關(guān)于上報高通量基因測序技術(shù)臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位的相關(guān)工作

1、關(guān)于上報高通量基因測序技術(shù)臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位的相關(guān)工作2、實(shí)驗(yàn)室基本情況，包括技術(shù)力量、設(shè)備實(shí)施條件、開展相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)模等。（請艾迪康協(xié)助完善）2.1 儀器設(shè)備實(shí)施條件目前我實(shí)驗(yàn)室具有高通量測序相關(guān)的所有設(shè)備儀器：高通量測序儀Ion Proton、Ion OneTouch 2 、Ion OneTouch ES、ABI實(shí)時定量PCR儀、梯度PCR儀、可控溫高速離心機(jī)、超微量核酸檢測儀、全自動核酸提取儀、超純水系統(tǒng)、多模塊可觸屏金屬浴等。Ion Proton 平臺是一種利用半導(dǎo)體微芯片技術(shù)的臺式高通量測序儀，體積如辦公室打印機(jī)般大小。 Ion Proton有兩種通量的測序芯片靈活可選，分別是10G、1

2、00G，適合不同通量需求的應(yīng)用，該測序儀的半導(dǎo)體芯片上布滿了高密度的小孔，每一個小孔就是一個測序反應(yīng)池，孔底部帶有一種探針-離子選擇性場效應(yīng)晶體管（ISFET），用來探測PH值的變化。進(jìn)而把化學(xué)信號直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最終讀出DNA序列。與其它新一代測序儀相比，Ion Proton 平臺不需要激發(fā)光、CCD成像儀及熒光標(biāo)記，可最大程度地簡化處理高通量系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)所需的計算硬件，能直接并快速“讀”出DNA序列，具有簡單、快速、準(zhǔn)確、靈活和低成本等顯著優(yōu)勢，是中等規(guī)模測序項(xiàng)目的最佳選擇。Ion Proton使用半導(dǎo)體測序芯片，反應(yīng)微孔數(shù)不小于16億，研發(fā)中的Ion ProtonTM 的反應(yīng)微孔數(shù)

3、則不小于66億。此外，Ion ProtonTM芯片上獨(dú)特的流體體系、微體系機(jī)械設(shè)計和半導(dǎo)體的技術(shù)組合，可以快速直接的將遺傳信息翻譯成數(shù)碼的DNA 測序結(jié)果，進(jìn)一步得到高質(zhì)量的測序數(shù)據(jù)，它可以在一天之內(nèi)測定一個人的全基因組。2.2專業(yè)技術(shù)2.2.1 測序樣品前處理技術(shù)自主研發(fā)的專利技術(shù)樣品處理需要排除外來基因的干擾，有效的提取出極微量的DNA片段，經(jīng)我公司自主研發(fā)出的血液游離痕量DNA提取系統(tǒng)純化系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)檢測所需樣品量少，最低可提取出0.2ml濃度為血液樣品的DNA，提取純化用時短，且純度高，重復(fù)性好，提取儀器設(shè)備和耗材所占體積小，所需空間小，除可應(yīng)用于固定實(shí)驗(yàn)室外，也可配備在移動

4、檢測車上作為快檢使用。該血液游離痕量DNA提取系統(tǒng)采用超吸附性納米顆粒，利用納米該技術(shù)對其表面進(jìn)行改良和表面修飾后，制備成超吸附性氧化硅納米晶珠，將分離的核酸吸附收集到晶珠上。DNA富集的方法主要有磁珠法和離心柱法。磁珠法的核心是將細(xì)胞中游離出來的核酸分子吸附到磁性顆粒表面，蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不被吸附而留在溶液中。在磁場作用下，使磁性顆粒與液體分開，回收顆粒，再用洗脫液洗脫即可得到純凈的DNA。離心柱法是將樹脂或硅膠膜固定在離心管中，在高鹽低pH值條件下，DNA選擇性吸附于離心柱內(nèi)的樹脂或膜上，通過漂洗、離心等步驟，去除蛋白和多糖雜質(zhì)，最后用低鹽高pH值的洗脫緩沖液將DNA從樹脂或硅膠模上洗脫。本研

5、發(fā)采用特有的納米晶珠方法，不需要經(jīng)過磁場處理，也不用特別制作的離心柱，操作簡便省時。該項(xiàng)技術(shù)是采用的國際先進(jìn)的技術(shù)理念，并且由我公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)在國際先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上自主設(shè)計配制的，是國際國內(nèi)未有的創(chuàng)新的技術(shù)，經(jīng)該技術(shù)改良的晶珠的表面結(jié)構(gòu)也是國內(nèi)外未有的設(shè)計方案。該檢測系統(tǒng)的的先進(jìn)技術(shù)使得其特異性好、靈敏度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，打破了從前的瓶頸問題，此外，其操作簡便易行，無需特殊昂貴的儀器設(shè)備耗材等，也使其成本大大降低，所以本技術(shù)所產(chǎn)生的商業(yè)化產(chǎn)品更容易被市場接受。2.2.2 構(gòu)建文庫、樣品處理及測序分析從項(xiàng)目確立，需要找到各項(xiàng)目中關(guān)鍵的作用基因及個體的共性和差異，并對該基因進(jìn)行詳細(xì)分析比對，并建立相應(yīng)的

6、文庫。根據(jù)需要可構(gòu)建得文庫有基因文庫、基因組文庫、cDNA文庫等，從DNA的制備到切割到連接重組等都需要準(zhǔn)確嚴(yán)格操作，以得到高質(zhì)量的文庫。之后油包水PCR以使文庫與測序珠子相連，最終將文庫模板富集，整個實(shí)驗(yàn)程序技術(shù)要求頗高，需要具有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、精準(zhǔn)的專業(yè)技術(shù)水平。對于各基因測序項(xiàng)目的數(shù)據(jù)和結(jié)果分析，需要預(yù)先構(gòu)建模型，在實(shí)驗(yàn)及分析比對的結(jié)果中，確立最終分析板塊。對于高通量測序儀的數(shù)據(jù)分析，需要專業(yè)精準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)模型。該技術(shù)團(tuán)隊(duì)均是生物相關(guān)專業(yè)和生物信息學(xué)專業(yè)出身，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰墝I(yè)技術(shù)水平完全可滿足該相應(yīng)技術(shù)難度及精度的要求，且經(jīng)過專業(yè)測序培訓(xùn)，有著豐富的構(gòu)建文庫、基因測序及數(shù)據(jù)分析的寶貴

7、經(jīng)驗(yàn)。2.3 技術(shù)團(tuán)隊(duì)專業(yè)研發(fā)人員25名，其中核心專家10名博士均由美國一流的生物、醫(yī)藥制藥專家和生物化學(xué)專家組成，具有碩士學(xué)位以上生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的科技人員8-10人，以及5-7人的具生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)或藥學(xué)學(xué)士學(xué)位以上的質(zhì)檢和質(zhì)控工作人員。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人程澎博士，男，出生于1964年，教授，曾在中國醫(yī)科大學(xué)獲得學(xué)士、并且以優(yōu)異的成績留校任教。后在美國獲得碩士(Samra University)學(xué)位和醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1998在美國參與創(chuàng)立美加生物集團(tuán)，從事醫(yī)療器械（醫(yī)用檢測儀器）、體外診斷試劑研制開發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)營，先后參與血糖檢測儀、化學(xué)發(fā)光免疫診斷分析儀等國際知名產(chǎn)品開發(fā)

8、，先后發(fā)表論文20余篇。賈世哲博士，男，1961年5月出生于北京。具有20多年在美國制藥界和跨國醫(yī)療診斷公司的工作和管理經(jīng)驗(yàn)，畢業(yè)于北京大學(xué)生物系，先后在美國Michgan State University大學(xué)生物化學(xué)系生物化學(xué)博士，美國默克公司博士后，美國加州生物專家召集人；美國杜邦公司高級研究員，蛋白質(zhì)生物化學(xué)驗(yàn)室主任，專門研發(fā)并生產(chǎn)專用于小分子藥物篩選使用的靶蛋白；加州大學(xué)高級研究員；美國Quest 診斷公司高級科學(xué)家，從事分子醫(yī)療檢驗(yàn)診斷產(chǎn)品開發(fā)和管理等工作。 廖芳明博士， 在臺灣中興大學(xué)遺傳工程研究所遺傳工程獲得碩士學(xué)位，于美國馬利蘭大學(xué)生化研究所生化和微生物專業(yè)獲其博士學(xué)位，現(xiàn)于美

9、國生命技術(shù)公司任職首席應(yīng)用科學(xué)家 。具有30多年的生物、微生物方面的專業(yè)研究經(jīng)驗(yàn)，主要從事于微生物偵測、疫苗研發(fā)、癌癥制藥、感染病等研究工作，有專業(yè)技術(shù)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。杰里.嚴(yán)可騰(Jerry Yakatan)博士，男，在美國學(xué)術(shù)界和工業(yè)富有盛名，指導(dǎo)開發(fā)了很多醫(yī)藥產(chǎn)品。他的學(xué)術(shù)生涯開始于1971年, 在德克薩斯大學(xué) 奧斯汀擔(dān)任教授, 后來任藥學(xué)部主任。在1980年，他加入華納蘭勃特 (Warner Lambert 后被輝瑞收購) 任藥代動力學(xué)和藥物代謝主任，后來擔(dān)任全球產(chǎn)品發(fā)展 副總裁，他參加了若干藥物研發(fā)包括Lopid, Lipitor(利普多), Eryc , Accupril, Neu

10、rontin and the Benadryl咳嗽線. 1987年，他加入Immunetech, 擔(dān)任執(zhí)行副總裁兼研究和發(fā)展，在1990年，他加入田邊研究實(shí)驗(yàn)室，任總裁兼首席執(zhí)行官. 嚴(yán)可騰博士于1996年成立IriSys任公司董事長。李曙光博士，男，獲南京鐵路醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位，湖南醫(yī)科大學(xué)免疫學(xué)碩士學(xué)位, 荷蘭萊頓大學(xué)免疫學(xué)博士學(xué)位，美國臨床化學(xué)委員會（ ABCC ）臨床診斷實(shí)驗(yàn)室主任紐約州健康LIXXS1部執(zhí)照，美國臨床化學(xué)協(xié)會(AACC) 會員。具有20多年的專業(yè)研究經(jīng)驗(yàn)，主要從事于研究、開發(fā)、實(shí)施創(chuàng)新的臨床診斷分析、生物技術(shù)分析、通過先進(jìn)的技術(shù)和精密醫(yī)療設(shè)備對治療藥物進(jìn)行監(jiān)控等，廣

11、泛的技術(shù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)有: 設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用了一些新的LC-MS/MS，HTLC-MS/MS 分析；共同開發(fā)了一種最新的可以檢測脂肪蛋白顆粒大小和濃度的GEMMA（氣相電泳遷移分析儀（離子遷移）分析法；開發(fā)和驗(yàn)證臨床診斷中的一種新型免疫分析測定平臺，即Lab-on-CD；建立橫向流動膜的定量檢測多個標(biāo)記分析，這包括心肌標(biāo)志物，如肌紅蛋白，肌酸激酶同工酶，肌鈣蛋白I型；傳染性疾病的標(biāo)志，如乙肝表面抗原，艾滋病毒等； 開發(fā)了超過根據(jù)高性能液體色譜、LC-MS/MS、氣相色譜， GC-MS儀器和酶聯(lián)免疫吸附法，放射免疫分析的70多種臨床診斷分析，發(fā)表文章共約36 篇，2個美國專利。何炯昌博士，男，畢業(yè)

12、于北臺灣海洋大學(xué), 獲臺灣海洋大學(xué)分析生物技術(shù)碩士, 有年醫(yī)療診斷試劑開發(fā)經(jīng)驗(yàn), 廣泛的分子生物學(xué)背景, 極強(qiáng)的操作儀器及分析能力: 等溫周期、順序分析儀和分析儀、實(shí)時聚合酶系列(或連鎖) 反應(yīng)、DNA合成等, 精通先進(jìn)分子技術(shù)方面的廣泛的知識和技: DNA/RNA/蛋白質(zhì)凈化、染色體DNA/cDNA 克隆、亞克隆、DNA序列/分析、膠體阻滯實(shí)驗(yàn)、DNA映像、酶聯(lián)免疫吸附測定、明膠酶譜法、DNA印記、定點(diǎn)誘變、DNA甲基化, 豐富的生物鑒定方面的經(jīng)驗(yàn): HPLC（高性能液體色譜）、SNP（單核苷酸多態(tài)性）、細(xì)胞培養(yǎng)、原位雜交法、cDNA庫建立、基因表達(dá)、人體鑒定.何先生任美國華盛頓州西雅圖Be

13、naroya 研究院研究員, 研發(fā)自身免疫疾病, I型糖尿病診斷試劑; 美國Epigenomics公司癌癥診察產(chǎn)品研發(fā)專家;美國華盛頓大學(xué)病理學(xué)系研究科學(xué)家; 臺灣EACO（東亞合作機(jī)構(gòu)）應(yīng)用生物系統(tǒng)公司現(xiàn)場應(yīng)用專家.楊昌明博士，男，在南京大學(xué)化學(xué)系理學(xué)士學(xué)位，主修無機(jī)化學(xué)專業(yè)；后在美國俄克拉荷馬州立大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位，主修分析化學(xué)專業(yè)。 曾在哈佛, 康奈爾大學(xué)從事博士后研究工作。迄今有一項(xiàng)專利, 發(fā)表十篇(SCI)論文;在生物分析, 臨床檢測方面積累了十年以上的經(jīng)驗(yàn)。對色譜分離, 質(zhì)譜檢測在生物分析, 臨床化學(xué)上的應(yīng)用有深入和廣泛的探索;在美國研發(fā)出專利產(chǎn)品 （專利號：US 8399829，液

14、質(zhì)聯(lián)用在線固相萃取富集定量檢測血清/血漿中維生素B2），是該方面第一發(fā)明人。先后主持研發(fā)了四項(xiàng)液質(zhì)聯(lián)用檢測方法, 分別為: 1) 在線富集定量檢測血清中甲狀腺內(nèi)分泌物 rT3 (reverse triiodothyronine); 2) 定量檢測血液里硫代嘌呤甲基轉(zhuǎn)化酶活性; 3) 定量檢測血清/血漿中維生素D代謝物(維生素D2, 維生素D3); 4) 在線固相萃取富集定量檢測血清/血漿中維生素B2。主持研發(fā)了兩項(xiàng)感應(yīng)偶合等離子質(zhì)譜檢測方法, 分別為: 1) 感應(yīng)偶合等離子質(zhì)譜集合測定血液里釩, 錳, 鈷, 砷, 鉬, 鎘, 汞, 鉈, 鉛, 鉍的含量; 2) 感應(yīng)偶合等離子質(zhì)譜(動態(tài)反應(yīng)室)

15、測定血液里鉻的含量。曾按照美國藥管局（FDA）條例和cGMP條例的規(guī)定，主持和主管了三個全職式外包服務(wù)項(xiàng)目，包括1）液質(zhì)聯(lián)用定量檢測粉劑，片劑中阿托品含量；2）液質(zhì)聯(lián)用定量檢測液劑前混和液中阿托品含量；3）液相色譜測定滴耳液中防腐劑苯甲酸鈉含量。服務(wù)公司為美國 Hylands 公司。并為輝瑞（Pfizer）公司的產(chǎn)品CMC-544和Mylotarg研發(fā)了檢測產(chǎn)品中可提取可釋出物Irgafos168 和 Irgafos168 氧化物的方法。檢測手段為液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。麻曉春，女，碩士，主修轉(zhuǎn)基因方向，曾參加國家科技支撐計劃“東北寒溫帶地區(qū)抗寒、耐鹽堿牧草新品種選育及產(chǎn)業(yè)化示范”項(xiàng)目（2008

16、BADB3B09-04）；國家科技支撐計劃“小宗作物空間環(huán)境誘變育種關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2008BAD97B07）；黑龍江省農(nóng)科院創(chuàng)新工程“牧草育種方法創(chuàng)新研究”（200705）。曾在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所參與完成豬圓環(huán)病毒2型基因疫苗的研究；在黑龍江省農(nóng)科院獨(dú)立完成肇東紫花苜蓿和Pleven6紫花苜蓿離體再生體系的建立的研究；并完成CBF2基因?qū)ψ匣ㄜ俎５倪z傳轉(zhuǎn)化研究，對其進(jìn)行了分子檢測和生理指標(biāo)的鑒定，該轉(zhuǎn)基因作物具有顯著地抗逆性。后在北京中科院高能物理研究所多學(xué)科中心生物大分子組，進(jìn)行THG1、NOB1等基因克隆和蛋白的表達(dá)、純化、結(jié)晶與結(jié)構(gòu)解析的相關(guān)研究。具備載體構(gòu)建、質(zhì)粒提

17、取、轉(zhuǎn)化，酶切連接， PCR，RT-PCR， 瓊脂糖凝膠電泳，SDS-PAGE，DNA回收，重組蛋白表達(dá)、純化和結(jié)晶，甲基化，DNA及蛋白濃度測定，透析，濃縮， AKTA purifier的使用，會使用UNICORN軟件，離子交換層析，凝膠過濾層析，親和層析，組織培養(yǎng)，遺傳轉(zhuǎn)化，基因文庫構(gòu)建，掌握Ion Proton、Ion OneTouch 2 、Ion OneTouch ES等測序儀器使用及基因測序等一系列相關(guān)技術(shù)。2.4 開展業(yè)務(wù)規(guī)模隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，單個人體全基因組測序所需要花費(fèi)的資金和時間，已經(jīng)從人類基因組計劃的龐大投入規(guī)模降低到目前僅需一天內(nèi)即可完成的水平。針對臨床疾病或癌癥作用基因的分析，保守計算基因檢測可達(dá)80例/月。目前，使用傳統(tǒng)的光學(xué)測序技術(shù)對人類基因組進(jìn)行測序需要5000到10,000美元，且需等待數(shù)周乃至數(shù)月才能得到結(jié)果。過長的測序周期以及50萬到75 萬美