致死效应。所以在选择此类药物进行治疗前，一定要先进行基因检测，BRCA基因确实存在致病性或者可以致病性突变才可用药，用药才有效果。此外，上文我们提到BRCA1/2是HRR通路中的核心成员，其实HRR通路中的其他基因如果出现问题，如发生致病性或者可能致病性的突变，同样可以影响基因的稳定性，导致肿瘤的发生。2020年PARP抑制剂奥拉帕利获得美国FDA（美国食品药品监督管理局）批准一项新的适应症，即用于治疗HRR通路基因突变的前列腺癌患者。 了解了BRCA1/2的前世今生，揭开了它的面纱，是不是觉得它也没有那么可怕了呢？可能不是每个人都能像安吉丽娜朱莉那样喊出自己的医学宣言，但是知己知彼，百战不殆，了解它，走进它，干掉它，愿每一位患者都能战胜病魔拥抱健康。

近日，恒瑞医药子公司苏州盛迪亚生物医药有限公司收到国家药品监督管理局（以下简称“国家药监局”）下发的《受理通知书》，公司注射用瑞康曲妥珠单抗（研发代号：SHR-A1811）的药品上市许可申请获国家药监局受理，并且近日该产品已被纳入优先审评程序，适应症为：用于既往接受过至少一种系统治疗的局部晚期或转移性HER2突变成人非小细胞肺癌患者的治疗。关于HER2突变非小细胞肺癌原发性肺癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤。根据GLOBOCAN 2022数据，肺癌发病率居恶性肿瘤第一位，死亡率居恶性肿瘤首位，全球每年新发肺癌病例数约为250万，死亡病例数约为180万，在肿瘤致死病因中居第一位。HER2突变在非小细胞肺癌（NSCLC）中是一种相对罕见的驱动基因变异，发生率大约为2%-4%。与其他驱动基因相比，HER2突变NSCLC总体生存期较短，预后差。我国该人群在一线标准治疗进展后仍以化疗为主，缺乏有效的治疗手段。注射用瑞康曲妥珠单抗是恒瑞医药自主研发的、以HER2为靶点的抗体药物偶联物，拟用于HER2表达或突变的晚期实体瘤的治疗。瑞康曲妥珠单抗可特异性结合肿瘤细胞表面上的HER2，随后偶联物被内吞至细胞内并转运至溶酶体中，通过携带的载药在肿瘤细胞内产生药物作用，诱导肿瘤细胞的凋亡。瑞康曲妥珠单抗已获批开展多项临床研究，其中乳腺癌、胃癌或胃食管结合部腺癌、结直肠癌以及非小细胞肺癌均进入III期研发阶段，旨在为HER2基因异常的肿瘤患者提供新的治疗选择，为后续研究及药物惠及患者提供更多的临床证据。2024年6月，瑞康曲妥珠单抗治疗HER2突变非小细胞肺癌（NSCLC）患者的II期临床试验（SHR-A1811-I-103）主要研究终点结果达到方案预设的优效标准。该研究旨在评估瑞康曲妥珠单抗治疗HER2突变的晚期NSCLC受试者的抗肿瘤疗效和安全性。由上海市胸科医院陆舜教授担任主要研究者，全国35家中心共同参与。主要研究终点为由独立影像评审委员会（IRC）基于RECIST v1.1评估的客观缓解率（ORR），次要研究终点包括研究者基于RECIST v1.1标准评估的ORR、IRC和研究者评估的缓解持续时间（DoR）、疾病控制率（DCR）、无进展生存期（PFS）以及总生存期（OS）等。研究结果表明，与预设的历史数据相比，瑞康曲妥珠单抗单药在HER2突变NSCLC患者中取得了显著的且有临床意义的改善。多年来，恒瑞医药深刻关注中国HER2表达或突变肿瘤领域的治疗现状，持续探索更多有效的治疗方案。目前，基于恒瑞模块化ADC创新平台（HRMAP），经过10年的ADC研发积累，恒瑞成为国内在热门靶点上布局进展靠前、兼具诸多差异化ADC产品的企业，目前已有包括SHR-A1811在内的12个新型、具有差异化的ADC分子成功获批临床，6款产品实现国际同步开发，还有多个创新药产品布局各个实体肿瘤治疗领域，以期为患者带来更多的治疗选择。

p 　　“生物过程是动态的，要想彻底了解生物过程需要用动态测量手段来观察。” Yehuda Brody说到。他是麻省理工学院和哈佛大学(剑桥，MA)博莱尼实验室的一位三年级博士后研究员，近几年他一直从事单细胞基因表达动力学的可视化测量研究。现在，他专注于诱变过程动力学研究，他和同事已经开发出一种新的DNA测序方法， span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 能够分析单细胞在生命周期里的突变积累过程。 /strong /span 这种创新方法是Paul Blainey博士在SLAS2018报告的。 /p p 　　从我们出生的那一刻起，体细胞突变在我们的身体中就不断发生。大多数时候它们是无害的。但在人的一生中，它们会增加，并与许多年龄相关的疾病有关，包括神经变性、器官衰竭和癌症。据Brody说，科学家们长久以来研究了在功能基因组学中突变的影响，重点研究了突变的后果。这个领域已经得到长足的发展，人们已经开始探索突变诱变的起源：首先是什么机制引起突变，细胞是如何处理DNA中的损伤的。Brody说这是思维的一个重要转变。“通过观察突变的过程，而不仅仅是后果，我们可以专注于减少累积突变的数量，以防止它们和与它们相关的疾病。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/6a243885-15c3-490e-9461-7a4a9bed3750.jpg" title=" brody.jpg" width=" 150" height=" 179" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 150px height: 179px " / /p p style=" text-align: center " strong Yehuda Brody博士 /strong /p p 　　确定突变原因的一种方法是研究它们的模式。Blainey认为，这些模式越精确，就越有可能溯源，找出突变的原因。正如他所解释的，这是一个非常复杂的过程：“DNA的损伤可能来自体外，也可能来自体内。例如，环境中可能有破坏性的化学物质，但是突变还是会自然地发生。此外，还有不同的DNA修复机制，它可以消除一些突变和进化选择，这使得基于功能效应的不同突变更丰富或更少。因为有这么多的事情发生在一起，很难追溯。这需要对这些不同的生物和化学过程进行非常详细的分析和大量的理解，来看清整个过程的全貌。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/b73744ca-4578-438d-9672-97593a1fcac0.jpg" title=" Blainey.jpg" width=" 150" height=" 195" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 150px height: 195px " / /p p style=" text-align: center " strong Paul Blainey博士 /strong /p p 　　单细胞基因组测序的常规方法，如微流体，具有高错误率和高成本缺陷，限制了它们的广泛使用。2016，对于这些复杂的系统，徐和他的同事发布了一个简单、稳定的替代方案。但是，尽管增加了可用性，当用于体细胞突变分析时，下一代测序(NGS)还是有它的局限性。 /p p 　　首先，体细胞突变是比较罕见的。据Blainey介绍，典型的预期速率约为10-11至10-8个碱基多态性(SNP)，每个碱基对应每一个细胞分裂，而NGS普遍的错误率约为10-5SNP每碱基对。简单地说，NGS不够精确，无法检测体细胞突变。 /p p 　　Brody指出，目前的方法的另一个局限是，当我们使用单细胞测序时，我们对细胞的相互作用和时间没有任何了解。“我们的目标是开发一种方法来观察突变发生的时间和地点，以获得突变的一些上下文，并获得干净的定量和定性数据，以显示突变真正来自何处。” /p p 　　 span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 更细致的观察 /strong /span /p p 　　研究人员解释说，单细胞DNA的全基因组测序通常有两种方式：要么从一个细胞开始，就有一个基因组拷贝，放大，然后测序。要么把这个细胞扩增成一个群，然后对细胞群进行测序。 /p p 　　Blainey说，Brody的工作代表了超越这些传统方法来提高数据质量和获得时间信息的努力。他说：“这和其他人做的非常不同，你必须仔细观察，甚至把它看成是单细胞方法。” /p p 　　这种新颖的方法从一个单一的创建细胞，允许生长几代的小群体开始。然后从种群中提取单个细胞并进行亚克隆，以产生代表原始种群中每一个谱系的细胞群。然后从亚克隆细胞的DNA测序。“然后，”Blainey说，“当我们进入数据集来调用新变体时，我们利用了样本之间的谱系关系的先验估计。因为我们知道细胞之间的关系，我们知道它的历史，我们可以取一个特定的细胞并追踪它，看看每一步在何处和何时发生变化。“布洛迪把它比作显微镜，观察单个细胞周期的特定时间点的突变。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 潜在应用 /span /strong /p p 　　Blainey认为，这种“谱系测序”不仅是基础诱变研究的基础工具，而且可能具有实际应用。他给出的一个例子是理解暴露于致癌物质如环境化学物质或吸烟引起的突变生物学。“我们真的试图在这些致癌物、突变、细胞生物学和最终的癌症发生率之间作出定量和详细的联系。” Brody希望利用这种方法，“25年或30年后，我们可以开发降低突变率的疗法，预防癌症等与年龄有关的疾病。” /p p 　　Blainey发现的另一个潜在应用是减少DNA损伤疗法如烷化剂、拓扑异构酶抑制剂和顺铂的有害作用。这些药物通过破坏肿瘤细胞DNA的速度比快速分裂的细胞更快修复细胞，最终杀死细胞。由于正常细胞不能像肿瘤细胞那样快速复制，所以它们的突变少，可以更容易地耐受治疗。真的可以吗?正如Blainey指出的，接受这种治疗的人通常会发展成继发性恶性肿瘤。“我不认为当你应用DNA损伤治疗方法时，对病人正常细胞的突变负担有很好的理解，部分原因是缺乏分析它的工具。我认为重要的是考虑这种疗法对未来癌症的风险。Brody的方法可以提供一个工具，以非常详细的方式研究突变的问题。” /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 这种观察诱变的方法有助于预测谁将受益于DNA损伤的化疗，通过应用遗传操作来观察特定的遗传背景对顺铂等药物的反应。 /span /strong 根据Blainey的说法，“如果我们更清楚地知道，作为剂量的函数，你在给定的化疗中有多少突变，也许我们能找到一个你能获得很多疗效的甜点，但是你还没有达到最大的突变数量。” /p p 　　找到甜点可能需要个性化的方法。麻省理工学院的研究人员已经表明，修复DNA的能力在个体之间是不同的。“我们的方法可能有助于预测这一点。”Blainey说。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 下一步是什么? /span /strong /p p 　　Brody认为潜在应用的其他领域包括体外受精、干细胞研究、其他与年龄有关的疾病和环境暴露。他对未来的合作感到兴奋，但现在，他说，主要目标是分享他们的概念为这种类型的分析，希望通过了解效用，其他人会对应用该方法感兴趣。“我们不仅要展示如何做到这一点，而且要展示什么是可能的，并希望鼓励其他人开发更多的方法来使用它。” /p p 　　Blainey同意上述说法。“一切都必须从某处开始。对于技术开发来说，你通常会从一个初步的想法开始，然后在很长一段时间内，会有很多进一步的改进，真正提高了一种新方法的性能和适用性。” /p

导读非小细胞肺癌（NSCLC）和大肠癌是常见的恶性肿瘤，随着基因检测技术的不断发展，KRAS基因突变检测技术逐渐被运用到癌症检测和临床治疗。KRAS基因突变检测是目前癌症患者在使用靶向药物治疗前必做的检测项目。根据患者的基因突变情况不同，可以筛选出对靶向治疗敏感和耐药的人群，从而制定更个性化的治疗方案，既节省了大量的医疗资源，又提高了治疗的有效性和合理性。本文对现今分子临床诊断中的最先进的12种KRAS突变检测技术做了一个评估对比，结果显示，不同的KRAS检测方法，相应的灵敏度不同（如图1）表1 中列举每种技术和方法的特点和优势 结论在本研究中可以看到，质谱检测相对于测序检测而言，存在着可以明显读出密码子突变类型的优点。MALDI-TOF方法在KRAS突变检测中具有灵敏度高、准确度高、分辨率高、质量范围广及速度快等特点，在操作上制样简单、可微量化、大规模检测。MALDI-TOF将逐渐成为一种具有潜力的高通量、自动化基因分型的金方法。

今年10月29日，中国首个大样本多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据在葡萄牙里斯本举办的IGCS(国际妇癌协会)双年会上发布，填补了我国在该研究领域的空白。11月11日，在由上海市抗癌协会妇科肿瘤专业委员会主办，阿斯利康和华大基因协办的“中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据公布”媒体发布会上，该研究负责人复旦大学附属肿瘤医院妇瘤科主任吴小华教授指出：“中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据的公布，为学界提供了首个可靠的、具有代表性的中国患者人群BRCA突变状况的数据，为进一步在中国卵巢癌患者中制定精准治疗方案、确立BRCA检测共识提供了理论基础和依据。” BRCA一旦突变，卵巢癌发病风险将大幅增加 卵巢癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一，据国家癌症中心资料，我国每年卵巢癌新发病例数约为5.21万人，死亡病例数约为2.25万人，死亡率位居妇科恶性肿瘤的首位。卵巢癌发病隐匿，且缺乏有效的筛查及早期诊断措施，约70％患者在确诊时已属晚期，存在肿瘤的广泛播散和转移，5年生存率仅为30-40％左右。 研究发现BRCA突变与卵巢癌的发生关系密切，BRCA1和BRCA2均为抑癌基因，在调节细胞复制、DNA损伤修复、细胞正常生长方面有重要作用，如果BRCA发生突变，就丧失了抑制肿瘤发生的功能，导致癌细胞大量繁殖。研究发现，一般人群的卵巢癌终生发病风险约为1%，而BRCA1突变携带者的卵巢癌发病风险可高达40%，BRCA2突变携带者的卵巢癌发病风险可升高至11-18%。因此BRCA检测不仅能成为卵巢癌早期筛查的重要参考数据，对卵巢癌患者后期用药也极具临床指导意义。 美国著名影星安吉丽娜茱莉就曾因检测出BRCA1突变而预防性切除了双侧卵巢及输卵管以预防卵巢癌，一时间BRCA检测成为社会热点话题。 BRCA检测：简单方便告知患癌风险BRCA1/2都是典型的抑癌基因，其突变可能出现于基因的各个区域，仅仅检测这两个基因的某几个变异，不仅不能全面解析患癌风险，反而会有大范围漏检的可能，因此传统的测量单个位点的一代测序不适用于检测BRCA突变。另外一个值得关注的点是，每个人都有各类基因变异，但其中大多都是无害的，所以检测机构不仅要找到基因变异，更要有可靠的数据库和遗传解读能力，后者决定了每个找到的基因变异能否被正确地判定为有害还是无害。 大众在选择基因检测机构时首先要看准资质。一般而言，三甲医院进行的遗传性肿瘤基因检测相对可靠，但是三甲医院中能开展该检测项目的比较稀少，目前国内进行遗传性肿瘤基因检测的多为第三方临床检验中心。2015年3月27日，国家首批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位确定，全国仅5家第三方临检机构获得该试点资格，包括深圳华大临床检验中心和天津华大医学检验所。卫生部临床检验中心2016年4月对44家做肿瘤基因测序的实验室（包括医院和基因检测公司）进行了考试，深圳华大临床检验中心、天津华大医学检验所、中山大学附属肿瘤医院、深圳市罗湖区人民医院等都获得了满分。美国病理学会(CAP)的2016年上半年BRCA基因检测能力验证项目结果表示，深圳华大临床检验中心的结果全部合格，满分通过，也标志着华大基因在BRCA1/2基因检测项目的检测流程、信息分析和临床解读整个环节的规范性和准确性均达到了国际标准。 28.45%的中国卵巢癌患者存在BRCA突变 近二十余年，国外很多文献报道过卵巢癌患者中BRCA突变的比例大致在5-29%，但来自亚洲的数据很少，尤其是在中国，由于BRCA检测并不是一项常规检测项目，因此尚无此方面大规模、多中心的研究数据。 由复旦大学附属肿瘤医院、中国医学科学院肿瘤医院、山东大学齐鲁医院、中山大学附属肿瘤医院、四川大学华西第二医院共同完成的中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究，共纳入826例上皮性卵巢癌患者,采用目前国际上公认最准确的二代测序方法进行BRCA1/2基因突变的检测，发现我国卵巢癌患者BRCA突变率为28.45%，其中BRCA1突变率为20.82%，BRCA2突变率为7.63%。该研究牵头人，吴小华教授指出：“此项研究证实：中国超过四分之一的卵巢癌患者都存在BRCA突变，彻底颠覆了我国卵巢癌患者BRCA突变率较低的传统观念；同时，研究还发现BRCA突变不仅局限于有卵巢癌家族史的患者或者是某一病理类型，因此非常有必要在中国将BRCA检测作为所有上皮性卵巢癌患者的常规检测之一，该检测对于进一步制定和评估治疗方案必不可少。” 推广BRCA突变检测，助力卵巢癌精准治疗 对卵巢癌患者进行BRCA突变检测，有助于更好地进行预后的判断、化疗方案的选择、家族遗传史患者亲属的风险评估，帮助医生根据患者的基因特点来选取更精准的治疗方案。由于BRCA突变检测对实验室设备和检测人员技能要求很高，目前该检测并没有普及，即使是一些大医院都不能进行该项检测。临床多中心研究中的BRCA1/2基因检测，由华大基因提供。随着第二代高通量测序技术的普及，将会有越来越多的医院能开展BRCA基因检测。 在媒体沟通会上，吴小华教授总结道：“此次中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究的成功发布，要感谢阿斯利康和华大基因的大力协助。目前，晚期卵巢癌的治疗一直是妇科肿瘤医生面临的严峻考验，我相信通过对疾病的深入研究，对新药的不断研发，以及基因检测技术的提高和普及，最终将惠及卵巢癌患者，为她们争取更多宝贵的、高质量的生存时间，绽放生命的精彩。”

摘要北京大学人民医院胸外科杨帆团队和清华大学医学院生物医学工程系郭永团队合作，在《OncoTargets and Therapy》发表题为"Highly Sensitive Droplet Digital PCR Method for Detection of de novo EGFR T790M Mutation in Patients with Non-Small Cell Lung Cancer"的研究论文，该研究使用新羿TD-1数字PCR平台，验证了非小细胞肺癌病人中原发EGFR T790M突变与共存的致敏EGFR突变在等位基因上的顺反式关系（顺式排列指两个位点在同一条DNA分子上，反式排列则是指两个位点不在同一条DNA分子上，这两种不同排列方式导致患者对药物的敏感性不一样），并探索了福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本对检测原发EGFR T790M突变的影响。方法与结果该研究入组了300例中国非小细胞肺癌患者，所有病人都未使用过EGFR-TKIs。对于前250例患者（A组），通过外科手术获取肿瘤组织后快速冷冻后保存于-80℃；对于后50例患者（B组），获取病人的肿瘤组织和癌旁正常组织，并分别制作成冰冻肿瘤组织、FFPE肿瘤组织、冰冻正常组织和FFPE正常组织。对A组的250例冰冻肿瘤组织进行EGFR基因突变检测，并对同时检出T790M突变和致敏EGFR突变的样本进行等位基因顺反式检测。对B组的4种类型样本进行EGFR基因突变检测，分析4种类型样本中T790M突变比例。（详细流程见图1）300例冰冻组织EGFR检测结果如下表：图1 研究设计流程对3例为L858R+T790M双阳性样本。进一步构建了L858R+T790M双重检测体系，用总RNA分析L858R和T790M的顺反式关系，结果表明，这3例样本均为顺式关系，即L858R和T790M突变存在于同一条DNA分子上（图2）。图2（A）显示了野生型EGFR的NSCLC细胞系的FAM非特异性信号。（B、C、D）3例NSCLC患者，同时伴有原发T790M和L858R突变，用ddPCR方法检测两种突变的等位基因关系，B、C、D所示为EGFR的原发T790M（FAM标记）和L858R（VIC标记）的双阳性信号， FAM和VIC阴性信号以黑色表示。野生型EGFR L858R和野生型T790M突变的信号以蓝色表示。EGFR L858R突变阳性的信号以绿色表示。原发T790M伴随顺式L858R突变的双阳性信号以橙表示。对B组的50例病人的4种类型样本进行19Del、L858R和T790M检测，发现T790M在癌旁正常组织FFPE样本的丰度为0.1%-0.5%，而同样的冰冻组织的突变丰度均低于0.1%。这提示在用FFPE样本检测T790M突变时，需仔细确认判读的cut off。图3 FFPE肿瘤组织样本和FFPE癌旁正常组织样本中的原发T790M突变丰度研究结论1、中国NSCLC原发T790M突变发生率很低，在本研究中只有1.3%。2、本研究发现的3例L858R+T790M双阳性样本为顺式突变，数字PCR可以有效检出。3、福尔马林固定造成的人工突变会影响FFPE样本的T790M突变检测。所以使用ddPCR检测FFPE样本前，应仔细验证ddPCR检测体系的分析cut off值。作者介绍北京大学人民医院胸外科王迅主治医生为该论文的第一作者，北京大学人民医院胸外科杨帆教授与清华大学医学院郭永教授为论文的合作通讯作者。原文链接：https://www.researchsquare.com/article/rs-29659/v1

复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科主任邵志敏团队成功绘制最大规模的中国人群乳腺癌基因突变图谱，首次系统性揭示了中国人群乳腺癌的基因突变特征。相关研究成果近日发表于《自然—通讯》。作为我国女性发病率最高的恶性肿瘤，乳腺癌堪称“红颜杀手”。在上海等大城市中，乳腺癌已经连续20余年位居女性恶性肿瘤前列。邵志敏表示：“相比于欧美发达国家，中国人乳腺癌的5年生存率仍然有不小差距。导致这一差异的主要原因之一在于国人乳腺癌发病特征较为特殊。例如国人乳腺癌患者发病年龄有45至55岁、70至74岁两个高峰，且多数患者发生在绝经前。这些差异提示我们需要探索更适合国人乳腺癌的精准方案。”“基因突变图谱是乳腺癌精准治疗最基础‘参考索引’。” 该论文共同第一作者、复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科博士江一舟告诉《中国科学报》，为此我们提出设想，能否从基因层面分析，揭示国人乳腺癌的独有特征？为突破这一“瓶颈”，邵志敏团队筛选了484个与乳腺癌个性化治疗方案高度相关的基因，几乎覆盖所有国内外已经公布过的乳腺癌突变基因，形成了乳腺癌多基因精准检测“目录”。2018年4月至2019年4月期间，研究人员根据多基因精准检测“目录”，收集了1,134例配对的乳腺癌标本和外周血标本，并统计所有乳腺癌患者的基本临床病理信息，全面分析乳腺癌队列的基因组数据，绘制出国内首个千人乳腺癌基因变异图谱。这也是目前最大规模的单中心中国人群乳腺癌基因突变图谱。研究进一步发现，中外乳腺癌突变谱之间的差异主要集中在HR阳性/HER2阴性型，而在HR阳性/HER2阳性型，HR阴性/HER2阳性型和三阴性型中，并无明显差异。专家表示，这项研究成果为国人乳腺癌精准治疗靶点并在临床上成功应用打下了基础。

近日，由上海市卫生和健康发展研究中心组织的关于《人类8基因突变联合检测试剂盒卫生技术评估研究》结题会在上海召开。研究全面分析了泛生子人类8基因突变联合检测试剂盒（以下简称“8基因试剂盒”）用于诊断非小细胞肺癌患者的成本效果，并进行卫生经济学评估，为地方医保部门和医院采购决策提供科学依据。值得一提的是，本次评估研究也成为国内首份基因检测行业的卫生经济学研究报告。本次研究的内容包括国内各省市伴随诊断项目收费现状梳理、“8基因试剂盒”卫生经济性评价，以及“8基因试剂盒”准入建议。并通过系统梳理已发表的文献和临床研究报告，总结归纳“8基因试剂盒”用于诊断非小细胞肺癌的有效性、经济性和创新性。有效性方面，“8基因试剂盒”具有较好的性能表现，临床试验结果表明与对照试剂检测结果和伴随诊断试剂均有较好的一致性，并通过靶向药物回顾性疗效分析，验证了临床用药有效性，具有较高的临床应用价值。经济性方面，卫生经济学评价结果显示，与3基因（EGFR，ALK，ROS1）PCR联合基因试剂盒相比，采用8基因突变联合检测试剂盒所需要的诊断成本更高，但带来的诊断效果、治疗效果更好，具有一定的经济性以及成本-效果。创新性方面，与传统检测方法相比，“8基因试剂盒”基于“一步法” 快速检测技术，具有较高的技术创新性。同时，“8基因试剂盒”具有简单、快速、方便、低成本、稳定等特点，适合医院自行开展检测，具有较高的应用创新性。肺癌是中国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，国家癌症中心数据显示，2015年中国新发肺癌病例约为78.7万例，发病率为57.26/10万，位于恶性肿瘤发病率第1位[1]。患者的分子遗传学特征可指导靶向药物的选择，因此，伴随诊断对于广大非小细胞肺癌患者具有较大的临床价值。海军军医大学第二附属医院肿瘤科主任臧远胜海军军医大学第二附属医院肿瘤科主任臧远胜认为，非小细胞肺癌诊疗已进入精准时代，有明确驱动基因突变的非小细胞肺癌患者使用靶向治疗有更长的生存获益，而基因检测技术的发展为非小细胞肺癌的诊疗提供了更多的便利，NGS检测与传统测序方法相比可以给患者提供更多靶药选择。针对NGS检测能够具备更高的可及性，本次研究的主报告人、上海市卫生和健康发展研究中心卫生技术评估研究部研究员符雨嫣也做了系统介绍，其建议逐步尽快统一收费模式，规范收费计价单位，促进各地探索打包收费模式，设置不同的诊断基因包，简化目录，提升医疗服务效率。在技耗分离背景下，医用耗材从价格项目中逐步分离，发挥市场机制作用，实行集中采购，“零差率”销售。上海市卫生和健康发展研究中心卫生技术评估研究部符雨嫣同时，应积极探索采用卫生技术评估作为对伴随诊断相关的医用耗材（如伴随诊断试剂等）定价证据，考虑其成本效果，在与原有技术合理比较的基础上进行价格制定。上海市卫生和健康发展研究中心主任金春林上海市卫生和健康发展研究中心主任金春林认为，卫生经济学研究的最直接目的就是找到最佳的技术，并尽快应用到临床让更多患者受惠。现场来自上海市医学会、复旦大学、瑞金医院、复旦大学附属肿瘤医院、复旦大学附属中山医院、仁济医院、安徽省立医院临床病理中心、首都医科大学国家医疗保障研究院等十余位专家通过线上、线下的方式，针对本次卫生技术评估研究展开讨论。现场嘉宾讨论除现场嘉宾外，复旦大学教授陈英耀、安徽省立医院临床病理中心主任叶庆、仁济医院肿瘤科副主任涂水平、瑞金医院胸腔介入中心主任项轶、首都医科大学国家医疗保障研究院副研究员蒋昌松等专家也在线上参与讨论。多位来自肿瘤科、放疗科、病理科和呼吸科的专家，对NGS检测给予了肯定，其中不乏实际操作使用过8基因试剂盒的数位专家，他们表示也是首次看到癌症基因检测领域的卫生经济学报告，以及产品有效性、经济性、创新性量化依据，可帮助其更清晰、客观的了解产品对患者的价值。有专家表示，NGS检测试剂盒能够发现许多未知靶点，其中像EGFR非经典突变如果只进行PCR检测则无法被发现。同时，目前二、三代药物在临床广泛应用，这类药物耐药后产生的如MET、BRAF、ALK突变也是PCR无法检测的。相比于3基因PCR试剂盒，8基因试剂盒涵盖了目前肺癌临床上最常见的、且拥有靶向药物的几种基因，可以有效避免使用靶向治疗的患者漏检。此外，8基因试剂盒还比全基因检测更具实用价值和临床指导意义。“如果能有一个实用的NGS检测试剂盒进入医保范畴，相信会非常受欢迎。”现场专家表示。泛生子首席商务官刘焰泛生子首席商务官刘焰表示，基因检测对癌症全周期的耐药检测具有很大的指导作用，而用药的精准则有助于医保预算的有效控制。在技术方面泛生子希望能够协助到更多临床专家和机构，提供符合临床需求的高性价比产品，同时也希望我们的产品进入到医保或商保，从而不断提升患者的可支付性及治疗的可及性。[1] 郑荣寿,孙可欣,张思维,等. 2015年中国恶性肿瘤流行情况分析[J]. 中华肿瘤杂志, 2019, 41(1):19-28.

p 　　 span style=" font-family: 微软雅黑, & quot Microsoft YaHei& quot color: rgb(84, 141, 212) " 找到有效攻克肿瘤的方法长期以来一直是研究人员追求的目标，最大的困难之一在于广泛存在的肿瘤异质性，不仅仅在肿瘤组织内部，即使是同一种肿瘤类型，在不同患者间也存在着极大的差异。最新的两项独立研究表明，科学家们可以从肿瘤患者自身找到个性化治疗癌症的方法---个性化的肿瘤疫苗，这两项研究成果同时发表在了《Nature》杂志上。 /span /p p 　　癌细胞在快速生长和增殖过程中，往往来不及修复DNA在复制过程中出现的错误，因此会出现许多新的突变蛋白，称之为肿瘤新抗原。早期研究认为绝大多数肿瘤新抗原所携带的突变本身对肿瘤细胞的生长并没有影响，属于可被忽略的副产物。随着研究深入，近期科学家发现即使同种癌症患者身上的突变都不尽相同，新抗原也有所差别，可作为特异的标记物被免疫细胞识别。而个性化肿瘤疫苗的原理正是在于：通过寻找每个患者特有的突变，做到对症下药。例如A、B两名患者都携带有p53的基因突变，但A患者同时携带x+y突变，而B患者则携带m+n突变 那么激活对抗“x+y”的免疫细胞，对携带“m+n”突变的癌细胞可能是无效的。因此，肿瘤疫苗通过发现患者体内特异性表达的肿瘤新抗原，继而个性化激活免疫系统，实现真正的个体化精准治疗。 /p p 　　 strong 研究成果为肿瘤治疗带来新希望 /strong /p p 　　来自美国波士顿Dana-Farber癌症中心和德国美因茨大学的两个研究团队最近展示了肿瘤“个性化疫苗”在临床上取得的重大突破，并分别在《Nature》上发表了题为& quot An immunogenic personalneoantigen vaccine for patients with melanoma& quot 和& quot Personalized RNA mutanome vaccines mobilizepoly-specific therapeutic immunity against cancer& quot 的成果文章。 /p p 　　两个项目都是首先对患者肿瘤组织样本进行取样测序，并分别使用独特算法预测哪些突变最有可能引起免疫反应。然后分别开发出了以多肽片段和RNA为基础的疫苗，并在晚期黑色素瘤3期或4期的中晚期复发高危人群身上展开了研究。 /p p 　　在来自Dana Farbar研究所的Wu博士带领的团队中，研究人员为每位患者量身定制了包括13-20种不同的含有新抗原的多肽疫苗(图1，ref 1)。常规临床数据显示该类晚期肿瘤的复发率高达50%，而结果显示6位患者中，4位患者在接受疫苗两年后没有出现复发迹象。另外2名患者出现了复发迹象，但是在接受了PD-1抗体药物治疗后获得了完全缓解。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/f8c2ddb0-5a4d-49ee-90bc-547a288794e7.jpg" title=" 1.jpg" width=" 600" height=" 698" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 698px " / /p p style=" text-align: center " 图1:Generation of a personal, multi-peptide neoantigen vaccine for patients withhigh-risk melanoma. /p p 　　类似结果在另一组研究中也被发现。由Ugur Sahin教授率领的美因茨大学团队为每位患者研发了含有不超过10种不同的编码新抗原的RNA片段(图2，ref 2)。13位受试者中，8位在接受疫苗后一年内没有出现复发迹象，其他5名患者在接受疫苗时肿瘤已经出现扩散，其中2名在接受疫苗后肿瘤缩小，另外1名患者在接受PD-1抗体药物后得到完全缓解。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e79b67fe-bc30-4345-96a6-31db88a84a0d.jpg" title=" 2.jpg" width=" 600" height=" 346" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 346px " / /p p style=" text-align: center " 图2: Vaccine design,manufacturing and clinical study procedure. /p p 　　上述两项研究在临床上都取得了突破性的进展，有望为肿瘤治疗开启新的研究方向，但是目前该方法还面临着一些挑战，最主要的问题之一是生产疫苗的时间。Wu博士表示如何缩短疫苗生产时间是进一步研究的主要方向。 /p p 　　一个关键影响因素是如何从测序的海量信息中快速确认最有可能引起免疫反应的突变位点，并对肿瘤DNA样本进行准确鉴定和评估。在& quot An immunogenic personalneoantigen vaccine for patients with melanoma& quot 项目中，研究人员利用Biomark HD系统和genotyping实验体系对正常和肿瘤组织中的95个SNP位点进行了多样本多位点的高通量检测分析，为样本的准确性、靶点的挑选和确认提供了进一步的信息。 /p p 　　另一个关键因素是对疫苗临床疗效的评估，从而筛选出最有效的疫苗进行接种。在& quot Personalized RNAmutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity againstcancer& quot 文章中，研究人员利用Biomark HD系统和基因表达芯片对接种疫苗前、后肿瘤样本中的免疫基因表达水平变化进行了细致分析，从细胞因子、信号转导、表型和代谢机理等多角度对疫苗疗效进行综合评估(图3，ref 2)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/d95a611c-f2e4-4159-b646-7ed5e0276999.jpg" title=" 3.jpg" width=" 400" height=" 816" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 816px " / /p p style=" text-align: center " 图3: Differential gene expression patterns comparingpre- and post-vaccination tumour samples /p p 　　 strong 工欲善其事必先利其器 /strong /p p 　　来自Parker癌症免疫疗法研究院的研发副总裁Fred Ramsdell博士指出：“这两项研究在本质上最大限度地提高了对仅在单个患者肿瘤细胞上表达的蛋白的反应，这就像你接受了一种针对只会感染你的流感病毒的疫苗。” /p p 　　该研究的前景是非常可观的，而在进一步开发成熟产品并在未来进行规模化生产的过程中，准确、高效、易操作等因素是必不可少的。上述两项研究中，科研人员在研究的不同阶段分别引入了Fluidigm 公司的Biomark HD系统进行基因分型和表达的分析，为产品研发提供了大量的数据基础。 /p p 　　该系统作为成熟的高通量基因分析系统，可进行多样本、多参数的基因分析，例如可对多达96个患者样本、每个样本96个位点进行同时检测，因此可对肿瘤患者体内的免疫反应进行综合评估，获得全面、细致的表达图谱，从而在快速鉴定个性化突变的基础上找到最为有效的靶点间排列组合。 /p p 　　肿瘤疫苗理论上同样适用于其他癌症的治疗，而不同肿瘤类型、不同患者之间基因表达和突变情况广泛存在着差异。利用Biomark HD系统和配套的微流控芯片，可根据实际情况灵活更换或搭配实验体系中的待测位点，减少了对实验设计的限制。 /p p 　　目前这两种疫苗都已进入后续研发阶段，两个团队分别成立了公司并正在进行更大规模的I期临床实验。随着规模的扩大，时间和成本控制也是需要考虑的因素。Biomark HD系统可在4小时内实现近万个数据点的分析，并将每个反应控制在纳升(nl)级体系内，大幅降低了试剂的使用成本。 /p p 　　同时，Fluidigm公司开发出了“Advanta& #8482 Immuno-OncologyGene Expression Assay”检测试剂盒，涵盖了170个与肿瘤免疫相关的基因和5个housekeeping基因。其中包括91个在肿瘤免疫反应中起重要作用的关键基因，这些基因在全球范围内被广泛报道与多种肿瘤的生长和依赖于检测点的治疗反应相关。另外公司通过与世界顶尖实验室和大型制药企业合作，进一步开发了74个肿瘤免疫标记物，帮助用户进行快速全面的指标筛选。除此之外，panel中还包含有开放位点，可以实现个性化实验设计。 /p p 　　Reference： /p p 　　1. Ott PA, et al., Animmunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature(2017) doi: 10.1038/nature22991. /p p 　　2. Sahin U, et al., Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeuticimmunity against cancer.Nature (2017) doi:10.1038/nature23003. /p

1月30日，COVID-19和SARS-CoV-2流行病学和基因组数据网站Outbreak.info更新了目前全球各大数据的新冠Omicron突变株测序结果，快来看看，你家试剂是否会漏检~（1）开放阅读框ORF1a和ORF1b开放阅读框的ORF1a和ORF1b RNA通过基因组RNA合成，再接着分别翻译合成pp1a和pp1ab蛋白。这两种蛋白会被蛋白酶裂解，形成16个非结构蛋白。非结构蛋白会形成复制-转录复合物，使用正链基因组RNA为模板进行复制，然后形成新的病毒粒子基因组。通过转录翻译合成结构蛋白（S蛋白、E外膜蛋白、M膜蛋白、N核衣壳蛋白）。S蛋白、E蛋白、M蛋白进入内质网，N蛋白与正链基因组RNA结合形成核蛋白复合物。在高尔基体内完成病毒颗粒的组装，然后通过高尔基体和囊泡释放新生成的病毒到细胞外，进而感染别的细胞。从已上传的11组Omicron突变株的测序数据来看，ORF1b在P314L和I1566V这两位点全部发生了突变。 （2）S蛋白基因S蛋白是冠状病毒最重要的表面蛋白，与病毒的传染能力及发病机制等密切相关。S蛋白的主要功能是与宿主细胞表面受体结合，引起自身构象变化，使疏水性的融合肽与细胞膜接近并融合介导病毒进入细胞内。S蛋白基因也是目前Omicron突变最多的地方，从报告数据来看， 突变达到24处。 去年曾有新冠研究人员称，他们在新冠病毒的S蛋白（刺突蛋白）中发现了4个插入片段，这4个片段是新冠病毒（2019-nCoV）所独有的，其他冠状病毒中没有这些插入片段。然而，作者声称，所有的4个插入片段中的氨基酸残基均与人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）的复制蛋白 gp120或 Gag中的氨基酸残基具有相同性或相似性。 HIV-1是导致人类艾滋病的主要病毒。有学者推测此次发现的 Omicron变异毒株就是艾滋病毒和新冠病毒“碰撞”的结果。但是，该病毒是否从HIV患者体内进化而来，目前并无确切研究说明。 （3）E基因和N基因新冠病毒主要由结构蛋白和非结构蛋白组成，结构蛋白包括 E 基因编码的包膜蛋白、M 基因编码的膜蛋白、N 基因编码的核衣壳蛋白、S 基因编码的刺突蛋白。 N蛋白与病毒基因组ＲＮＡ相互缠绕形成病毒核衣壳，在病毒ＲＮＡ的合成过程中发挥着重要的作用。同时，Ｎ蛋白相对保守，在病毒的结构蛋白中所占比例最大。N蛋白基因在冠状病毒内相对保守，会和其他病毒基因有交叉，容易导致单基因阳性。而ORF1ab基因具有较好的特异性，同时检测两个基因能有效避免误诊。从已经上传的测序数据来看，E基因的突变仅有1处，N基因的突变有4处，是否会影响到具体试剂盒的检测性能，就要看各个厂家自己的探针和引物设计的位置了。如何确定是否会漏检？目前大家所关心的点在于Omicron的出现是否会导致现有的检测试剂盒出现漏检的情况，据业内人士反馈，IVD试剂企业会在拿到Omicron（奥密克戎）毒株的全基因序列之后，检查引物是否在 Omicron毒株的保守区域，如果与引物互补配对的新冠RNA序列没有碱基突变，那么引物可能不需要调整。 我国获批的实时荧光定量 PCR 法试剂盒检测靶标主要针对新冠病毒基因组开放性读码框 ORF1ab、N 基因、E 基因保守区域进行引物设计，从目前数据来看，这三个区域的突变位点并不是很多。另一方面，很多引物设计软件都可以预测核酸扩增效率（Omicron序列已知），通过生信分析+软件模拟即可大致确定是否会出现漏检，当然更严谨起见，通过合成包含Omicron毒株全基因序列的质粒，用自家试剂盒进行检测也是非常重要的，但实际PCR检测结果的因素有很多，是否会产生漏检还要看真实样本的检测情况了。

2015年，美国“精准医疗计划”的高调启动在全球范围内引起广泛关注，成为医疗发展的新方向。精准医疗是通过基因组、蛋白组等组学技术，一句患者内在生物学信息及临床特点，在分子水平为疾病提供更加精细的分类及诊断，从而对患者进行个性化精准治疗的一种新型医疗模式。肿瘤是严重威胁人类健康的疾病之一。据最新数据统计，全球每年肿瘤新发病例1400万，死亡820万，全球患肿瘤病例超过2500万。近20年来，我国癌症发病率和死亡率一直呈现上升趋势。而仅在我国，每分钟就有6.4人被确诊为癌症。因此，对肿瘤的研究成为精准医疗领域最重要的方向之一。肿瘤的精准诊断是精准诊疗的重要保证。与以往通过特殊染色、光学或者电子显微镜、免疫组化等方式对肿瘤进行分类、分型和分期不同的是，精准医疗时代下肿瘤标志物检测、液体活检、基因测序等方法兴起，新型诊断技术将逐渐替代原有技术成为肿瘤早筛的首选，肿瘤筛查成为健康人群体检常规项目指日可待。基因检测：整个精准医疗的基石基因测序是整个精准医疗的基石，也是精准医疗中发展得相对比较成熟的行业，一直受到广泛的关注。基因测序技术对于肿瘤个体化治疗主要有两方面应用：一是检测患者携带的肿瘤基因，二是检测肿瘤靶向药的靶点。肿瘤基因检测就是利用基因测序技术，检测出肿瘤患者的致病基因，寻找患者适用的肿瘤靶向治疗药物或者其他适宜的治疗手段，实现肿瘤个体化治疗。很多人第一次听说这项神奇的检测，是从一位好莱坞明星开始的。著名好莱坞明星安吉丽娜朱莉的母亲和小姨都是乳腺癌患者，都携带突变的 BRCA1 基因，她的母亲于 49 岁确诊乳腺癌，56 岁因卵巢癌去世。 2013 年，朱莉做了 BRCA 基因检测，结果显示也携带有 BRCA1 基因突变。结合家族史，医生评估她患乳腺癌和卵巢癌的几率非常高。最终，朱莉决定预防性切除乳房。2 年后，摘除了卵巢和输卵管。她的经历引起了轰动，也引发了全球对肿瘤基因检测的关注。通过基因检测分析相关基因的突变状态，了解敏感突变和耐药突变，能够帮助医生为患者“量身定制”最优的靶向用药治疗方案。此外，肿瘤遗传基因检测，可以帮助患者家属明确患癌风险，提早预防。肿瘤标志物检测：POCT领域下一个增长点肿瘤标志物，是由恶性肿瘤细胞产生，或是正常细胞受到肿瘤环境刺激所产生的物质。这些物质根据自身特点分布在身体不同的脏器中。肿瘤标志物身体分布图肿瘤标志物分为肿瘤组织特有的和机体对肿瘤组织的应激反应产生的两类。肿瘤标志物能反映肿瘤发生、发展，监测肿瘤对治疗反应的一类物质。肿瘤标志物存在于肿瘤患者的组织、体液和排泄物中，能够用免疫学、生物学及化学的方法检测到。已知肿瘤标志物特异性不强，实用性上监测重于诊断。检测肿瘤标志物的目的价值在于：发现原发肿瘤，高危人群的筛查，良恶性肿瘤的鉴别诊断，肿瘤发展程度的判断，肿瘤治疗效果的观察及评价，肿瘤复发及预后预测等，在诊断层面比较重要的标志物有CA199（胰腺癌）、CA724（胃癌）、AFP（肝癌、睾丸癌和卵巢癌）、βHCG（睾丸癌、子宫癌和卵巢癌）和CEA（甲状腺髓样癌），大多数情况下，需要多种标志物联合检验判断。肿瘤标志物和肿瘤的类型、肿瘤的部位并不都是一一对应的关系，例如，乳腺癌和胃肠道肿瘤和肺癌均可引起CEA的升高。肿瘤标志物一般多为蛋白检测，目前常用方法包括胶乳增强免疫比浊法、化学发光、POCT等。在常规大型设备检验中，化学发光因其免疫诊断的普适性和高利润率成为肿瘤标志物首选方法；而随着关键核心原料突破，实现原料自产后，胶乳增强免疫比浊法因其仪器的高覆盖率和检测价格较低，有望逐步替代化学发光法的部分项目；POCT因其快速、操作简便，对于癌症患者的实时监控优势逐渐显现。技术层面来看，生化免疫方法适合体检等大样本量检测，而POCT则适合特异性强、样本量少的肿瘤筛查和癌症患者的实时监控。液体活检：无创肿瘤诊断利器液体活检：非介入性、重复取样。液体活检是指一种非侵入式的血液测试，能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片，是检测肿瘤和癌症、辅助治疗的突破性技术，被评为“2015年度十大突破技术”之一。液体活检主要包括ctDNA、CTCs、外周RNA和外泌体四个种类的检测，鉴于目前液体活检技术仍未成熟，癌症早期血液中ctDNA、CTC等数量较低，用于肿瘤早期筛查仍存在一定局限性，因此临床上癌症患者的病情监测和用药指导应用最多。ctDNA（循环肿瘤DNA），cfDNA的特殊形式，肿瘤细胞脱落产生，外周血中含量极低，易被血浆中物质解离，常用二代深度测序+数字PCR联合测序，需要对所有cfDNA进行测序，找到ctDNA，含量较CTC多。作为一种无创检测，ctDNA检测最常用的检材是外周血，尿液和唾液、脑脊液、胸腹水等也能够检测到ctDNA液体活检相比于传统侵入式组织活检具有依从性佳、标本易获取等优势，ctDNA的分析是一种有希望的微创替代肿瘤活检方法。外周RNA，具有和肿瘤相关的分子生物学特性，有助于恶性肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、疗效观察及预后监测。RNA分子在血中极不稳定，多与DNA、蛋白等形成复合物或杂交体，如何从血液中分离出未被降解的RNA，RNA信息与肿瘤的相关性等都有待进一步研究。外泌体检测，携带母细胞的多种蛋白质、脂类、DNA和RNA等重要信息。肿瘤细胞的外泌体和正常细胞的外泌体的差异在于，肿瘤的外泌体会促进肿瘤的生长和转移，肿瘤的周围组织细胞分泌的外泌体具有杀伤肿瘤细胞的能力。液体活检是目前医学领域的研究热点，其在恶性肿瘤精准治疗中的应用已凸显巨大潜力，期待通过对液体活检的深入研究，为肿瘤患者带来更多临床获益。新兴起的肿瘤精准诊断技术极有可能成为未来颠覆医疗领域的技术，使临床诊治产生质的飞跃。为促进肿瘤精准诊断技术研究及应用进展交流，仪器信息网网络讲堂将于2021年7月1日举办“肿瘤精准诊断前沿技术”网络研讨会，定向邀请肿瘤检测技术研发及应用领域权威专家/学者做精彩报告分享。精彩报告提前预览权威报告专家专业解读、点击此处免费报名参会

一、育种领域有哪些？细菌、酵母、藻类、真菌、作物、鱼类...二、育种目标：希望提高有用成分的产出效率希望提高菌株的繁殖能力希望加快生长速度希望增加耐受性希望提高产量希望调整获取时间... ...三、针对育种目标，您可能会遇到以下情况：得不到想要的变异株使用的方法受到限制不愿使用危险品四、生物产业的关键技术问题和解决途径： ▲图丨：摘自陈坚院士报告五、细胞工厂构建，可以利用ARTP原理：ARTP（Atmospheric Room Temperature Plasma）是一种全新的射频放电技术，该技术使用惰性气体放电，能够在常压室温条件下产生大量高能量的活性粒子；研究表明，活性粒子可以有效的用于细胞的遗传物质并导致DNA结构损伤，进而利用细胞自身高容错率的修复机制，产生大量的突变位点，最终获得大容量的基因突变库。六、ARTP具有以下特点：突变性能更强、突变位点更丰富放电条件温和，活性粒子丰富，使用方便安全应用范围广泛，包括植物界、真菌界、动物界、藻类、原生动物、细菌等截止到2022年09月27日，使用ARTP发表的中文文献407篇，英文文献168篇，专利250篇，学位论文174篇，共计999篇与UV相比可以得到多样的变异体，设备具有易操作，机器故障率低，实验等待时间短，安全等特点七、ARTP诱变原理：高纯氦气激发的等离子体富含各种高能量的活性粒子。活性粒子可以透过细胞壁、细胞膜并有效地作用于蛋白质、DNA等。活性粒子对DNA物质产生作用，引起DNA结构的多样性损伤。细胞启动SOS修复机制，形成大量突变位点。诱变后菌株/植株经过筛选获得性状优良的细胞，最终大大地提高生产效率。八、ARTP安全高效：常压室温等离子体ARTP获得欧盟认证及美国UL认证。由于可以在常压室温下进行处理，照射的等离子体温度较低，被证实适用于各种物种。九、ARTP应用案例：Case1：细菌领域成果多、效果显著筛选到高产L-亮氨酸的突变株，产量达到18.55 mg/g，比出发菌株提高2.91倍。（Nature Communications，9（2018）） Case2：霉菌产色素能力大幅度提升突变菌株产橙、黄色素能力比出发菌株分别提高136%、43%。（核农学报，2016,30（4）：654-661）Case3：应用ARTP茂源链轮丝菌，提高所产谷氨酰胺酶的酶活▲图丨：ARTP诱变后的典型菌落特征（G1-G14为形态与出发菌株不同的典型菌落代表；G15为与出发菌株形态相同）采用ARTP技术对链霉菌孢子进行诱变，突变率42.8%，正突变率20.6%，高产突变株G2-1酶活达到2.73U/mL，比出发菌株提高了82%。（微生物学通报，2010，37(11)：1642-1649）Case4：优良植物品系的选育▲图丨玉米矮杆突变M2代 玉米矮杆突变M3代ARTP辐照玉米萌动种子，M1代中发现矮秆、分蘖和雄性不育的玉米突变。对M3矮秆突变株系与其亲本基因组DNA重测序表明，ARTP诱导玉米基因组突变率为0.083%，远高于化学诱变。Case5：ARTP诱变育种技术在水产育种中的应用ARTP处理牙鲆受精卵和精子，突变体出现明显的生长性状分离；在全基因组水平，ARTP诱导牙鲆的突变率高达0.064%，远高于ENU在其他鱼类上所获得的突变率。▲图丨常压室温等离子体诱变育种仪ARTP（来源：天木生物）

p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 深圳华大基因股份有限公司（以下简称“公司”）全资子公司华大生物科技 （武汉）有限公司（以下简称“武汉生物科技”）于 2019 年4月1日向国家药 品监督管理局（以下简称“国家药监局”）提交 EGFR/KRAS/ALK 基因突变联 合检测试剂盒（联合探针锚定聚合测序法）的注册申请并获得受理。近日，武汉生物科技的上述试剂盒产品取得国家药监局颁发的医疗器械注册证。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 本次获批的试剂盒产品用于定性检测非小细胞肺癌患者 FFPE 病理组织样本 中 EGFR/KRAS/ALK 基因突变，可用于吉非替尼、盐酸埃克替尼、克唑替尼药物的非小细胞肺癌适应症的伴随诊断检测。该试剂盒基于国产高通量测序平台，搭载自动化建库和报告解读系统，具有检测灵敏度高、多测序平台通量配置灵活的特点，可满足临床用户的多样化和个性化需求。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " strong 据悉，这是中国首个基于国产高通量测序仪的肿瘤基因检测试剂盒，或将打破进口测序仪在肿瘤基因检测试剂盒领域的垄断局面，这是国产高通量测序仪在肿瘤临床领域所取得的重大突破。 /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 华大基因在其公司公告中表示，该试剂盒产品的《医疗器械注册证》的取得，丰富了公司肿瘤防控业务产 品线，有助于公司构建肿瘤“预、筛、诊、治、监”闭环防控体系，进一步提升 了公司在肿瘤靶向用药基因突变检测方面的核心竞争力和市场拓展能力。同时也意味着肿瘤临床基因检测领域，国产高通量测序仪已完全具备和进口测序仪相当的竞争力。 /p

【英国《独立报》网站7月27日报道】题：科学家宣布用DNA编辑技术Crispr对抗致命疾病有突破性进展　　一项极其精确地“编辑”人类基因组的革命性技术，首次被用于“剪贴”一种关键类型的免疫细胞的基因。该型免疫细胞参与保护机体免受从糖尿病、艾滋病病毒到癌症等范围广泛的一系列疾病的侵害。　　科学家相信，这一新进展最终能够带来对抗病毒感染和恶性肿瘤的新方法。　　研究人员首先在实验室中对免疫系统的T细胞进行“基因编辑”，然后把它们放回患者体内来预防疾病。　　医疗研究人员多年来一直尝试对血液中的T细胞进行精确的基因治疗。T细胞参与防范病菌入侵和癌症，以及免疫系统攻击机体自身组织的自体免疫性疾病，比如I型糖尿病等。　　牵头进行这项最新研究的美国加利福尼亚大学旧金山分校的亚历山大弗朗西斯科说，此前，研究人员在切除突变，然后准确地用健康DNA链取而代之的技术上一直未能取得成功。

随着针对PI3K通路的新疗法的批准，PIK3CA突变的检测已成为HR+/HER2- 转移性乳腺癌 (MBC) 治疗管理的关键因素。法国雷恩第一大学尤金马奎斯癌症中心在《Scientific Reports》上发表了一篇文章，该文章采用naica® 微滴芯片数字PCR系统开发了多重PIK3CA突变检测技术。该技术可同时检测21种PIK3CA突变，并进行绝对定量，解决了当前对乳腺癌患者的21种PIK3CA致病突变进行快速、高灵敏、有效检测的难题。亮点1.在naica® 微滴芯片数字PCR平台，使用液体活检技术对21种PIK3CA突变进行定量检测。2. 通过对大量的肿瘤实体样本和cfDNA样本进行检测验证，获得了83.1%的一致性，确定了此方案的临床有效性。3.naica® 微滴芯片数字PCR系统检测方法的高灵敏度和稳定性，能够快速、经济、有效地对乳腺癌中最常见的PIK3CA致病突变进行绝对定量，覆盖率达90%。检测方式利用naica® 微滴芯片数字PCR系统(Stilla Technologies)，结合Drop-off检测方法，设计了一种可以同时检测21个PIK3CA突变的方法。在阳性分析案例中可精确识别PIK3CA突变。通过分析来自213个 HR+/HER2- MBC样本的血浆循环游离DNA (cfDNA) 以及从89名患者的97个可用匹配肿瘤中提取的DNA，确定了此方案的临床有效性，并在cfDNA分析和相应肿瘤样本分析之间获得了83.1% 的一致性。该技术采用两种Assay配合三步诊断策略（图1，图2），首先进行PIK3CA突变初步筛选，如果没有PIK3CA突变，则认为标本为阴性。在阳性结果的情况下，进行第二步检测集中于四种最常见的PIK3CA突变，并进行WT-MUT Duplex联合分析确定阳性突变位点。图1左：PIK3CA突变检测的两种多重检测方法设计图。(a) PIK3CA Assay n°1设计图:使用四对引物(灰色箭头)同时扩增N345K、C420R、 H1047L和H1047R。使用Drop-off方法检测542-546突变。(b) Drop-Off 542-546检测原理: WT序列由HEX标记的Drop-off探针和cy5标记的reference探针检测，产生一簇HEX-Cy5双阳性微滴(2D点图上为黄色簇) 而542 - 546密码子上带有突变(MUT，红色叉)的序列则无法与Drop-off探针结合，只和reference探针结合，生成单阳性微滴(2D点图上的红色簇) (c)PIK3CA Assay n°2设计图:使用两对引物同时扩增两个序列，使用FAM探针标记野生型(WT)序列，使用HEX探针标记E542K和E545K突变，使用FAM和Cy5探针标记H1047L突变，使用Cy5探针标记H1047R突变；图一右：三步诊断策略。图2：使用PIK3CA检测在患者cfDNA样本上鉴定PIK3CA突变示例。(a)四种最常见的PIK3CA 突变（E542K、E545K、H1047L和H1047R）的2D图结果，首先使用PIK3CA Assay n°1检测，各自的MAF为16.86%、4.17%、17.13%和1.97%。并使用PIK3CA Assay n°2确认，各自的MAF分别为17.40%、5.25%、19.55%和1.97%。(b)其他突变（N345K、C420R、Q546K、Q546P和Q546R）的2D图结果，首先使用PIK3CA Assay n°1检测，各自的MAF为4.00%、3.83%、35.02%、1.16%和39.2%，并使用WT-MUT Duplex方法确认，各自的MAF分别为6.99%、6.50%、36.84%、0.71%和43.89%。结果分析结果显示，213份血浆中68名患者(32%)至少有一种突变，这与文献中普遍报道的结果一致。有6例患者每个样本有2个突变，共发现74个突变。在本文的检测方法可能检测到的21个突变中，有9个在血浆样本中检测到（图3a、b）。此外,本方法检测的相对频率与COSMIC数据库中列出的频率相当一致，该方法能够快速、经济、有效地对乳腺癌中最常见的PIK3CA致病突变进行绝对定量，覆盖率达90%图3：213例HR + /HER2−转移性乳腺癌患者血浆中PIK3CA突变检测(a)在213例HR + /HER2−转移性乳腺癌患者中，PIK3CA检测发现9个PIK3CA突变阳性病例数。(b)确定的9个PIK3CA突变的相对频率。(c)突变在血浆中浓度（copies/ml）和MAF(%)分布 (5例以上的突变用箱线图表示，5例以下的突变用点表示，2例以上的突变用中位数线表示)。原文：https://doi.org/10.1038/s41598-021-96644-6｜欢迎试用｜naica️® 六色微滴芯片数字PCR系统开放试用，大家可以拨打电话010-57256059或者官网官微申请，诚挚邀请您到Stilla数字PCR中国技术示范与服务中心参观，期待与您相见。naica® 六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica® 六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

《科学》杂志发表的一项最新研究显示，正常皮肤存在的癌症相关基因突变数量高的惊人。这一研究结果有助于揭示细胞如何癌变的，表明分析正常组织对于理解癌症起源具有重要意义。研究发现，每个正常面部皮肤细胞都携带着数以千计的突变，主要是因暴露于阳光下导致。来自4位无癌志愿者的样本中，大约25%皮肤细胞携带至少一个癌症相关基因突变。对234份活检样本的基因测序发现有3760个突变，每平方厘米皮肤上就有100多个与癌症相关基因突变。带有突变基因的细胞克隆的细胞群，已长到正常增殖细胞群的两倍，不过这些细胞都未出现癌变。桑格研究所彼得坎贝尔博士认为，基因序列分析技术对理解癌症发生，尤其是从正常细胞向癌症细胞转化的过程十分重要，研究发现某些癌症相关突变确实能促进细胞增殖，如果这种细胞基因突变继续发生，将有可能出现真正的癌变过程。但到底需要多少这种突变，目前仍不清楚。研究发现这些光照音符的突变和皮肤鳞状细胞癌相关，但与黑色素瘤关系不大。样本取自4位年龄在55－73岁的志愿者，都接受过手术切除部分影响视力的眼睑皮肤。由于眼睑暴露于阳光下，这是积累了一生的突变。研究人员估计，被阳光直接照射的皮肤细胞平均每天都会在基因组中出现一个新突变。血液样本分析表明，没有癌症的人基因突变数量很低，只有少部分人血液细胞中携带致癌基因突变。由于阳光照射，皮肤细胞更易发生基因突变，预计每个成年人皮肤中都有成千上万个皮肤癌相关基因突变。这项研究还证明，用正常组织能更好地理解癌症发生的源头。启示：首先，基因突变，哪怕是癌症相关基因突变，不是癌症产生的全部条件。从正常皮肤细胞中发现大量癌症相关基因突变，那么在癌症组织中发生的突变也不一定是导致癌症的所有原因。美国目前倡导的精准医疗，正是针对这些癌症相关突变进行精准治疗，那么其效果不仅不能保证，而且显然会有一些错误的目标。既然正常组织中都存在大量癌症相关突变，那么这些突变如果作为精准打击目标，显然是多余的浪费的。也有一种可能，癌症相关突变也许是细胞生存的策略，一直有一种困惑，癌症细胞相关改变和机体应对损伤的自身保护往往使用同样一套工具，例如癌症细胞不容易发生细胞凋亡，而抗凋亡是许多组织避免损伤的最重要方式。因此所谓癌变，可能是一种适应外界环境付出的一种代价。好比心脏功能，如果组织存在血液灌流不足，需要增加血压，血压增加导致心脏负担增大，于是引起心脏肌肉肥厚，促进了心脏的力量，但是这同时导致心脏自身需要更多能量维持，最终无法维持，导致心脏功能衰竭。

近期，基于华大智造平台打造的肿瘤相关产品硕果频出。8月29日，华大智造携手吉因加打造的 Gene+ Seq-200 和 Gene+ Seq-2000 基因测序仪获得国家药品监督管理局（NMPA）批准上市；同时，基于华大智造测序平台，由深圳华大基因股份有限公司生产的肺癌多基因检测试剂盒通过三类医疗器械产品的注册审批 。该试剂盒的获批，打破了国外测序仪在肿瘤基因检测试剂盒领域的垄断局面。这些成果的产出，从硬件层面丰富了国产高通量测序仪产品线，为市场提供了更多元的选择，也推动了多样化的行业专用平台发展；在应用层面上推动高通量测序临床应用普及，推动更多医生和患者从国产高通量检测技术中获益。推动测序平台深耕肿瘤检测技术此次获批的Gene+ Seq-200和Gene+ Seq-2000两款测序仪，由华大智造与吉因加在肿瘤检测领域协同研发，是双方携手深耕肿瘤医疗领域的又一重要进展。华大智造充分发挥其在测序仪研发领域的优势，其独有的DNBSEQ? 技术具有高准确性、低重复序列率、低标签跳跃的重要特性。华大智造平台亦表现出开放性及兼容性。数据表明，两款测序仪在变异检出准确性方面具有显著优势，准确性高达99.9%。在临床上可用于对来源于人体样本的脱氧核糖核酸（DNA）进行测序，以检测可能导致疾病或易感性的基因变化。该仪器在临床上限于与国家药品监督管理局批准的体外诊断试剂以及仪器配套随机软件配合使用，且不用于人类全基因组的测序或从头测序。促进高通量测序临床应用普及此次获批的“EGFR/KRAS/ALK基因突变联合检测试剂盒”，是一款肺癌多基因检测试剂盒，也是国内始款基于国产高通量测序仪的肿瘤基因检测试剂盒。用于定性检测非小细胞肺癌患者FFPE组织样本中EGFR/KRAS/ALK基因变异，可用于吉非替尼、盐酸埃克替尼、克唑替尼药物的非小细胞肺癌适应症的伴随诊断检测。其对于EGFR、KRAS基因突变和ALK融合的检测限均为1%，达到了国内高水平。这款试剂盒适配华大智造的三款高通量测序平台，通过将国产试剂盒与国产测序平台相结合，有力地打破了国外测序仪在肿瘤基因检测试剂领域的垄断，为推动高通量测序在肿瘤应用的普及具有重要意义，将为更多肿瘤患者来带高质量的医疗服务。从平台到应用，华大智造始终秉持开放、共享的理念，以自主核心技术为基础，携手业内企业，开发更多专用平台和临床与科研应用，共同建设充满活力的行业生态体系。

肺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,其中非小细胞型肺癌(NSCLC)包括鳞癌、腺癌、大细胞癌和一些不常见类型，约占所有肺癌的80%。与小细胞癌相比，NSCLC生长较慢,转移相对较晚，多数患者发现时已处于中晚期，5年生存率很低，已成为我国城市人口恶性肿瘤死亡原因的第1位。　　在过去20年中NSCLC的治疗取得了重要进展，小分子酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor, TKI)和免疫疗法的联合使用给患者带来了前所未有的生存益处。　　近期，美国德州大学MD安德森癌症中心的John V. Heymach团队发现，按照结构和功能对表皮生长因子受体(EGFR)突变进行分类，可预测EGFR突变型NSCLC的药物反应，为患者匹配合适的靶向药物提供了一个更精准的框架。相关研究结果于2021年9月15日发表在Nature期刊上，题为“Structure-based classification predicts drug response in EGFR-mutant NSCLC”。　　通常，EGFR突变发生在18-21号外显子，是NSCLC的已知驱动突变。靶向治疗被批准用于"经典"突变和少数其他突变的患者。然而，对于其他EGFR突变尚未发现有效的治疗方法，而且非典型EGFR突变的频率和对药物敏感性的影响尚不清楚。　　针对这一问题，Heymach团队分析了来自五个不同据库的11619名EGFR突变NSCLC患者的突变情况，其中，67.1%的患者有经典的EGFR突变，30.8%有非典型的EGFR突变，2.2%两者都有。同时分析这些患者的治疗失败的时间(time to treatment failure, TTF)，发现无论使用何中类型的TKI，非典型突变患者的TTF明显短于经典突变患者。　　(图注：非典型 EGFR 突变的患者与经典EGFR突变患者相比具有较短的TTF)　　随后，研究人员创建了76 个具有EGFR 突变的细胞系，对比 18 种EGFR 抑制剂对其进行筛选，观察到四个不同的EGFR突变亚群：远离ATP结合口袋的经典类突变、T790M样突变、外显子20环插入突变、 PACC突变。比较发现基于结构-功能的分组比基于外显子的分类更更具预测性。通过计算每个突变的药物敏感性、分类、回归树(CART) 分析，进一步验证了这种基于结构的亚群方法的有效性。　　(图注：EGFR 突变可分为四个亚群)　　此外，研究发现外显子20突变对TKIs的反应是异质的，其中某些突变对 EGFR TKIs 具有泛敏感性，而Ex20ins-L 只对第二代TKI敏感。这表明外显子内的突变是异质的，基于外显子的分类不是指导治疗决策的最佳选择。同时发现，T790M样突变对对第三代 TKIs、 ALK和PKC抑制剂具有较高的选择性 PACC突变对第二代TKI非常敏感 经典类突变对所有类别的TKI都很敏感，特别是第三代。这些结果表明，基于结构-功能的分组能为患者提供更敏感、更精准的治疗方案。　　a：基于结构-功能分组时，使用afatinib治疗PACC突变相较于其他亚群具有更持久的药效 　　b：基于结构的分组方法，afatinib治疗有效的人数基于外显子方法的两倍 　　cd：基于结构-功能分组时，使用第二代TKIs治疗PACC突变相较于第一、三代具有更好的患者预后　　e：基于结构-功能分组时，使用第二代TKIs治疗PACC突变相较于非PACC患者具有更好的患者预后　　在这项研究中，研究人员根据EGFR突变对药物敏感性的结构-功能关系将其分成四个亚组，相较于传统的基于外显子的组别更能回顾性地预测患者接受EGFR抑制剂治疗后的结果，可以有效地指导EGFR突变型NSCLC患者的治疗和临床试验选择。

KRAS突变是最常见的致癌性突变，常见于包括肺癌、结直肠癌、胰腺癌等多种高发和高致死率的癌症。在所有KRAS突变中，KRAS（G12C）突变在肺癌中最高发，同时这种突变也常发生在结直肠癌和胰腺癌中。长期以来，由于 KRAS蛋白表面光滑、缺乏有效、稳定的药物结合位点，研发直接靶向KRAS突变蛋白的抑制剂一直未能实现。直到2013年，Shokat实验室首次报道了能够直接靶向KRAS（G12C）突变蛋白的抑制剂【1】：此类抑制剂与突变的半胱氨酸进行共价结合，通过结合非活性状态的KRAS（结合GDP）从而阻断KRAS（GDP）进一步通过“核苷酸循环”被激活 （GTP结合）【2】。经过一系列的发展，现在已有两种抑制剂（分别由Amgen和Mirati公司研制）进入临床试验，并且Amgen公司研发的抑制剂（Sotorasib）目前已通过美国FDA批准上市，用于非小细胞肺癌的治疗。 目前针对这类抑制剂的临床实验的结果表明，此类抑制剂虽然能够对30-40% 相关癌症患者起作用，但对于接受治疗的肺癌患者平均无病存活期只有6个月【3】，表明很大一部分患者在接受抑制剂治疗后会产生耐药。因此研究耐药机制能够有助于更有效的应用这类抑制剂。在2020年，美国斯隆凯特琳癌症研究中心（MSKCC）的Piro Lito 实验室首次报道了癌细胞能够在此类抑制剂作用后通过合成新的KRAS蛋白，后者在EGFR， SHP2及AURKA信号的作用下激活，使细胞无法继续被抑制进而导致细胞对该抑制剂快速耐受（详见BioArt报道：Nature | 癌细胞对KRASG12C抑制剂存在快速耐受性）【4】。然而对于此类抑制剂治疗产生耐药的基因层面的变化尚不清楚。 为了研究与该抑制剂耐药相关的基因变化，2021年11月10日，Piro Lito实验室与MSKCC的临床药物试验研究组以及AMGEN制药公司合作（第一作者为赵玉磊 和Yonina R. Murciano-Goroff, Jenny Y. Xue, Agnes Ang）在Nature上发表了文章Diverse alterations associated with resistance to KRAS(G12C) inhibition，获取了相关临床样本并结合临床前模型及相关基础实验，研究报道了针对Sotorasib耐药性相关的基因改变并提出了相应治疗方案。 该研究收集了共43例进行临床Sotorasib药物试验病人的治疗前、后的组织和/或游离DNA样本。通过对收集的病人样本进行高通量靶向基因测序，发现27位病人在经过该药物治疗产生耐药后的样本中含有包括KRAS，NRAS， BRAF, EGFR, FGFR2, MYC等不同的基因改变。其中～16%的病人样本中检测到RAS基因的改变（KRAS突变，NRAS突变及KRAS拷贝数增多）；另有3位病人存在BRAF突变。此外其他检测到的基因改变还包括：EGFR扩增及突变， FGFR扩增及突变，MET扩增，MYC扩增和IDH1/2突变等。然而从病人样本中检测出的与耐药相关的基因的等位基因突变频率（variant allele frequency，VAF）都非常低，因此并不能确定这些基因的改变是否能够导致耐药。为进一步确定，研究人员获取了8位临床病人样本并用其构建了人源小鼠荷瘤模型(PDX)，通过在这些模型上进行G12C抑制剂的治疗，然后获取分离耐药和对照组肿瘤，进行基因测序。在其中两个模型中检测到了KRAS 、BRAF突变；同时在另外3个对药物不敏感的模型中检测到了高基础拷贝数的KRAS基因，进一步提示BRAF，RAS突变与耐药性密切相关。与此同时，研究人员在体外构建了三株对此类抑制剂耐药的细胞系，并对其进行了单细胞基因测序。结果在三株细胞系中同样发现了RAS及BRAF致癌性基因突变。并且其中一株细胞中含有MRAS突变，MRAS与RAS蛋白家族同源，但MRAS突变在肿瘤中非常少见。通过单细胞测序分析发现，这些突变基因能够与KRAS（G12C）突变同时存在于同一个细胞中。这一发现不同于目前广泛认为的“RAS致癌突变互斥理论”。进一步研究人员对MSKCC临床样本库中8750例含有KRAS突变的未进行抑制剂治疗的肿瘤样本进行分析，结果发现～3%的肿瘤样本中同时含有多种RAS突变；而RAS突变的比例在治疗前、后的临床样本以及耐药模型中明显增高，分别为16% 和 22%。提示G12C抑制剂能够使RAS突变比例增高，同时RAS突变可能参与G12C抑制剂的耐药。 由于通过三种方式发现的治疗后的基因突变都是多克隆性的，为进一步证明所检测到的基因变化能够驱动对KRAS突变蛋白抑制剂耐药，科研人员将这些突变的基因克隆到通过dox诱导表达的载体中并导入对抑制剂敏感的细胞系中。在这些细胞中诱导表达这些突变基因同时进行不同浓度抑制剂作用，发现抑制剂作用下的细胞中KRAS（G12C）仍然处于抑制状态，但下游ERK的抑制状态却减弱，表明突变基因能够激活KRAS下游信号通路从而达到抑制细胞对药物的敏感性；同时发现，即便用很低的dox进行诱导RAS突变基因的表达，也能够降低细胞原本对抑制剂的敏感度，提示即便表达量低或者多克隆状态，这些突变基因也可能达到使肿瘤耐药的状态。为进一步证实这个推测，研究者用不同的荧光蛋白分别标记抑制剂敏感细胞（亲本细胞）和可诱导表达NRAS（Q61K）的细胞，然后将两种细胞按不同的比例进行混合，来模拟肿瘤中可能存在的低等位基因突变率的基因改变。通过进行对抑制剂浓度滴定测试，发现细胞的耐药性随着NRAS突变在混合细胞中所占比例的增高而增强。同时即便NRAS 突变细胞只占混合细胞的7%，也足以使50%的混合细胞丧失对抑制剂的敏感性，提示NRAS突变细胞能够使周围原本对药物敏感的细胞敏感度降低。为进一步证实这一假设，研究人员利用流式细胞仪对不同比例混合的并且经过抑制剂作用后的细胞进行分析，发现敏感细胞存活的比例随着NRAS突变细胞的比例增高而增高。综上证明，RAS及BRAF突变能够通过激活KRAS下游信号通路（细胞内调节）或者影响提高周围敏感细胞的耐药性（细胞间调节）从而引起肿瘤的耐药 。 既然继发性RAS突变能够引起癌细胞对于KRAS（G12C）抑制剂耐药，那么如何能够抑制这类基因改变所引发的耐药呢？为解决这一问题，研究人员利用CRISPR全基因组筛选技术对耐药细胞株（含有NRAS（Q61K）突变）和其相应敏感细胞株在有无抑制剂作用的条件下进行筛选，来寻找能够用来作为抑制此类耐药性的治疗标靶。筛选结果表明，NRAS， SHOC2， 及MAPK信号通路相关基因是引起耐药的主要原因。利用sgRNA 特定敲除SHOC2能够明显提高耐药细胞株对于KRAS（G12C）抑制剂的反应；同样地，siRNA靶向NRAS也能够有效提高耐药细胞株对抑制剂的敏感度。但由于目前尚无有效药物能够靶向上述两个基因，而同时筛选结果表明MAPK信号通路是主要引起耐药的原因，因此，研究人员进一步利用现有针对MAPK 信号通路的抑制剂（RAF 抑制剂，MEK抑制剂和ERK抑制剂）联合G12C抑制剂进行用于检测其对于耐药细胞株以及过表达不同RAS/BRAF突变的细胞系的治疗效果。结果表明，同时联合MAPK信号通路抑制剂能够有效抑制RAS/BRAF突变引起的耐药性细胞的增殖。进一步在小鼠皮下异种移植耐药细胞株或者人源肿瘤构建的模型中也发现联合应用MEK和KRAS（G12C）抑制剂相比单一抑制剂的治疗能够更有效地抑制肿瘤的生长。综上，本研究通过结合临床样本、人源肿瘤异种移植小鼠模型、以及耐药细胞株三种不同体系研究与G12C抑制剂耐药相关的基因变化，发现与耐药相关的基因变化呈现出异质性，多克隆性和低等位基因突变率（VAF）的情况，可能与临床样本取样以及缺乏持续性的药物筛选相关。进一步RAS、BRAF的突变经过验证证明在多克隆的情况下也能引起耐药，并且可能存在细胞间相互作用的调节方式能够驱动耐药。针对此类基因改变引发的耐药情况，研究结果提示联合使用MAPK信号通路抑制剂能够对此类突变引起的耐药性起到改善并且延长KRAS突变蛋白抑制剂的有效作用时间。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04065-2

我们知道，DNA无时无刻不在发生着损伤，当DNA受损而又没能正确修复时，就会发生突变，从而产生新的变异。自20世纪上半叶以来，进化论一直被这样一种观点所主导——DNA突变在基因组中是随机发生的。“我们一直认为突变在基因组中基本上是随机的，”该论文的第一作者、加州大学戴维斯分校植物科学系助理教授格雷门罗说。“事实证明，突变是非常非随机的，而且它在某种程度上对植物有益。这是一种全新的突变思维方式。”2022年1月12日，德国马克斯普朗克发育生物学研究所、美国加州大学戴维斯分校等机构的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为：Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis thaliana 的研究论文。该研究发现，DNA的突变并不是随机的，在基因组中的一些重要区域，DNA突变频率显著降低。这改变了我们对进化的理解，这些发现可能帮助科学家培育出更好的作物，甚至帮助人类对抗癌症。为了探究DNA突变是随机的还是有着更深层次的机制，研究团队花了三年时间对数百种拟南芥进行了DNA测序。拟南芥是研究遗传学的模式生物，就像植物研究中的小白鼠。研究谈对之所以选择拟南芥来进行研究，是因为拟南芥的基因组很小，仅有约1.2亿碱基对，相比之下，人类有大约30亿碱基对。研究团队在受保护的实验室环境中种植拟南芥标本，使得在自然界中可能无法生存的具有缺陷的拟南芥能够在受控环境中生存。通过对数百种拟南芥的测序，发现了超过100万个突变，在这些突变中揭示了一种非随机突变模式。之前得理论认为，初始突变是完全随机的，自然选择决定了能够在生物体中观察到那些突变。而这项新研究发现，这些突变并不是随机的，在那些重要区域，基因突变的频率要更低。例如，在基因内的突变频率减少了约一半，而在那些必需基因中，突变频率更是减少了三分之二。这些区域是基因组中真正重要的区域，在生物学上最重要的区域是受保护免于突变的，这些区域对新突变的有害影响非常敏感，因此，DNA损伤修复在这些区域特别有效。通过独立的基因组突变数据库，包括迄今为止进行的最大的拟南芥突变积累实验，研究团队证实表观基因组和物理特征解释了全基因组中90%的这种不同区域突变频率不同的突变偏倚。研究团队认为，表观基因组相关的突变偏倚减少了有害突变的发生。这些发现为达尔文的自然选择进化论增添了一个令人惊讶的转折，说明进化中的DNA突变并不是随机的，也不是无方向的。该论文的通讯作者 Detlef Weigel 表示，植物已经进化出一种方法来保护其基因组中最重要的区域免受突变，这一发现令人兴奋，因为我们也可以利用这些发现来研究如何保护人类基因免受突变。此外，了解为什么基因组中的某些区域比其他区域突变更多，可以帮助依赖遗传变异的育种研究人员培育出更好的作物。科学家们还可以利用这些信息更好地预测或开发针对由DNA突变引起的癌症等疾病的新疗法。最后，研究团队表示，这些发现更完整地说明了驱动自然变异模式的力量，挑战了长期以来关于突变随机性的理论，并为生物学和进化突变的理论和实践研究提供了未来方向。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04269-6

p & nbsp & nbsp & nbsp CRISPR具有改变DNA的力量。 /p p 　　CRISPR基因编辑技术会导致上千个不想要的突变吗?这是一项小鼠研究提出的问题。 /p p 　　基因编辑的想法是改变细胞基因组中某个单一的DNA序列，而不触及其他的基因组序列。然而，实际上，每个基因编辑方法有时候都会导致不希望的改变。 /p p 　　如果不希望改变的基因比率较低，这并不是什么问题，因为大多数突变都没有影响。但一些特定的基因变异却会导致癌症，因此，CRIPSR技术的安全性取决于它产生的脱靶变异宾律有多高。 /p p 　　如果说CRISPR技术存在不希望的突变，大多数研究发现的突变都很少。然而，几乎所有这些研究都是通过预测它们可能会是什么来寻找脱靶变异，然后了解是否能够找到变异。 /p p 　　美国哥伦比亚大学医学中心的Stephen Tsang和团队现在利用一个更加广泛的方法，测序两只经过CRISPR技术编辑的小鼠的基因，并将其与未经过基因编辑的控制组进行对照。他们通过这种方法在两只基因修饰小鼠中鉴定出超过1000个普通基因突变，并认为这是由CRISPR技术导致的。 /p p 　　Tang表示，这是一项极小的研究，他们尚不知晓其他的团队如果用同样的技术是否能够得到类似的结果。 /p p 　　即便这些结果可以重复，问题是还要利用这一案例中采用的具体的CRISPR技术。即便进一步实验表明利用CRISPR技术大体上存在问题，这应该仍然是可以解决的。其他团队已经改变了CRISPR/Cas9系统以减少脱靶变异的风险，此外还有很多潜在的选择性蛋白在利用CRISPR时可能会产生更少的不希望的效应。 /p p 　　尽管Tsang和同事表示，他们依然对CRISPR技术表示乐观，他们还是希望其他研究人员利用自己的方法确保脱靶变异被找到，如果可能的话采用一些方法避免过多的突变。 /p p 　　“这将会进入临床试验，并且正在被应用到作物上。”Tsang说，“或许美国农业部和食药监局应该在批准人类和食品CRISPR指导规范之前先获得我们的方法。” /p p /p p /p

印度突变病毒引起全球关注近日，印度的疫情频繁登上热搜，数据显示，印度连续多日单日新冠新增病例超过30万例、单日新增死亡病例将近4000例，不少地区病床、氧气等医疗资源紧张，对印度乃至全球的公共卫生健康带来了极大挑战。目前，印度突变株B.1.617已成为印度部分地区当地流行的主要变异毒株，并已扩散至40多个国家和地区。该突变病毒主要携带S基因L452R、E484Q和P681R三种位点突变，表现出更强的传播能力，对免疫系统的逃逸作用也大大增加，或会影响疫苗的防疫效果，给疫情防控带来的挑战不容忽视。5 月 10 日，WHO 正式将 B.1.617 突变株列为全球关注变体（Variant of Concern，VOC），需要加强追踪和分析。快速研发，全面覆盖目前新冠病毒突变不断，已报道的突变病毒株数以百计。随着时间流逝，各突变株的流行趋势不断变化，部分突变株逐渐消失，而新的病毒突变株不断产生。值得一提的是，天隆科技第一时间研发的新冠病毒核酸检测试剂在设计之初就已考虑RNA病毒常见突变区域。不管是英国突变株B.1.1.7、南非突变株B.1.351、巴西突变株P.1，还是此次的印度突变株B.1.617突变株，天隆试剂均可检测，以不变应万变，排查不漏检！紧急驰援，持续助力天隆科技作为国内核酸检测、分子诊断领域的创新领导者，创新能力强劲，技术积累深厚，防控经验丰富。新冠病毒核酸提取及检测相关设备试剂已获得国内NMPA、欧盟CE、美国FDA等权威注册认证，客户遍布海内外50余个国家及地区，为世界疫情贡献“中国力量”。据人民日报5月14日报道，安徽肥西确诊两名新冠病例，引起广泛关注。天隆科技快速响应，紧急驰援，将大批新冠核酸提取及检测产品发往安徽当地疾控中心及医疗机构，助力当地疫情防控。这是继驰援武汉、绥芬河、舒兰、北京、喀什、瑞丽、大连等地疫情的再次紧急出动。不管疫情如何变幻，突变株如何层出不穷，我们坚信在各方的努力下，疫情一定能得到早日控制！

p style=" text-indent: 2em " 新华社北京9月28日电 一个国际研究团队最新发现，新冠重症的发生可能与患者自身免疫系统存在的薄弱点有关，比如有相关基因突变和产生自体抗体等。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 这个团队近期在美国《科学》杂志上发表了两篇相关论文。他们从今年2月开始，先后对全球超过3000名新冠重症患者进行了研究分析。结果发现，在一组659名患者中有23名患者（约占3.5%）抗病毒相关基因存在先天突变；在另一组987名患者中，至少101名患者（即至少10%）体内存在“敌我不分”、攻击自身免疫系统的自体抗体。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 这两种免疫系统的薄弱点都会导致I型干扰素在患者体内难以发挥作用。干扰素是细胞在被病毒或某些细菌入侵后产生的具有广泛抗病毒和免疫调节作用的活性蛋白，I型干扰素具有限制病毒繁殖的能力。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 研究团队发现，一些基因突变会阻碍I型干扰素的生成和作用，从而使人体在受到新冠病毒攻击时更加脆弱；1型糖尿病和类风湿性关节炎等自体免疫疾病可能让患者产生自体抗体，影响I型干扰素的吸收和作用，而在新冠轻症患者体内未检测到这种自体抗体。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 领导这项研究的美国霍华德· 休斯医学研究所研究人员让-洛朗特· 卡萨诺瓦说，这一研究成果在新冠治疗中能迅速发挥作用，如果在新冠患者体内检测出自体抗体，那清除这些自体抗体就可能有助缓解症状。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员说，未来的进一步研究将有助于更好地进行新冠疫苗分配甚至是临床治疗，比如检测出自体抗体的患者可以选择更合适的干扰素或者采用血浆置换疗法。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p

图片来源：Daniel Mokhtari 人们要弄清蛋白质或酶是如何工作的，以及了解基因突变如何影响这些对生命至关重要的分子，往往需要数年时间。研究人员必须一个个地改变分子中的氨基酸，产生变异的酶，并测试变异如何影响酶的机能。　　现在，一种蚀刻有微小通道的玻璃芯片，可以让研究人员一次测试超千种突变酶，并将时间缩短到几个小时。　　近日，发表在《科学》上的一篇论文描述了这种名为“高通量微流体酶动力学”(HT-MEK)的新系统，如何为科学家研究致病蛋白质、开发分解环境毒素的酶，以及理解不同物种之间的进化关系提供一种更快的方法。　　为开发HT-MEK，美国斯坦福大学的生物工程师Polly Fordyce和生物化学家Daniel Herschlag等人工作了6年，最终制成了一个价值10美元、约7平方厘米大小的芯片。该芯片包含1568个微孔，每个孔包含一种变异的酶和一个微流控系统，后者可以同时向所有突变体输送试剂。　　为了测试这个系统，Fordyce和Herschlag选择了一种叫做PafA的细菌酶，这种酶可以改变其他蛋白质。通过设计DNA序列，他们将PafA的526个氨基酸分别替换成不同的氨基酸，从而创建了一个突变酶“库”。机器人将这些DNA序列放入芯片的单个孔中并添加试剂，使蛋白质得以生成。然后，研究人员向该芯片中添加了一种化学物质，这种物质经PafA处理后会发光。他们用扫描仪测量了这种化学物质发出的光量——使PafA效力降低的突变会减少光量。　　这一系统并非简单地告诉研究人员这个实验成功与否，而是能让他们检查每个突变酶进行反应的速度，并确定化学物质或pH值的变化如何影响酶折叠和功能。“这就像剥下蛋白质的外壳往里面看，看到一幅建筑图。”Fordyce说。　　此外，由于一次可筛选如此多的突变体，该系统能让研究人员关注活性位点突变之外的区域。其他区域的突变仍可能通过改变酶折叠或与其他蛋白质结合的方式影响酶的功能。HT-MEK在PafA上确定了161个这样的位点。多年研究这种酶的Herschlag说，突变的影响程度令人惊讶。

工业微生物常用于重要的生物和化学制品的生产，优良菌株的选育是生物产业的核心工作之一。近年来合成生物技术的快速发展使得高性能工业菌株基因型的理性构建性显著增加，但如何从海量候选菌株库中高通量筛选到规模生产用的工业菌株仍面临挑战。多孔板（MTP）筛选系统和流式细胞术（FACS）是研究者常用的筛选手段，但MTP通量较低，而FACS难以用于检测胞外分泌的代谢物。液滴微流控技术在微生物育种领域的应用，成功实现了大容量突变库的全面评价以及高效筛选，不仅在筛选通量方面实现了大幅度提升，有效提高了菌株选育工作效率，而且在筛选成本方面也展现出巨大优势，可显著降低筛选过程中试剂耗材的用量，将单克隆的筛选成本降低至十分之一或百分之一，实现高通量、低消耗的优良工业菌株选育。天木生物基于液滴微流控技术开发了皮升级单细胞分选平台--DREM cell（Droplet entrapping microfluidic cell-sorter）具有体积小、通量高、体系封闭、无交叉污染等特点，越来越成为科学研究和企业生产的重要技术手段。近日，清华大学张翀、安徽工程大学薛正莲研究团队应用DREM cell将液滴微流控技术与基因编码荧光生物传感器相结合，成功实现了高产谷氨酰胺酶突变株的超高通量筛选，相关研究成果以“Combining genetically encoded biosensors with droplet microfluidic system for enhanced glutaminase production by Bacillus amyloliquefaciens”为题，发表在生物化工领域专业期刊《Biochemical Engineering Journal》上。研究团队开发了一种利用谷氨酸拟荧光蛋白传感器 iGluSnFR 的谷氨酰胺酶荧光检测方法，相较于传统的高效液相色谱法，速度提高了700倍。基于iGlusnFR传感器，结合DREM cell单细胞分选平台实现谷氨酰胺酶生产菌株的高通量筛选，单次实验可筛选10万克隆，效率远远超过传统孔板筛选技术。最终项目团队对常压室温等离子体（ARTP）诱变的解淀粉芽孢杆菌全基因组突变文库进行超高通量筛选，成功获得了一株谷氨酰胺酶产量提高47%以上的突变株。该筛选平台，与微孔板筛选系统相比，筛选率提高500倍，试剂用量减少2万倍，并且可以节省大量的多孔板、培养皿、枪头等耗材。▲图丨液滴微流控高通量筛选平台流程图背景信息研究团队所使用的液滴微流控细胞分选仪（DREM cell）是天木生物基于液滴微流控技术开发的皮升级液滴微流控单细胞分选平台，可将待筛选细胞进行包被形成单细胞微液滴，结合荧光筛选模型，可以在细胞水平完成微生物的高通量分离、培养、检测、分选等。▲图丨液滴微流控细胞分选仪（来源：天木生物）高通量皮升级液滴单细胞分选系统（DREM cell）相比于传统筛选方法，筛选效率可提升1万倍，试剂消耗量可下降至百万分之一，在筛选通量显著提升的同时，单克隆筛选成本大幅度降低。该仪器不仅可广泛应用于细菌、酵母、动物细胞等的高通量筛选，还可以应用于蛋白、核酸、抗体等生物大分子筛选等相关研究领域。项目技术参数液滴体积1-1000pL荧光激发与检测可选波段：（1）激发波长488nm，检测波长525±15nm，灵敏度1μM荧光素/单液滴（2）激发波长532nm，检测波长578±11nm，灵敏度100nM试卤灵/单液滴液滴生产频率0-10000个/s液滴分选频率0-1000个/s微注入速度0-1000个/s样品低温控制系统4℃恒温控制，±0.5℃工作环境常压状态下，室温，30%≤湿度≤80%，洁净暗室整机功率600W应用范围细胞、酵母、细菌、蛋白、核酸等