preMiD肿瘤（超）早期预警筛查 体检中的应用 癌症分子解析 preMiD技术在肿瘤早期筛查中的应用 案例分享 总结 主要内容 恶性肿瘤现状 恶性肿瘤已成为人类的“头号杀手”。 全球每年新发肿瘤 1400万人，死亡约 820万人。 预计2025年，因人口增加和老龄化等因素，每年新增超 2000万病例。 “ 2012年中国肿瘤登记年报”数据表明， 中国每年新发肿瘤约 310万人，死亡 270万人 （右上图） 。 近 60年来 癌症致死率没有明显下降 （右下图） 。 世卫组织（ WHO） ： 早发现 早诊断 早治疗 “三早”是关键， “ 早发现 ” 是根本 ! 目前还无法攻克癌症（尤其是中晚期） ； 癌症可防、可治： 癌前阶段：可实现近 100%预防 早期癌症：可以实现 80%治愈率 晚期癌症：仅 30%人活过 5年。 按照平均寿命 74岁计算，人一生中患癌几率是 22%。 从年龄看， 45 岁以后发病率上升明显， 应在 40岁开始重视针对肿瘤的专项检查 。 2014世界癌症报告 “抗击癌症，重在预防” 癌症的分子解析 ICGC：癌症基因组学研究 国际癌症基因组联盟 (International Cancer Genome Consortium， ICGC)2014年 2月 4日公布超过 1万个癌症基因组的数据 。 2013年 12月 5日 ICGC宣布：在原来白血病 、膀胱癌 、 胃癌的基础上 ， 中国又发起针对肠癌 、食道癌 、 肝癌的 驱动基因 检测项目 。 “ 眼下癌症诊治急需新的途径 。 如果能更好地从基因组来了解癌症 ， 那么将更有利于 癌症的预防和控制 。 Tom Hudson 安大略癌症研究所（ OICR）所长、 ICGC创始人之一 www.icgc.org 致癌突变（ oncogenic mutations）到肿瘤形成需要 10-20年； 期间，涉及多基因的异常发生，具有早期性和特异性： （早期性： 分子异常是癌症发生的早期事件； 特异性：分子异常 是癌症发生的特有标记） 癌变的分子事件 Alfred G. Knudson, Nature Rev. Cancer, 1, 157-162 (2001) Carlo M. Croce, N. Engl. J. Med. 358, 502-511 (2008) 原癌基因（ Proto-oncogene） 原癌基因是是细胞内与细胞增殖相关的高度保守的基因。 原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时（此时转化为癌基因），使细胞过度增殖。 Activ e Inac tiv eE GFL1L2CR 1CR 2Y84 5KinaseY11 73Y10 86Y89 1Y99 2Y1148Y10 68Y920L1L2CR 1CR 2Y84 5KinaseY11 73Y10 86Y89 1Y99 2Y1148Y10 68Y920E GFL1L2CR 1CR 2Y84 5KinaseY11 73Y10 86Y89 1Y99 2Y1148Y10 68Y920E GFL1L2CR 1CR 2Y84 5 KinaseY11 73Y10 86Y89 1Y99 2Y1148Y10 68Y920抑癌基因（ Tumor Suppressor） 抑癌基因一般调控 DNA的修复和细胞凋亡。 在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用。 抑癌基因突变能导致活性降低或消失，从而减弱甚至消除抑癌作用。 Sanger研究所： Cosmic数据库 Emerging landscape of oncogenic signatures across human cancers Nature Genetics 45, 11271133 (2013) http:/cancer.sanger.ac.uk/cancergenome/projects/cosmic/ 肠癌中基因异常发生率 Gao H. et al, Cancer Res., 54, 4342-4346 (1994) Morgan C. et al, Br. J. Cancer, 89, 1314-1319 (2003) preMiD技术 在肿瘤早期筛查中的应用 传统检测 突变检测 癌症的“冰山学说” 早期癌症几乎没有症状，极其容易被传统检测所忽视，一旦检出，则大部分为中晚期。 preMiD超早期防癌检测，提前约 3年预防发现潜伏体内的癌症或癌前病变。 preMiD超早期防癌检测，提前临床症状 3-5年预警！ 突变 preMiD技术检测的是来自于肿瘤相关的原癌基因和抑癌基因的异常突变。 基因突变类型如下： 血液循环肿瘤 DNA（ ctDNA）来源 Nat Rev Cancer. 2011 Jun;11(6):426-37 ctDNA由癌变细胞死亡、凋亡或主动分泌进入循环系统 cfDNA的长度一般为 100-500碱基，携带有癌症细胞内部所含异常信息，如突变、copy数变化、甲基化、融合基因及染色体异常等。 血液中含有驱动突变或致癌突变分子，意味身体内有癌变细胞。 “ ctDNA是最有希望发现早期癌症” 美国约翰霍普金斯大学 Luis Diaz博士 Free-floating DNA from tumor could provide early warning！ USA today 分子癌变阶段 （ 8-10年） 细胞癌变阶段 （ 3-5年） 细胞簇形成 组织形成 早癌（ 1-3年） 中晚期癌（？） 1.不死 2.无限增殖 3.表型正常 1.逃避免疫监视 2.形成新血管 3.异性增生 常规手段可以检测 preMiD可以 血浆突变检测技术 - preMiD 挑战 血浆游离 DNA含量极低 突变 DNA占比低于 0.1% 血浆成分复杂 某些屏障存在 应对 preMiD检测基于 PCR，扩增 DNA 融合 Blocker、偏向扩增及熔点分析，极大提高灵敏度 纳米技术提高核酸萃取效率 新技术平台的融入 preMiD = Blocker + ASA + MCA 突变偏向扩增系统（ ASA） PCR引物的 3端位必须和突变扩增子匹配，而野生不匹配 采用特异探针，实时PCR反应 熔解曲线分析（ Melting Curve Analysis） 荧光 vs温度作图得到DNA熔解曲线 DNA溶解曲线是 DNA序列的“指纹” 核酸 blocker阻滞野 生扩增 设计野生匹配 blocker（含 PNA修饰） 阻滞对野生片段扩增 三种已有技术的有机结合成 preMiD，灵敏度达到 0.01%，特异性近 100%。 美国斯坦福癌症研究院近 30年调查研究发现： 癌前阶段，癌症是 可逆性“工程” 。 消除突变，抑制癌变 正常DNA DNA突变 （肿瘤驱动基因） DNA修复 抑癌基因诱导凋亡 免疫监视 干预 （突变逆转） 早发现与早预防 突变筛查 免疫力 远离 致癌物 干预 突变定量分析 1.对于有基因突变的受检者，同时加做突变定量值，便于后期干预有效性的对比； 2.随着样本量的增加，跟踪后续发展变化，将给出突变风险提示。 突变值 检测项目 相对信号差异 突变比 率 干预 1周血浆 7.84 21.6% 干预 1月血浆 1.30 3.4% 干预 3月血浆 0.03 0% 结果判读 胸腺肽干预后血浆中突变明显下降。 突变比率 相对信号差异值 0% 0.00 5% 1.42 10% 3.90 12% 4.68 15% 5.65 20% 7.39 25% 9.05 30% 10.54 QRAM-qPCR相对定量检测肿瘤特异突变位点在血浆中含量在干预前后的变化，判断效果。 干预有效性判断 主要用途： 1. 直观反应干预或治疗方案的有效性，避免无效治疗。 2.评估手术后患者基本状态，如体内有无残留或转移。 3.判断有无复发。 preMiD专业性 preMiD 德国标准生产质控体系 国际公认检测内容 COSMIC数据库，包含突变基因及位点信息，属于国际最权威机构最新研究成果。 国家批准专有检测试剂 美国 Roche检测仪器 注册号 : (进 )字 2009 第 3402689号 preMiD血浆突变技术验证： NSCLC组织和血浆中 EGFR突变一致性研究 肿瘤组织 -测序法 Total 突变 野生 血浆 -preMiD 突变 345 18 363 野生 24 825 849 Total 369 843 1212 试验单位： 北京协和医院、浙江大学附属第一医院、江苏省肿瘤医院、青岛大学附属医院 Sanger测序 1212例非小细胞肺癌患者肿瘤组织 EGFR突变； preMiD法检测对应 1212例血浆 EGFR突变。 总体结果： 阳性符合率为 80.49%，阴性符合率为 94.66%，总符合率为 90.35% （唯一完成临床试验研究，血浆 -组织突变一致性最高的结果） （已完成 CFDA批准临床实验， 2011年 12月 28号 -2013年 12月 28号） 中国唯一入选国际肿瘤学术大会 ASCO会议的主讲报告 中国医师协会 preMiD项目专家论证会 ctDNA 在国际上的应用 NDRG4, BMP3 NDRG4, BMP3, KRAS 总灵敏度： 92% sensitivity 早期肠癌灵敏度： 94% 特异性： 87% ColonGuard （ EXACT） ColonVantage (QUEST) ColoVantage 检测血浆中 SEPTIN9的甲基化状态，达到检测和预警结直肠癌的目的。 ColoVantage 是一种无创的检测方法 灵敏度达到 70% 特异性达到 89% 适用于各个分期的结直肠癌 ctDNA在甲状腺癌检测中的应用 基因检测对甲状腺肿瘤诊断的准确率在 80%以上 突变检测能够应对病理检测不能确定的情况 Nikiforov YE et al, J Clin Endocrinol Metab. 2011 Nov;96(11):3390-7 案例分享 preMiD检测： FLT3突变 案例一： FLT3基因突变， 2年半后诊断大肠癌中晚期 个人不相信，不愿面对， 没有采取必要干预措施 案例二： KRAS突变 检测者：男性 ， 35岁， 重庆人 家族史：其父患肺癌 进行 preMiD检测： KRAS基因突变 KRAS突变 报告解读： 结合健康问卷及丏家咨询 1. 其父患肺癌 2. 作息紊乱 3. 干咳、胸闷 近期没有体检资料 结合该情况给出建议： 进行胸部增强 CT检查， 判断突变在哪个阶段 （临床前期或临床阶段） KRAS突变 2014年 5月 8日 右肺下叴斜裂旁小结节影 肝左叴多发小囊肿 KRAS突变 干预方案 匹多莫德口服液 服用方法：