临床疾病基础研究课题思路及高质量科研创新平台

上海吉凯基因转化医学研究院 Shanghai Genechem Translational Medical Institute 临床疾病基础研究课题思路 及高质量科研创新平台 上海吉凯基因转化医学研究院 上海吉凯基因转化医学研究院 嫁接临床、科研以及工业应用的桥梁，致力与各界合作，实现医学转化 把临床需求转化为产品，让产品更适合临床需求 2017年1月正式成立，依托吉凯基因完善的转化医学研究技术平台 研究院成员近500人，硕士及以上学位占比近50%，专家22位来自中美两国不同领域 方向：生物医药领域内的基因转化医学研究，肿瘤个体化诊疗技术研究，转化医学研究 的技术交流与成果转化等 上海吉凯基因转化医学研究院 肿瘤转化医学的产业化通道和国内领先的基因诊疗研发平台肿瘤转化医学的产业化通道和国内领先的基因诊疗研发平台 成立于成立于2002年年，近近500人人，总部位于上海张江总部位于上海张江 国内最大的疾病诊疗关键基因研究服务国内最大的疾病诊疗关键基因研究服务供应商供应商，工程化科研平台工程化科研平台 国内最大的国内最大的慢病毒文库慢病毒文库，近近15万个万个独立克隆独立克隆，几乎覆盖人类所有基因几乎覆盖人类所有基因 发现数百个在特定发现数百个在特定肿瘤肿瘤中发挥关键作用的中发挥关键作用的候选靶标候选靶标基因基因，覆盖覆盖10余种肿瘤领域余种肿瘤领域 拥有实验研究场地拥有实验研究场地、SPF级实验动物房及近级实验动物房及近8000平米平米cGMP车间车间 上海吉凯基因化学技术有限公司 吉凯基因发展模式吉凯基因发展模式：临床临床合作合作、科研服务科研服务、产业化支持产业化支持 工程化科研平台 HCS高内涵筛选平台 全认证肿瘤细胞库 全基因组shRNA文库 全基因组Cas9文库 蛋白质谱筛选平台 . 经验积累 150+专职实验技术人员 ERP系统管理实验流程 ISO认证的SOP400项 数据积累 独有生信分析平台 上海吉凯基因转化医学研究院 架构及使命 吉 凯 基 因 科研服务 医疗检验 细胞治疗 新药靶标 实验室产品 吉凯转化医学研究院 基因研究 基因检测 CAR-T细胞治疗 小分子、抗体药物研发 实验室设计、样本库 多元化的合作平台 转化 医学 临床问 题 科学研 究 科研成 果 知识产 权 成果转 化 技 术 中 心 上海吉凯基因转化医学研究院 基因组 Cancer panel Whole genome sequencing Whole exon sequencing MassARRAY 转录组 Gene expression microarray miRNA microarray LncRNA microarray 蛋白组 SILAC ITRAQ WES Tissue Microarray 基因发现 基因操作 工具制备 基因功能 体外验证 动物模型 基因敲除/敲入 Lenti-Cas9-CustomTM Lenti-Cas9-EasyTM Lenti-Cas9-SAMTM 基因过表达 Lenti-cDNATM Lenti-miR-upTM Adv-cDNATM Adv-miR-upTM AAV-cDNATM AAV-miR-upTM 基因沉默 Lenti-shRNATM Lenti-miR-downTM Adv-shRNATM Adv-miR-downTM AAV-shRNATM AAV-miR-downTM 肿瘤模型 Subcutaneous Orthotopic Syngenic CRISPR/Cas9 转基因动物 KO mice Conditional KO mice 细胞增殖能力检测 MTT/MTS/CCK8/Brdu/Edu Annexin V apoptosis detection Cell cycle analysis（PI staining） Colony formation（2D/3D） 细胞转移/侵袭能力检测 Transwell Cell Migration Wound scratch EMT marker analysis 细胞功能高通量筛选 Cell proliferation Cell migration 分子机制分析 Patharray Antibody microarrays Co-IP IPA Pathway Analysis 生信分析 组学分析 Genomics Transcriptomics Proteomics IPA分析 Signal transduction Molecular interaction Network analysis Metabolism pathway Multiple network analysis Target prediction 跨组学联合分析 Genomics vs Transcriptomics Genomics vs Proteomics Genomics vs Proteomics microRNA vs mRNA 技术平台持续增加中 科研工程化是吉凯特殊的能力 工程化技术平台 CTC、外泌体、溶瘤病毒、AAV、单细胞测序 上海吉凯基因转化医学研究院 扎根中国市场、服务客户15载 保持深度合作的 三甲医院 300+ 合作单位 1,200家 其中医院 500家 累计服务医生 7,000+ 业务覆盖 30个 省市自治区直辖市 （除西藏、台湾） 合作科室 2,000+ 客户合作 上海吉凯基因转化医学研究院 销售网络覆盖 业务覆盖 专业销售团队100余人 博士学历技术团队12人 引用文献 使用吉凯的产品与服务发表的SCI论文使用吉凯的产品与服务发表的SCI 的文章IF值分布统计 4000篇科研论文使用了吉凯基因的产品和服务 上海吉凯基因转化医学研究院社会公益 向上海白玉兰谈家桢生命科学发展基金会 捐赠设立“谈家桢生命科学临床医学奖” 樊嘉 复旦大学附属中山医院院长 上海市肝病研究所所长 博士生导师 首届获奖者 李兰娟 中国工程院院士 浙江大学教授 博士生导师 在复旦大学生命科学学院设立 “吉凯基因转化医学奖学金” 复旦大学授予吉凯基因捐赠证书 上海吉凯基因转化医学研究院 一、临床基础科研课题科学性要求 疾病研究历史（课题完整性及深度） 临床科研课题要素组成（课题完整性） 临床科研课题研究内容（研究内容） 临床科研课题成功的标准（创新性及前期工作基础） 科研课题提升的路径（研究的深度与热度） 二、高质量科研创新平台 蛋白组研究利器iTRAQ 功能高通量筛选平台 CRISPR/Cas9文库在精准医疗研究中的应用 上海吉凯基因转化医学研究院疾病研究的历史 临床表现 器官、组织 细胞 基因 调控（机制） 微 观 越 细 越 好 上海吉凯基因转化医学研究院 临床科研课题要素组成 A基因通过调控B信号通路影响C疾病的D功能 上海吉凯基因转化医学研究院 1. 临床相关性研究: A-C 组织水平：临床组织样本基因的表达情况 临床深度：基因表达水平与各种临床特点（恶性程度，转移与否，耐 药性，生存率等）的相关性 2. 功能研究: A-D 细胞水平：生长，凋亡，转移，侵润，血管新生，耐药 动物水平：成瘤，转移，药物敏感 3. 机制研究: A-B 分子水平：相互结合，表达调控，翻译后修饰前，降解调控，剪切调 控，胞内定位，激酶信号传导等 A基因通过调控B信号通路影响C疾病的D功能 临床科研课题研究内容 上海吉凯基因转化医学研究院 临床科研课题成功的标准 A基因需具备三个性质： 1、创新性 在所研究的临床问题中首次报道。 Gene and disease 到PudMed查询。有和无。 3、功能 在细胞及动物上，具备功能，且功能与临床问题一致。 2、临床相关性 在临床样品上存在差异。表达差异、突变、修饰等。 有功能的新基因（狭义）：临床单位研究目标。 调控蛋白编码基因的广义“基因”，microRNA， lncRNA，表观遗传学：科学院所研究目标。 上海吉凯基因转化医学研究院 机制的深度科研课题提升的路径 机制研究三个大类： 1、分子相关性 上下游信号通路检测； A基因改变后，下游信号通 路B如何改变； 需巨人的肩膀。 2、功能相关性 A干扰后，B下降，细胞有 功能表型。那么单独把B干 扰，功能表型是否与A干扰 一致。 A干扰后，B下降，细胞有 功能表型。那么在A干扰的 前提下，B过表达，看细胞 表型是否回复。 3、直接互作 CoIP Pull down ChIP EMSA 上海吉凯基因转化医学研究院机制的热度机制细分方向 疾病功能基因是如何促进疾病的 1、自噬 2、代谢 3、甲基化 4、泛素化 5、磷酸化 6、EMT 7、splicing 8、转录调控 先有疾病功能基因，后根据基因确定机制细分方向。成功率高。 从疾病差异基因中，按照细分方向把相关差异分析出来，然后进行功能筛选。可控制 研究的细分方向，成功率低。 上海吉凯基因转化医学研究院疾病研究的历史 临床表现 器官、组织1 细胞1 基因1 调控（机制） n 细胞2细胞n 基因2基因n 器官、组织2 细胞1 基因1 调控（机制） n 细胞2细胞n 基因2基因n 器官、组织n 细胞1 基因1 调控（机制） n 细胞2细胞n 基因2基因n 疾病发生是多因素 临床表现 器官、组织 细胞 基因 调控（机制） 一个课题项目 实际疾病发生发展 上海吉凯基因转化医学研究院临床科研第一步 确定细胞模型、检测指标 动物模型、检测指标 1、细胞及检测指标与研究的临床问题相符。 2、课题组具有可操作性。 检测指标分类 原则 1、细胞行为指标。（增殖、凋亡、运动、电生理、成骨分化等） 2、分子指标。（P53、EMT、ALP等） 方法 1、查高分文献。 2、请教该领域专家。 是什么，我能不能做。 上海吉凯基因转化医学研究院细胞 已知病理改变细胞：细胞类型确定 病理改变确定（行为指标、分子指标） 肿瘤 肿瘤细胞 病理改变： 1、增殖（凋亡） 2、运动性改变（EMT） 3、药物耐受 4、抑制免疫 等 血管内皮细胞 病理改变： 1、增殖（凋亡） 2、运动性改变 等 肿瘤相关巨噬细胞 “病理改变”： 1、M1型 促炎症 2、M0型 3、M2型 抑炎症 获取方法： 查询文献； 请教专家。 目前最新研究进展。 上海吉凯基因转化医学研究院临床基础科研的目标 临床表现 器官、组织 细胞 基因 调控（机制） 临床科研课题成功的标准 1、新-创新性 2、临床疾病相关-临床相关性 3、功能基因-功能 问题：如何获得临床疾病相关新功能基因？ 获得临床疾病相关的新功能基因-候选药靶（疗） 1、差异基因 2、功能基因 上海吉凯基因转化医学研究院 一、临床基础科研课题科学性要求 疾病研究历史（课题完整性及深度） 临床科研课题要素组成（课题完整性） 临床科研课题研究内容（研究内容） 临床科研课题成功的标准（创新性及前期工作基础） 科研课题提升的路径（研究的深度与热度） 二、高质量科研创新平台 蛋白组研究利器iTRAQ 功能高通量筛选平台 CRISPR/Cas9文库在精准医疗研究中的应用 上海吉凯基因转化医学研究院 差异基因 疾病与正常间有差异的基因寻找差异基因。 广义突变表达差异 表达差异 修饰差异 基因组转录组蛋白组 二代测序表达谱芯片 RNA-seq 2D电泳 iTRAQ 生物学功能最直接的行使者是蛋白。 上海吉凯基因转化医学研究院蛋白组研究利器iTRAQ iTRAQ试剂由三部分组成：报告基团、质量平衡基团和肽反应标记试剂 基团，形成4种或8种相对分子质量均等量（145或305）的异位标签。 上海吉凯基因转化医学研究院 114117 样品A样品B 蛋白组研究利器iTRAQ 上海吉凯基因转化医学研究院 MS/MS 1、分辨率高（5000）。 2、差异蛋白鉴别度高。 3、HPLC-MS误差小。 蛋白组研究利器iTRAQ 基因组or转录组or蛋白组差异基因 ？功能基因 上海吉凯基因转化医学研究院功能高通量筛选平台 Cell. 2006. 必须条件： 1、高通量检测仪器 2、基因操作工具 国内最大的全基因组慢病毒文库（9w个独立克隆） 3、工具细胞 经STR分型的全认证肿瘤特征细胞库（300株) 科研瓶颈：组学筛选出来的差异基因成百上千，哪个是真正病程相关的功能基因？ 上海吉凯基因转化医学研究院疾病关键基因功能研究整体解决方案 A基因通过调控B信号通路 影响C疾病的D功能 上海吉凯基因转化医学研究院 Biomarker特征基因分析 药物靶标特征基因分析 基因作用网络分析 基因成药性分析 疾病功能相关性分析 基因新颖性分析 国内最大的全基因组慢病毒文 库（9w个独立克隆） 经STR分型的全认证肿瘤特征细 胞库（300株) 国际顶尖的基因功能分析平台 60余名经验丰富的技术人员和 项目管理人员 不同癌种模式细胞已验证功能 公共数据库已验证临床相关性 （生存期相关/TNM相关/病理分 级相关等） 多组学联合验证临床相关性 在相关癌种中鲜有报道 吉凯基因数据库业内独有, 多年宝贵的积累 上海吉凯基因转化医学研究院 400+ Gene 6000+ Gene 20000+ Gene 吉凯创新科研合作模式 400+ Gene 差异基因 A 高起点研究高起点研究 基金项目申请素材基金项目申请素材 获取诊断预后的候选靶标获取诊断预后的候选靶标 更快的成果转化更快的成果转化 A基因 B信号 通路 C疾病D功能 影响的 通过 调控 吉凯多年的投入和积累为您赢得时间，提升效率，提高精确性和确定性！ 样本高通量筛选 NGS/芯片 发现临床问题 细胞功能学研究证实与 疾病发生发展预后有关 上海吉凯基因转化医学研究院 吉凯基因库对科研的贡献 上海吉凯基因转化医学研究院 1、PAM（NGG） 2、specificity 设计网站 预测靶位点 预测潜在脱靶位点 CRISPR/Cas 9系统 GeCKO：敲除 Cas9-SAM：过表达 上海吉凯基因转化医学研究院 GeCKO：敲除 基因被敲除后可以耐药的基因。（可为潜在药 靶或耐药基因） Cas9-SAM：过表达 基因过表达后可以耐药的基因。 启动子区以后的DNA区域发生突变从而耐药的 基因，可以通过该功能筛选得到。 LOF：Lost of function GOF：Gain of function Science 2014 Nature 2015 CRISPR/Cas9文库应用 上海吉凯基因转化医学研究院 Scie