高通量测序技术在罕见病分子诊疗中的 应用及临床实例分析

罕见病病种繁多,且表型复杂多样,不仅仅体现在疾病间的不同,同一种疾病的不同患者在表型上也可能大相径庭。这种普遍存 在的遗传异质性和临床异质性,使罕见病的诊疗极具挑战。近年来,在后人类基因组计划时代,各种测序技术快速发展,使得大规模测 序如疾病目标基因集测序、全外显子组测序、全基因组测序等成为了现实。高通量测序技术可实现对多个靶基因进行高通量平行测序, 有效节约了成本与时间,越来越广泛地应用到临床疾病分子诊疗领域。分析传统测序技术与高通量测序技术的优缺点,介绍罕见病诊疗 中常用的高通量测序策略,并结合临床实例,综述高通量测序技术在罕见病诊疗中的应用。     

纳米诊疗研究进展

为了实现肿瘤的个体化精准医疗,"纳米诊疗"领域应运而生.本文介绍了纳米诊疗领域发展过程中重要进展的时间线,详细分析了该领域研究论文发表情况,包括论文发表数量、主要研究机构、主要支持基金以及重要杂志等,并进一步详细综述了纳米诊疗平台的构建策略和重要研究进展.纳米诊疗平台的构建策略是将靶向递送、诊断和治疗功能结合在同一个纳米载体上,这种纳米载体可以是聚合物纳米颗粒、脂质体纳米颗粒或是无机纳米颗粒,以实现多种成像模式联合诊断,多种治疗方法协同治疗,以及诊疗一体化等独特功能.纳米诊疗剂通向临床之路困难重重,但精准医疗是未来医学发展的大趋势,诊疗纳米颗粒的临床使用和研究必然具有巨大的发展潜力.     

精准医疗与伴随诊断产业发展研究

<正>1概述1.1精准医疗精准医疗被誉为医疗的未来,它基于人们在基因、环境、工作与生活方式的个体差异,应用现代分子生物学、分子病理学、分子遗传学、分子影像技术、生物信息技术以及目前热门的大数据技术、人工智能技术等,通过对患者的生活环境和临床数据等进行分析,实现精准的疾病分类和诊断,制订具有个性化的疾病预防和诊疗方案。精准医疗包括对风险的精确预测、疾病精确诊断、疾病精确分类、药物精确应用、疗效精确评估与疗后精确预测。精准医疗是科学技术及医学自身发展的客观必然,也是广大民众摆脱贫困以后对健康、教育、生活质量追求的必然。因     

二代基因测序数据管理和大数据平台在精准医学中的应用

精准医学集合了多种数据,包括组学、临床、环境和行为等,是对疾病进行个性化治疗、预防和管理的科学。随着基因测序费用的大幅下降,人们对肿瘤等疾病的认识从传统病理到分子水平的飞跃等,相关科学的发展和普及推动了精准医学的诞生和发展,将更加深远地影响着人类的健康。本文介绍了精准医学的概念、目的及应用,介绍了二代DNA测序技术在精准医学中的应用,认为基因组学数据、样本管理、数据质量控制标准以及数据管理平台等是实现精准医学的基础,智能化精准医疗将是来的发展方向。进行展望的同时,也认为基因组学海量数据的规模特点、各种健康应用在推动数据管理平台的发展的同时,也对其演进提出了挑战。     

综述与专论: 核酸适配体在分子医学中的应用

分子医学着眼于从疾病的分子层面出发,为个性化精准诊疗提供解决方案。然而,在众多疾病的诊疗中由于缺乏有力的分子识别工具,目前从分子水平上理解和研究疾病仍受到制约。核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化（SELEX）技术在体外筛选得到的单链寡核苷酸,具有高选择性、高亲和力、易细胞内化、良好的组织渗透和快速的组织积累能力。近年来,由于其易合成、成本低、稳定性高且免疫原性低,核酸适配体作为分子工具应用于疾病的诊疗一体化受到广泛关注。本综述围绕分子医学中的核酸适配体,讨论了核酸适配体在疾病诊断中的应用,包括基于核酸适配体的肿瘤标志物发现、液体活检、分子成像。介绍了核酸适配体在癌症治疗中的应用包括基于核酸适配体的抑制剂、核酸适配体药物偶联物、纳米药物和核酸适配体介导的免疫治疗。最后对核酸适配体在临床诊疗和产业化面临的问题进行了讨论,包括基于应用场景的筛选方法、核酸适配体与靶标复合物结构、亲和力的机制以及核酸适配体在血液循环中的稳定性等方面。     

科技名词：精准医疗

<正>精准医疗(Precision Medicine)是一种将个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的疾病预防与处置的新兴方法。2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文中提出"精准医学计划",希望精准医学可以引领一个医学新时代。精准医学可以使医疗健康的概念发生本质变化,从医疗健康体系以诊断治疗为主,     

RET原癌基因与肿瘤相关性研究的进展现状

RET原癌基因是一种重要的癌症驱动基因,与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。RET相关肿瘤的发病机制包括RET基因激活性点突变与RET基因融合突变。近年来,针对致癌性RET基因融合突变开发的精准靶向药物取得了突破性进展。综述了RET原癌基因与肿瘤发生、发展相关性研究及近年来临床诊疗方面的研究进展,旨在为RET基因突变癌症患者的精准化诊疗提供参考,并通过精准高效地抑制RET基因突变,提高疾病缓解率和控制率。     

基于语义的疾病表型相似性

已知一种药物可用于治疗某疾病,则该药物可能对与该疾病具有相似表型的其他疾病有疗效。因此,大规模地计算疾病表型相似性可辅助发现的疾病新的治疗方法。我们从OMIM下载了3742种疾病的表型信息,从Mesh词库下载13721个关联解剖学和疾病症状的注释词。我们将以上的Mesh词逐一在3742种疾病的表型信息文本中搜索,得到每种疾病涉及的Mesh词汇列表,进而基于语义分析的方法系统地计算了疾病表型的两两相似性矩阵。我们发现疾病关联生物通路最多的有肿瘤生物通路,胰岛素信号通路,肥大心肌病通路和细胞粘附通路等。随疾病对表型相似度的增加,其更涉及相同KEGG生物通路的概率亦增加,证明了本文方法的可靠性。疾病表型相似性可作为疾病在基因水平相似性的补充,有望为药物发现研究提供一条新途径。     

基因组学技术推动中医药精准医学研究现状分析与展望

中医药具有精准医学的核心"个体化诊断和治疗"要素。基因组学技术在中医药基于体质的精准预防、个体化诊断与药物、针灸治疗、药物复杂性、包括中医药干预人体微生物环境等方面已经有较多应用。这与精准医学通过分析人群基因信息、生活方式、环境因素等了解疾病发生发展机制、针对相关靶点开发药物的方法及目标相匹配。未来将在整合各组学技术、结合中医药自身特色等方面应用于中医药精准医学研究,为实现中医药现代化及精准治疗的目标提供助力。     

通过构建竞争性内源RNA网络识别潜在的椎间盘疾病相关circRNA

环状RNA(circRNA)可以通过竞争性结合微小RNA(miRNA),从而降低miRNA对其他靶标RNAs的抑制作用,进而间接调控其表达水平。这种竞争性关系代表了一种全新的基因调控机制,在癌症生理和发展中起重要作用。我们运用生物信息学的方法,对基因表达谱、circRNA探针谱重注释处理,并且结合MiRanda算法预测的miRNA靶点信息构建了竞争性内源RNA(ceRNA)网络,发现了五个与疾病相关的重要模块。其中通过hsa-miR-17-3p介导的CD74与hsa_circ_0001320,通过hsa-let-7a-2-3p介导的PAPSS2与hsa_circ_0000077两组ceRNA关系在椎间盘变性中起到重要的分子调控作用,从而成为潜在的临床标志物。进一步地,通过对靶基因的功能注释预测了这两个circRNA的生物学功能,其中明显与椎间盘炎症反应和骨发育相关,为临床基因检测预测疾病和药物靶点治疗提供依据并且也为椎间盘疾病的科学研究提供思路。     

人工定制细胞与精准医疗的最新研究进展

合成生物学研究为生命医学领域中所需求的综合性、多元化基因网络实现时间和空间复杂维度基因调控提供可能,并助力临床医学应用研究实现信息精准化、智能诊疗一体化发展,为未来医疗卫生事业革命性快速发展提供强大的技术支撑。该文以合成生物学技术平台设计开发的人工定制细胞、电子药物、智能诊疗一体化系统等方向为核心内容,对最新的合成生物学生命医学研究案例进行综述分析,讨论当前合成生物学在医学应用研究中存在的问题和未来所面临的挑战,并对其发展前景进行展望。     

中国人血红蛋白病突变数据集和临床辅助决策管理系统

个体基因组信息得益于大数据的积累,其应用不再局限于科学研究,正在经历逐步走向日常医疗实践的过程中。对疾病关联基因组信息的系统整理、归档及合理应用配置是未来精准医学的重要基础。血红蛋白病在我国南方发病率高,其分子病理学基础有明显的种族特异性。为助力我国南方血红蛋白病的临床诊断和遗传筛查的应用,本项目团队建立了中国人群血红蛋白病变异谱及表型谱LOVD基因变异数据管理系统,并通过设计全面整合和高效分析的在线辅助精确诊断及风险评估系统,展示了基于云端标准化的特定血红蛋白病变异注释库和诊断知识库辅助医生快速做出综合、全面的诊断和遗传咨询的操作。通过数据整合和人工智能技术的结合提高疾病临床决策效率的方法和经验,可为其他疾病的临床和预防应用起示范作用。     

液相芯片技术在检测致病相关基因中应用进展

液相芯片是一种重要的高通量分子检测技术,能够快速对一个样本进行多重检测和分析。该文综述了近年来液相芯片检测人类和模式动物的致病基因的应用,发现该技术能够对遗传性疾病、心血管疾病等致病相关基因及其在组织中的表达进行了定量检测,为临床诊疗和致病机制的研究提供了有力的支撑;还能够筛查实验动物的相关致病基因,以期为深入研究疾病与致病基因之间的关系,以及疾病动物模型的构建提供参考。     

性腺母细胞瘤的分子遗传机制研究进展

性腺母细胞瘤(Gonadoblastoma, GB)是一种由性索和生殖细胞演化而来的罕见原位性腺肿瘤,与性腺遗传物质异常有密切联系。80%的GB患者表现为46,XY女性表型,其余为45,XY 和46,XX性别发育异常患者等。35%的GB会进一步演化为无性细胞瘤和精原细胞瘤等恶性肿瘤。由于表型与遗传的异质性,GB的分子遗传机制还未完全揭示。越来越多的研究显示GB的发生与性别分化和决定调控基因(如SRY、WT1、SOX9、Foxl2和TSPY等)之间存在密切关联,且表现出遗传与表观遗传调控相互作用。本文综述了GB的临床表现、病理特征、诊断与治疗措施,总结了性腺遗传异常导致GB的分子遗传与表观遗传调控机制,分析并归纳参与GB形成相关基因的共同表达调控网络,指出了当前研究中的障碍与不足,为进一步研究GB致病分子机制提供新思路。     

2019年启航献礼

精准医疗是应用现代分子生物学、分子病理学、分子遗传学、分子影像技术、生物信息技术以及目前火热的大数据技术、智能化技术等,结合患者生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类和诊断,制定具有个性化的疾病预防和诊疗方案,包括对风险的精确预测、疾病精确诊断、疾病精确分类、药物精确应用、疗效精确评估、疗后精确预测等。精准医疗是医学自身发展的客观必然,是人民群众对健康新需求的使然。精准医疗的核心价值是造福于患者,造福于人类,尤其是在当今中国,人民生活水平普遍得到改善和提高,人民对健康的追求达到了一个新的高度。     

生物样本库是生物医学研究的重要基础

在生物医学研究飞速发展的今天,随着对健康和疾病认识的不断深入,传统的单病因、单基因研究模式已难以胜任复杂疾病的研究.医学科学的发展需要一种能提供疾病相关的、具有普遍意义的、全局式的分子信息数据库.生物样本库在其中所能发挥的关键作用得到了越来越多的重视.它从最初的小作坊模式经过100多年,尤其是近30年的快速发展已经演化成为科研院所和政府支持的生物样本库、商业化生物样本库及以人口为基础的生物银行等多种模式.伴随存储样本数据信息的复杂度不断快速增加,生物样本库除了收集样本相关的基本数据和诊断信息外,还延伸到配套信息,包括参加人和病人的多种表型,到目前已经迅速扩展到基因组学、蛋白质组学及其他的组学信息.如何科学地建设和管理这种大型复杂模式的生物样本库成为医学科学领域亟待规范、解决的问题.本文将从生物样本库的发展入手重点讨论其建设、管理和应用.     

微生物疗法中工程菌的信号感知及其在生物医学中的应用

近年来,基于微生物能够提供健康益处的事实而兴起的微生物疗法为多种疾病的诊疗提供了新的契机。研究表明临床上口服乳酸菌、大肠杆菌和双歧杆菌可用于辅助治疗各种疾病。在微生物疗法中,工程菌因能够发挥特定功能而备受关注,即可通过感知疾病环境中的特定信号分子实现辅助诊断,也可实现靶向疾病部位感知特定信号,通过时空调控启动自身表达系统释放特定分子以实现精准治疗的目的。本文主要对工程菌对不同信号分子的感知系统及其在生物医学领域的应用进行了综述。     

术中精准医学诊疗方法——光学分子影像手术导航技术

<正>随着医学影像技术的发展,光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法,可以辅助医生在实施肿瘤切除的过程中,精确定位肿瘤的边界。临床实验表明,该方法能够为医生实施精准手术提供强大的帮助,并提高患者的术后生存率。文章主要综述了目前光学分子影像手术导航系统的进展,以期为临床精准医学手术治疗提供一种有效的方法。     

超声空化强度测量的研究进展

近几十年来,超声波已经广泛应用于生物学和医学领域,在医学领域中超声波可以作为信息载体用于探测人体的病变信息,并且可以用一定剂量的超声波作用于人体病变组织,并通过它对组织的作用达到一定的治疗目的。作为一种无创、非介入性外科技术,它的疗效和安全性越来越被人们所关注。超声波与人体组织的相互作用有三种,分别是机械机制,热学机制,和空化机制。对于机械机制和热机制人们比较熟悉,而对于空化机制则相对陌生。随着超声空化在医学中的应用越来越广泛,其安全性越来越受到人们的关心。要么是其强度迭不到治疗效果,要么是其强度过大损伤人体,因此其强度已成为人们关心的主要主题。本文主要介绍超声空化的主要探讨了几种测量方法及对超声空化有影响的几种参量,并对超声空化的发展进行了展望。     

肿瘤精准医学知识数据库的设计与构建

目的:整合现有前沿的大量而分散的精准医学知识以形成系统完整的知识数据库,为个体组学数据的临床应用提供依据,旨在最终实现基于组学特征的精准用药推荐。方法:采用MySQL数据库管理系统构建数据库,从FDA伴随诊断、NCCN指南、My Cancer Genome、GDSC四大权威医学资源中手动收集精准用药知识,并将原始数据标准化、结构化后以统一的格式存储。结果:成功设计并构建了肿瘤精准医学知识库,目前共收录1 940条精准用药指导,涵盖了基因突变等14种不同类型的组学特征。结论:精准医学知识数据库收录了肿瘤分子组学特征和治疗策略的关联信息,可为临床上个体化治疗方案的制订提供参考依据。数据库的建立为精准医疗临床决策支持系统的开发奠定了基础。