大肠癌早期诊断技术PPT课件

1、Septin9基因甲基化结直肠癌早期诊断基因甲基化结直肠癌早期诊断 早发现早发现早期发现大肠癌早期发现大肠癌 无创伤无创伤无恐惧感无风险无恐惧感无风险 高灵敏高灵敏与肠镜符合率与肠镜符合率95.6% 易采样易采样仅需抽取静脉血仅需抽取静脉血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

2、癌背景介绍3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

3、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21 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病人5 5年生存率年生存率早期筛查73%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筛查可提高结直肠癌5 5年生存率年生

4、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：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

5、，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？早发现早发现能够早期能够早期发现大肠癌发现大肠癌无无创伤创伤没有恐惧感，没有风险没有恐惧感，没有风险高灵敏高灵敏检出率高检出率高易易采样采样不脏，不烦，不痛不脏，不烦，不痛v我们提供的方法：我们提供的方法：v采采10ml10ml血样血样v95.6%95.6%与肠镜吻合与肠镜吻合v可检测到可检测到I I期结肠癌期结肠癌v当日拿到检测结果当日拿到检测结果2Septin9基因检测项目介绍1011DNA提取和转化对照组荧光定量PCR技术 包括 oligos, 聚合酶、和专利的缓冲液对照是基于

6、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12S SEPTINEPTIN9 9的生物学功能的生物学功能人类SEPTIN (SEPT) 蛋白家族成员-13个在在SeptinSeptin蛋白家族中，蛋白家族中，Septin9Septin9蛋白最明显的蛋白最明显的特征：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 Septin9 独特的结构特征决定了其在复合物中的位置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

7、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

8、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。若若Septin9Septin9蛋白蛋白失调，失调，SeptinSeptin蛋白复合物结构失去稳定，从而扰乱细胞分裂过程，导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 frequentl

9、y 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 progressio

10、n 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发生甲基化的septin9septin9基基因从肿瘤细胞中脱落，因从肿瘤细胞中脱落，进入血管进入血管血液血液游离甲基化片段游离甲基化片段和肿瘤细胞和肿瘤细胞结直肠癌的癌变与septin9基因甲基化游离游离DNADNA血红细胞血红细胞

11、 肿瘤细胞肿瘤细胞德国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游离的肿瘤细胞细胞DNADNA大肠大肠 血管血管Septin 9Septin 9基因基因的甲基化在肿的甲基化在肿瘤中特异发生瘤中特异发生 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自动化结果判读自动化结果判读肿瘤细胞正常细胞CE数据2011

12、.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pT1pT4pT1pT4pT0/Tis pT4pT0/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 2013.12) Case control study results with ARUPs LDT test publis

13、hed Nov 16, 201124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36100% （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. 13

14、3. 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：注：FIT 国内不常用。国内不常用。这组数据结果是这组数据结果是Epigenomics在美国采用目前最先进灵敏度最高的试剂盒（日本产），受检者连续三在美国采用目前最先进灵

15、敏度最高的试剂盒（日本产），受检者连续三天取便样，检测天取便样，检测3次大便标本。次大便标本。1)Chin J Gastroenterol，2001，Vo|6，No 4 244-2512) 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

16、.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）2,368.2%70.6%癌胚抗原CEA2、351.8%85.3%28SEPTIN9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

17、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 BrooksAmerican Cancer Societyhttp:/ -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 11Roche LightCycler 480 Instrument ISoftware Version 1.5Roche LightCycler 480 Instrument IISoftware Version 1.5Applied Biosystems 7500 Fast配有SDS 1.4软件SEPTIN9 结直肠癌早期筛查早发现