大肠癌早期诊断技术.ppt

博尔诚（北京）科技有限公司 BioChain (Beijing) Science & Technology Inc. Feb 28, 2013 Septin9基因甲基化结直肠癌早期诊断 早发现早期发现大肠癌 无创伤无恐惧感无风险 高灵敏与肠镜符合率95.6% 易采样仅需抽取静脉血 u已经获得了国际专利； u获得了欧盟CE认证； u即将取得美国FDA认证，完成了近万例临 床试验。 u美国和欧洲的著名临床检测中心已列为常 规检测项目，至今已检测几十万例。 u美国和欧洲已将此检测列入医疗保险。 u国内正在进行SFDA申报的临床实验。 u参与国内重大课题“五癌”筛查国家项目 ，并已经启动。 Epi公司Septin9基因甲基化进行结直 肠癌早期诊断的国际认证 1 结直肠癌背景介绍 3 大肠简介大肠简介 大肠是消化系统的最后 一部分，是一个长约1.5米的 较粗的管状器官。大肠由两 个主要部分组成：结肠和直 肠。它们在腹部弯曲病形成 一个围绕着小肠的长方形。 4 世界范围内结直肠癌发病率与死亡率高 u癌症是世界严重的公共卫生问题，每年全球约800万人死于癌症，其中结直肠癌是 人类最常见的消化道恶性肿瘤，发病率位居全球恶性肿瘤第三位，随着人口趋向老龄 化，生活水平日益提高，饮食结构发生改变等因素的影响，在西方发达国家，结直肠 癌已成为仅次于肺癌的第二大恶性肿瘤。 u结直肠癌是肿瘤中第二大杀手，每年在美国有140,000新发病例，以及每年导致 50,000人死亡； u在发达国家中，北美和欧洲发病率最高，每10万人中就有15-20人死于结直肠癌； 中国结直肠癌发病率与死亡率呈急剧上升趋势 u近十年发病率逐年攀升 u每年新发约40万人 u每年死亡约19.5万人 u每年增速约为4.2%，远 超2%的国际平均水平 u已从第六位跃为第三位 u在上海是第二位，仅次于 肺癌2 1 2012 中国肿瘤登记年报 2 2013年第九届上海国际大肠癌高峰论坛报道 结直肠癌早期筛查可以拯救生命 病人5年生存率 早期筛查73% 不做早期筛查46% u结直肠癌患者在诊断时，80%为中晚期 ，早期诊断的比例仅为11.8%。 u有效的早期筛查和干预治疗可使癌的发 生率下降60%，病死率下降80% 筛查可提高结直肠癌5年生存率 Epigenomics AG Corporate Presentation 2013.1 中山大学附属第一医院监测数据 北京大学肿瘤医院，上海市疾控中心 李世荣, 大肠癌早期诊断的基本策略.继续医学教育, 2007. 21(9): p. 22-25 目前中国结直肠癌检测主要有两种方法： n便潜血检测 (FOBT)和粪便免疫化学法（FIT）：主要针对消化道出 血；粪便样本，采样不方便；假阳性率高，结果稳定性差；受检率 3% n结肠镜检查: 虽然是检测金标准， 但患者对检查有恐惧感，存在肠道 出血及感染等风险，依从性差； 左右半肠结果差异明显。受检率 5% n现有方法受检率低，急需更易于患者接受的早期检测方法。 结直肠癌的方法和面临的主要问题 便潜血（FOBT) 检测结肠镜检查 患者的需求？ 早发现能够早期发现大肠癌 无创伤没有恐惧感，没有风险 高灵敏检出率高 易采样不脏，不烦，不痛 v我们提供的方法： v采10ml血样 v95.6%与肠镜吻合 v可检测到I期结肠癌 v当日拿到检测结果 2 Septin9基因检测项目介绍 10 SEPTIN9SEPTIN9基因检测基因检测- -德国原装进德国原装进 口口 11 荧光定量PCR技术 包括 oligos, 聚合酶 、和专利的缓冲液 对照是基于博尔诚 提供的细胞系 基于磁珠提取及专利 的亚硫酸盐转化技术 用于结直肠癌的早期筛查用于结直肠癌的早期筛查 Septin9Septin9基因检测基因检测- -试剂盒组成试剂盒组成 12 SEPTIN9的生物学功能 人类SEPTIN (SEPT) 蛋白家族成员-13个 在Septin蛋白家族中， Septin9蛋白最明显的 特征： 长延伸的N端可变区 非极性的脯氨酸富集区 缺少C端螺旋区 Septin蛋白复合物的形成 Septin9 独特的结构特征决定了其在复合物中的位置 缺少C端螺旋区的Septin9 蛋白，使其位于在八聚体复合中末端。 暴露的Septin9 N端可变区影响复合物的整体功能。 保守的Septin9 N端的脯氨酸富集区决定了复合物的非极性末端。 哺乳动物的Septin蛋白家族形成非极性、棒状八聚体的复合物（ SEPT9-SEPT7SEPT6SEPT2SEPT2SEPT6SEPT7-SEPT9)。 SEPTIN蛋白复合物在细胞分裂期的作用 Septin蛋白复合物参与细胞分裂的功能： 1. Cytoskeletal scaffold （细胞骨架的支架），平行于肌动蛋白应力纤维（Actin filament），为参与肌球蛋白II（Myosin II）活性的分子提供附着点，参与Rho 信号通路，涉及细胞类型和功能变化。 2. Diffusion barrier（膜蛋白扩散障碍），束缚跨膜蛋白和胞内膜蛋白的无序扩散 。肿瘤细胞具有很高的膜动力学特征。 若Septin9蛋白失调，Septin蛋白复合物结构失去稳定，从而扰乱细胞分裂过程，导 致细胞朝癌变发展 甲基化5甲基胞嘧啶 基因启动子区甲基化 效应：基因表达下降或失活，蛋白水平下降 甲基化是肿瘤发生的早期事件 Epigenetic changes resulting in transcriptional silencing of cancer genes are among the most frequently discovered evens in human tumor samples and altered chromain structure in 5-regulatory region. Hypermethylation of gene promoter associated CpG islands occurs early during colorectal cancer development, suggesting its utility as a molecular marker for both early detection and monitoring progression of the disease. - Glockner, S.C., et al., Cancer Research, 2009, 69:4691-9 在基因启动子区域CpG岛区域发生的甲基化事件，通 常发生在结直肠癌的早期，因此可以把甲基化作为 结直肠癌早期诊断和监测疾病进展的分子标记物。 Septin9基因启动子gamma区域的甲基化导致该基因的表达发生改变 发生甲基化的septin9基 因从肿瘤细胞中脱落， 进入血管 血液 游离甲基化片段 和肿瘤细胞 结直肠癌的癌变与septin9基因甲基化 游离DNA 血红细胞 肿瘤细胞 德国EpiGenomics公司专利的外周血游离DNA甲基化检测技术提 高了微量甲基化DNA检测的灵敏度 Blocker引物屏蔽非甲基化的DNA，避免其与探针结合。 特异水解探针的应用提高了血液中甲基化基因的检出率。 德国Epigenomics公司在世界不同国家，包括 中国都申请了该技术的专利 游离的肿瘤 细胞DNA 大肠 血管 Septin 9基因 的甲基化在肿 瘤中特异发生 SEPTIN9 基因甲基化结直肠癌的检测原理 n外周血采样 n甲基化基因检测 n荧光定量PCR法 n自动化结果判读 肿 瘤 细 胞 正 常 细 胞 CE数据 2011.9 德国埃尔 兰根大学 医学院 提交FDA关键 临床数据 FDA补充实验 2012.12 病例对照 ARUP实验室 肿瘤病 理分期 pT1 pT4 pT1 pT4 pT0/Tis pT4 pT0/Tis pT4 病例数2471847,940300144 敏感性80.6%179.3%68%171%190%2 特异性99.3%199%80%186%188%2 注：CE要求是I期期肿瘤病人。FDA要求腺瘤，原位癌和I期期肿瘤病人。 1) Epigenomics AG Corporate Presentation 2013.1 2) Case control study results with ARUPs LDT test published Nov 16, 2011 Septin9Septin9基因检测基因检测- -具有高灵敏和高特异具有高灵敏和高特异 24 国内临床验证实验显示SEPTIN9检测针 对中国人群同样具有高灵敏性和特异性 总数灵敏性特异性 结直肠癌组4785.1% （4047) 健康正常组36 100% （3636） u检测样本总数83例，包括47例结直肠癌和36例健康对照 u结果：灵敏性85.1%，特异性100% SEPTIN9 检测可检出大部分早期大肠癌 Warren, J.D., et al., Septin 9 methylated DNA is a sensitive and specific blood test for colorectal cancer. BMC Med, 2011. 9: p. 133. SEPTIN9检测结肠左右侧无差异 左侧肿瘤右侧肿瘤 Septin9检测96.4%94.4% 便潜血检测83.3%50.0% Grutzmann, R., et al., Sensitive detection of colorectal cancer in peripheral blood by septin 9 DNA methylation assay. PLoS One, 2008. 3(11): p. e3759. 注：FIT 国内不常用。 这组数据结果是Epigenomics在美国采用目前最先进灵敏度最高的试剂盒（日本产），受检者连续三 天取便样，检测3次大便标本。 1)Chin J Gastroenterol，2001，Vo|6，No 4 244-251 2) Case control study results with Epi proColon 2.0 final product published Sep 19, 2011 3) Case control study results with ARUPs LDT test published Nov 16, 2011 方法灵敏性特异性 Septin9 2,380.6%99.3% 愈刨木酯法gFOBT1 便潜血试验 45.8%78.9% 免疫法iFOBT1 便潜血试验 52.9%86.1% 免疫化学法 FIT(美国数据） 便潜血（3次便样）2,3 68.2%70.6% 癌胚抗原CEA2、351.8%85.3% Septin9Septin9基因检测基因检测- -方法对比方法对比 28 SEPTIN9结直肠癌检测适用于哪些人群 u1）一般风险人群：大于40岁人群 u2）高风险人群： 结直肠癌家族史和家族性腺瘤性息肉病,大于20岁 人群。 炎症性肠病多年不愈、病变范围较广的溃疡性结 肠炎 化放疗治疗效果评估，术后检测。 u建议上述人群，每年进行一次结直肠癌早期筛查。 The Best Screening Test Is the Screening Test That Gets Done . 最好的筛查项目是容易操作的项目 -Sidney Winawer, MD Chief of Gastroenterology at Memorial Sloan Kettering Cancer Center ASCO 2001 The Best Test Is the Test the Patients Can Get and Will Take. 最好的检测是病人能够做并愿意做的检测 -Durado Brooks American Cancer Society /issue/12/cancer_prevention/f eature/acs-colon-cancer-guidelines.shtml -2009 专家评语 SEPTIN9 结直肠癌筛查检测周期短 DNA提取及亚硫酸盐转化 5小时 整个结果在8小时内完成 SEPTIN9 结直肠癌筛查就诊流程 u与肠镜检测“优势互补”，提高肠镜的一次阳性检出率 u与肠镜检测有很高的符合率 可使用的四种荧光定量PCR仪 Applied Biosystems 7500 Fast Dx 配有SDS 1.4软件带有 21 CFR part 11 Roche LightCycler 480 Instrument I Software Version 1.5 Roche LightCycler 480 Instrument II Software Version 1.5 Applied Biosystems 7500 Fast 配有SDS 1.4软件 SEPTIN9 结直肠癌早期筛查 早发现、无创伤、高灵敏、易采样 世界