循環(huán)核酸標(biāo)志物與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)課件

1、循環(huán)核酸標(biāo)志物與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室出生缺陷干預(yù)救助示范中心臨床數(shù)據(jù)與生物樣本庫(kù)醫(yī)技部生化科田亞平精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)精準(zhǔn)檢測(cè) 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代遺傳技術(shù)、分子影像技術(shù)、生物信息技術(shù)，結(jié)合患者生活環(huán)境和臨床數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的疾病分類(lèi)及診斷，制定具有個(gè)性化的疾病預(yù)防和治療方案。 精準(zhǔn)檢測(cè)是指利用現(xiàn)有技術(shù)精密、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)任務(wù)。包括實(shí)驗(yàn)室、影像學(xué)、臨床表型、基因型等。臨床醫(yī)學(xué)是一個(gè)逐步精準(zhǔn)化的過(guò)程中華傳說(shuō)與現(xiàn)代基因組學(xué) 醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變過(guò)去 現(xiàn)在 未來(lái)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù) 望聞問(wèn)切 醫(yī)學(xué)檢查 生物信息醫(yī)療工作 臨床經(jīng)驗(yàn) 檢查結(jié)果 數(shù)據(jù)支持治療效果 經(jīng)驗(yàn)醫(yī)療（差） 循證醫(yī)療（好） 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)（準(zhǔn)）臨

2、床決策循證決策機(jī)制決策算法決策SpecificityIncreaseSensitivityIncreaseBenignHealthyCancercut off檢驗(yàn)指標(biāo)的臨床應(yīng)用Petra Stieber , Roche Diagnostics Oncology Symposium 2011人類(lèi)基因組等各種“組學(xué)”計(jì)劃使我們更了解生命過(guò)程的本質(zhì)，為臨床醫(yī)學(xué)提供了前所未有的發(fā)展空間！伴隨基因組等多組學(xué)計(jì)劃的完成，目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的“正常人群”的意義將發(fā)生改變，以基因型分類(lèi)的方式將出現(xiàn)；從基因檢測(cè)結(jié)果分析，每個(gè)人將是獨(dú)一無(wú)二的。/tcga/tcgaHome2.jsp檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)The potential o

3、rigins of ctDNA and the hypothesis of genometastasis.Three potential origins of ctDNA: (1) apoptotic tumor cells, (2) Living tumor cells, and (3) circulating tumor cells. Additionally, according to the hypothesis of genometastasis, ctDNA may transform normal cells to tumor cells, resulting in distan

4、t metastasis.Biomarkers Pattern Clustering in n-Space M1s1s2snsn-1 M2 MmM2M1M4controlcancer biomarkers networkM1 , M2 and M4 are network biomarkersg1g2gngijs1s2snsn-1g3samplegij : gene expression of gene i for sample j with databaseMijNetwork and clusteringnetworkSamplenetworkstatistical analysis Ne

5、twork decompositionRed: highGreen: lowLowHigh Network biomarker scoreDisease samples: Normal samples: Network scoreChen, et al., Scientific Reports, 2, 342, 2012; Liu, et al., Scientific Reports, 2, 813, 2012; Liu, et al., MedicinalResearchReviews, 2013 Clinical DatabiomarkersMethods, 2015 /10.1016/

6、j.ymeth.2015.05.0112122主要任務(wù)1. 新一代臨床用生命組學(xué)技術(shù)的研發(fā)2. 大規(guī)模人群隊(duì)列研究3. 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的資源整合、存儲(chǔ)、利用與共享平臺(tái)建設(shè)4. 疾病防診治方案的精準(zhǔn)化研究問(wèn)題與難點(diǎn)國(guó)內(nèi)外疾病分類(lèi)現(xiàn)狀和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)處理與利用具有共性需求和不同的表述，需要解決臨床表型和基因組數(shù)據(jù)的信息表示、疾病分類(lèi)、臨床術(shù)語(yǔ)等標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題；整合與解決數(shù)據(jù)分析處理工具、數(shù)據(jù)搜索及跨數(shù)據(jù)集檢索系統(tǒng)、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)研究；構(gòu)建涵蓋數(shù)據(jù)匯集、整合、管理、分析、展現(xiàn)、共享整個(gè)流程的開(kāi)放式精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)利用服務(wù)平臺(tái)。研究重點(diǎn)（1）研究以臨床表型為基礎(chǔ)的、整合生命組學(xué)數(shù)據(jù)的疾病分類(lèi)標(biāo)

7、準(zhǔn)，以及信息模型和標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)規(guī)范，建立疾病臨床表型術(shù)語(yǔ)集及知識(shí)圖譜；（2）研究群體和個(gè)體臨床表型數(shù)據(jù)與生命組學(xué)數(shù)據(jù)的預(yù)處理、特征提取、關(guān)聯(lián)分析等標(biāo)準(zhǔn)化方法、技術(shù)和相應(yīng)處理工具; （3）研究融合多組學(xué)與臨床病歷、檢查檢驗(yàn)、影像、病理、隨訪等精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)智能搜索和跨庫(kù)檢索方法，開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足多樣化需求的智能搜索引擎和跨庫(kù)檢索系統(tǒng)；（4）研究支持大規(guī)模存儲(chǔ)和并行處理的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)，研發(fā)數(shù)據(jù)匯集、整合、管理、展現(xiàn)、共享服務(wù)組件，集成各類(lèi)數(shù)據(jù)分析處理工具，構(gòu)建共享服務(wù)平臺(tái)；（5）研究用戶(hù)認(rèn)證、加密傳輸、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制等精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)平臺(tái)安全技術(shù)體系，研發(fā)符合倫理規(guī)范的數(shù)據(jù)去隱私化處理系

8、統(tǒng)。Fischer et al. BMC Medical Ethics (2016) 17:32Scientific Reports 2014預(yù)測(cè)microRNA前體并細(xì)胞生物學(xué)驗(yàn)證通過(guò)GO分析預(yù)測(cè)其主要調(diào)控信號(hào)通路是：IL-1, MAP3K14, PAX 7, PIGK, SEMA5B and TSHR.動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)microRNA研究設(shè)計(jì)AS 15（pool）UAP15（pool）Solexa生物信息學(xué)分析 Novel miRNAControl15（pool）納入標(biāo)準(zhǔn)：在我院行CTA檢查的查體人群，無(wú)臨床心血管疾病表現(xiàn)，排除患有腫瘤、免疫及其它感染性疾病患者。UAP診斷標(biāo)準(zhǔn)：具有典型胸

9、痛，心電圖示：ST段壓低lmm或ST段抬高3mm，發(fā)作終止ST段改變恢復(fù)正?；虬橛蠺波倒置。初篩階段研究對(duì)象臨床資料變量Control (n=15)AS (n=15)UAP (n=15) total p年齡52.135.5552.86.43536.130.9185性別 (男性%)10 (66.67%)10 (66.67%)10 (66.67%)1BMI25.452.5625.982.4925.642.510.8440吸煙 (%)6 (40%)6 (40%)6 (40%)1糖尿病(%)2 (13.33%)2 (13.33%)3 (20%)0.8444高血壓 (%) 4 (26.67%)7 (46

10、.67%)5 (33.33%)0.5072血脂異常 (%)5 (33.33%)9 (60%)9 (60%)0.2410肌酐(mmol/L)71.2310.8973.412.275.1414.640.6999實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 研究對(duì)象臨床信息ASASASAS小分子RNA 共有序列比較 A：Control和AS組相比；B: Control和UAP組相比；C：AS和UAP組相比Solexa測(cè)序結(jié)果分析3個(gè)候選新 miRNA 在各組含量IDcounts (reads)controlASUAPN1034463N2136391259N31273543個(gè)候選新 miRNAs（N1、N2、N3）的序列新microRNA的預(yù)測(cè)3個(gè)候選新 miRNAs的空間構(gòu)象新microRNA的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)expression level (2- CT)*Mir-N3Mir-N1expression level (2- CT)*expression level (2- CT)Mir-N2新miRNAs N1，N2， N3在三組的表達(dá)Sun Q, Jia X, Gao J, Zhang P, Mou W, Yang C, Tong H, Wen X, Tian Y*. Identification and characterization of novel serum