2018 AACR年会新品报道

发布时间:2018-06-01       作者:DDM       来源:临床实验室        浏览:548       收藏: 0

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ActiveMotif公司的TimeLogic® 生物计算解决方案

TimeLogic是Active Motif的生物信息品牌,能够提供高性能的生物计算系统,该系统将定制设计的现场可编程门阵列(FPGA)电路与基本生物信息学算法的优化实现相结合,得到了一款功能强大且能为高性能生物计算提供全面支持的解决方案,具有业界领先的性价比。

二代测序系统所产生的大量数据是信息学家和研究人员一直以来面临的挑战。由于测序的通量持续以比摩尔定律更快的速度增长,因此研究机构难以负荷这一数据分析。对于这个问题存在多种可能的解决方案,然而,在这些具有竞争性的技术中,TimeLogic的FPGA加速算法提供了最高的性价比。


VelociMapper-NGS数据的FPGA-加速比对

VelociMapper在TimeLogic最新的基于FPGA的解密器J1相似度搜索引擎加速器上运行,提供快速、可靠的结果,其结果显著优于仅依靠软件或GPU加速的备选方案。与基于Burrows Wheeler(BWT)的短序列比对算法(例如BWA、Bowtie或SOAPaligner/soap2)相比,其速度更快,灵敏度更高,能够支持多达7个不匹配和/或插入缺失,而不会产生计算性能的降低。它能支持FASTQ和BAM格式,输出BAM文件以便与SAMtools和GATK等辅助工具结合。


Tera-BLAST

Tera-BLAST™是最有效的BLAST算法实现。基于FPGA的解密器J1相似度搜索引擎加速器显著提高了Tera-BLAST的性能,使其优于仅依靠软件或GPU加速的备选方案。


DeCypherHMM3

在生物信息学领域,隐马尔可夫模型(HMM)通常用于搜索蛋白质序列数据库。使用HMM的动态编程算法,如HMME2.0,可以产生密集型计算,因为它们能将每个查询符号与每个目标符号进行比较。为了应对这一挑战,TimeLogic开发了DeCypherHMM,这是FPGA加速执行的HMME2.0算法。2011年,HMMER3.0作为HMMER2.0的替代,引入了几种重要的算法变化。更重要的是,HMMER3.0是一种启发式算法,这些变化显著地减少了HMMER3.0处理的数据量,因而性能显著提高。


GeneDetective™

GeneDetectiveTM算法能快速生成用于选择性剪接研究的人类基因模型。GeneDetectiveTM能够重构拼接点,以便精确地将EST/cDNA、蛋白质或隐马尔可夫模型比对到基因组DNA,从而生成图形基因模型、多序列比对或RNA转录本。


ActiveMotif公司提供的多种算法产品,可以帮助研究人员更高效的对现有生物信息学内容进行深入分析,从而更加有效的提取出可用于检测和诊断的信息和靶点。


AgenaBioscience

分子检测面临的挑战包括对样本质量的要求、有限的经费预算、检测通量的限制以及生物信息学分析等,似乎选择分子测试平台势必要在上述因素之间进行权衡。而Agena对此给出了解决方案。


Agena Bioscience的MassARRAY® 系统将质谱分析、高灵敏度和稳定性的化学试剂与先进的数据分析软件相结合,以满足基因组学实验室的检测设计、验证和性能需求。可在单次工作流程中及时准确的对多达数百个临床相关突变进行多重分析。


该系统具有以下几个显著特点:

第一,检测周期短。从DNA到生产数据只需一个工作日。可实现自动化样品处理及远程数据分析。与NGS不同,MassARRAY分析仪可轻松读取和解读数据,不需要经过繁琐昂贵的数据分析流程。

第二,检测成本低。多重分析降低了样品的检测成本,靶向检测减少了生物信息学分析的工作量,并且可扩展的通量能够优化批次和资源的需求。

第三,检测通量灵活。平台可直接检测短扩增子,因此质量较差或者降解的核酸样品也可适用。可通过配备96或384孔板调节检测通量,满足不同测试量需求。

第四,支持不同应用。MassARRAY系统支持不同的应用程序,包括遗传基因检测、实体肿瘤分析、肿瘤液体活检、药物遗传学检测。实验室可将不同实验整合到单一平台。

MassARRAY系统工作流程高度可重复,并在8小时内产生结果。该系统根据实验室的通量需求提供自动化和半自动化的工作流程。自动化工作流程中带有芯片制备模块的MassARRAY可减少手工操作时间(见图1)。

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图1. MassARRAY自动化工作流程


带有Nanodispenser RS1000的MassARRAY分析仪可实现高通量384孔应用的半自动化工作流程(见图2)。

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图2. MassARRAY半自动化工作流程


MassARRAY系统基于基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱,专为精确检测DNA分子而定制。在真空室中离子化后,通过飞行时间来区分不同分子。对分子质量的直接分析可以免除荧光或其他标记的需要。


SpectroCHIP阵列采用96或384填充形式,将样品点样于芯片上,DNA延伸产物或分析物与基质共结晶。通过激光照射分析物晶体,诱导分子的解吸和电离。带正电荷的DNA分子在真空管加速飞向高灵敏度检测器。分子的速度与单个延伸产物的质量成正比,并且通过飞行时间发生分离。利用软件处理飞行时间并通过其质量区分不同变异,产生质谱。集成的软件提供了一个用户友好的界面生成目标识别和光谱审核的报告。数据将保存于数据库中并可随时检索分析。


MassARRAY系统是一个开放性的平台,使实验室能够进行各种DNA和RNA分析。目前可提供包括基因分型和突变检测、超高灵敏度检测、甲基化分析等应用。


EpigenDX焦磷酸测序服务

EpigenDx是世界领先的生物技术行业焦磷酸测序服务供应商。该实验室拥有近十五年的焦磷酸测序技术和检测设计专业经验。该设计团队擅长表观基因组应用,即使是针对最困难的区域进行设计。


由于焦磷酸测序快速、具有成本效益,并且可以准确地提供实时定量百分比甲基化读数,因此EpigenDx选择其作为位点特异性DNA甲基化分析的平台。它适用于涉及等位基因定量的应用。单次焦磷酸测序DNA甲基化相当于传统Sanger亚硫酸氢盐测序20个克隆。


以基因特异性甲基化应用为例,可用于分析基因位点中所有连续的CpG位点的甲基化水平。由于DNA甲基化在样品内经常是异质的,因此定量每个CpG位点上甲基化和未甲基化等位基因的相对比例尤为重要。在亚硫酸氢盐修饰和PCR扩增之后通过直接焦磷酸测序可实现这一目的。EpigenDx的所有实验都经过预验证,以确保甲基化或未甲基化的DNA不存在扩增偏好性,从而能够提供最高质量的数据和结果。首先第一步,选择焦磷酸测序靶点(举例如图1),数据库中包含7000多个已验证的针对人类、小鼠和大鼠基因位点的检测。

图1. 人类GCR(NR3C1)启动子区域(Ensembl Transcript:ENST00000231509)

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图1:这是一个典型的基因如人类GCR的EpigenDx的CpG位点覆盖的例子。红色标记是由至少一个EpigenDx预先开发的测试(ADS)覆盖的CpG位点。蓝色的X是其他所有CpG位点。


第二步可以选择合适的方案,EpigenDx甲基化服务的所有部分都是可定制和模块化的,因此可以挑选理想的服务计划。例如选择一款最优质的DNA甲基化分析服务,那么公司会针对提交的基因组DNA通过亚硫酸氢盐修饰、PCR反应以及焦磷酸测序对其进行定量甲基化分析。最后,EpigenDx会对原始结果进行分析并提供给客户一个记录每个CpG位点甲基化百分比的Excel表格以及原始热解图的PDF文件。甲基化数据可以应用于研究。例如,在基因启动子区的特定CpG位点增加的DNA甲基化是许多癌症的特征。

    

此外,焦磷酸测序技术还可应用于等位基因特异性定量,与其他基因分型方法和平台相比,该技术可提供每个等位基因的定量测量。这一特性使其成为等位基因特异性表达分析、杂合性缺失(LOH)和混合样本研究的首选。焦磷酸测序中的扩增信号与序列中存在的遗传物质和核苷酸的量成正比。因此,通过比较扩增信号与参考峰,可以对等位基因变异进行定量。理想情况下,其总和等于参考信号水平。将其应用于等位基因特异性表达分析,焦磷酸测序技术通过鉴定杂合子SNP来定量等位基因,并测量每个等位基因的扩增。该技术可以帮助识别和标记表观遗传现象,如X染色体失活和基因组印迹,在这些情况下,多个等位基因不等量表达。另外将其应用于杂合性缺失(LOH),LOH是常见的与肿瘤发生相关的生物学现象,通常会导致肿瘤抑制等位基因沉默,从而产生各种并发症和恶性肿瘤。EpigenDx可以在全球范围内使用高分辨率的Affymetrix CytoScan HD微阵列检测LOH。在等位基因定量模式下,焦磷酸测序技术可以检测个体碱基组中LOH并提供足够的分析覆盖的SNP位点。


Foundation Medicine

Foundation Medicine成立于2010年,总部位于马萨诸塞州剑桥市,是一家在癌症诊疗领域处于领先的公司。Foundation Medicine最初的想法是简化癌症基因组学的复杂性,将尖端科学和技术带给日常的癌症护理。而在短短几年内,这个想法已经演变成一流的产品和服务,从2012年至2017年,Foundation Medicine相继推出了FoundationOne®、FoundationOne® Heme、FoundationACT®、FoundationFocus™ CDxBRCA以及FoundationOne CDx。其中,FoundationOne CDx的伴随诊断技术是首款获美国FDA批准的广谱伴随诊断,能用于多种实体瘤的测试,涵盖非小细胞肺癌、结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌、以及黑色素瘤。根据患者变异情况的不同,FoundationOne CDx能向医生和患者推荐已获美国FDA批准的靶向疗法。此外,它还能检测患者的微卫星不稳定度(MSI)与肿瘤突变负担(TMB),帮助患者寻找潜在的免疫治疗方案。Foundation Medicine通过深度了解每名癌症患者体内的遗传变异,为医生们找到高度适合患者的创新治疗方案,让大量癌症患者能从精准医学中受益。


2018年4月27日,罗氏公司宣布,罗氏及其控股公司Foundation Medicine, Inc.已与迪安诊断技术集团股份有限公司签订了合作协议,将共同携手推动中国肿瘤个体化治疗进程。根据该合作协议,迪安诊断将成为Foundation Medicine肿瘤全面基因组测序分析技术在中国市场的独家合作伙伴,为肿瘤全面基因组测序分析技术构建服务平台,而罗氏将与迪安诊断共同推动上述产品在中国市场的商业化进程。三方将充分利用各自的优势资源,全面推动国际领先基因测序技术在中国肿瘤诊疗领域的临床应用,共同推动肿瘤个体化医疗的新标准,提高肿瘤诊疗的整体效率。FoundationOne®是这一合作框架下推出的首个产品。据悉,迪安诊断后续还将引进Foundation Medicine的先进技术,预计于2019年陆续推出另两款分析分子信息产品FoundationOne® Heme和FoundationACT®。 


而就在6月20日,罗氏宣布与Foundation Medicine达成协议,将以约24亿美元完成对后者的收购。Foundation Medicine的首席执行官Troy Cox先生认为Foundation Medicine与罗氏有同样的理念,认为每一名癌症患者都应该根据确认的分子信息,获得个体化的关怀。而以独立运营公司的身份加入罗氏集团,将让Foundation Medicine进一步与罗氏和其他生物医药公司展开合作,广泛推广Foundation Medicine的全方位遗传测试和创新数据服务。期待本次收购能更好地加速创新癌症疗法的研发,并让更多患者受益于精准抗癌疗法。


HalioDx诊断

免疫肿瘤学诊断改变了癌症患者的管理方式,作为免疫生物标志物的专家,HalioDx的目标是在与学术和制药行业合作中发挥主导作用,利用免疫系统概念和常规诊断工具对处方治疗产生显著影响,从而使患者受益。通过精确测量肿瘤内及周围的免疫反应,HalioDx的第一项测试IMMUNOSCORE® FAMILY ASSAYS已使临床医生可以确定患者疾病的严重程度并预测其治疗反应。


HalioDx设想评价对肿瘤免疫反应将成为新的癌症诊断标准。由于肿瘤所处的免疫环境会很大程度的决定患者的临床治疗结果,因此评价免疫反应能够指导现有的治疗方法的选择。另外,临床上对治疗的应答与肿瘤免疫微环境密切相关,据此可以开发单一和联合免疫治疗。


HalioDx能够提供的检测包括Immunoscore® Colon,该体外诊断检测能够评估结直肠癌复发风险,通过测量肿瘤中央和外周CD3+和CD8+T淋巴细胞群的密度,Immunoscore® Colon可作为指导Ⅱ期和Ⅲ期结肠癌患者治疗策略的关键风险因素。Immunoscore®评分已在一项大型国际回顾验证研究中得到证实,该研究涉及2500多名Ⅰ到Ⅲ的结肠癌患者。Immunoscore® Colon是CE-IVD下第一款利用先进的图像技术在病理实验室进行的常规免疫评分诊断测试。其准确性和稳定性依赖于预定区域阳性免疫细胞的精准计数以及Immunoscore® 基于特定算法给予每个患者的自动计算结果。

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相关变量的贡献程度

另一项测试是Halioseek® PD-L1/CD8,该测试用于非小细胞肺癌(NSCLC)组织中PD-L1蛋白的以及伴随的CD8+细胞的检测。Halioseek® PD-L1/CD8是一项标准化的基于免疫组织化学方法(IHC)的检测。此外,HalioDx能够提供图像及数据分析服务,从而实现PD-L1+和CD8+细胞群的标准化定量并评估细胞聚类以及连接指数。这些测量的目的是帮助识别能够对抗-PD1或抗-PD-L1产生应答的NSCLC患者。Halioseek® PD-L1/CD8已获CE-IVD认证用于PD-L1+检测,但在其他国家或地区仅作为研究用解决方案。


Halioseek® PD-L1/CD8测试方案包括两部分,第一部分Halioseek® PD-L1/CD8 IHC kit包含即用抗-PD-L1和抗-CD8抗体以及IHC双重染色质控。染色后的切片可由病理学家直接读片来确定PD-L1+肿瘤细胞的百分比,评估PDL1+免疫细胞和CD8+细胞的存在。第二部分是Halioseek® Analyzer,使用其进行图像分析从而补充描述信息,包括同一切片上CD8+和PD-L1+细胞密度的标准化计算结果、CD8+和PD-L1+的聚类信息以及CD8+和PD-L1+细胞之间的连接指数。抗-PD-1/PD-L1现已用于晚期NSCLC患者的治疗,然而,仅依据PD-L1预测值并不是最优的方案,通过CD8+ T细胞定量评估肿瘤浸润淋巴细胞(TILs),将其与PD-L1+联合起来并测量两者的连接指数能够改善对免疫检查点抑制剂治疗可能产生反应的患者的选择。Halioseek® PD-L1/CD8的预期用途也正是帮助临床医师确定NSCLC患者免疫治疗策略。

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Halioseek® Analyzer图像分析


IBM Watson Health

IBM Watson Health致力于支持健康领域的领导者和倡导者,帮助他们取得显著的成果。在基因组领域,IBM Watson帮助医生给予患者新的希望。他们认为每个患者所患癌症都是独一无二的,针对个体的治疗也应如此。癌症会给患者及其家人带来毁灭性的影响,而肿瘤科医生面临着重大挑战,因为他们努力为每位患者提供有效的护理。 但平均而言,75%的癌症患者对一类药物中的特定药物无反应。毫无疑问,肿瘤学家越来越重视基因组学的观点,以鉴别出更精确,更有效的治疗方法。


尽管测序的价格在下降,但仍需要对复杂的基因组数据进行分析。举例来说,随着下一代测序应用于实体肿瘤检测,生物信息学家,分子病理学家和肿瘤学家也开始要面对编译和分析大量变异的难题。对于许多癌症类型,少数癌症基因突变频率高,而其他突变频率低得多。 这种分布使得在进行大panel检测时手动查找罕见变异具有很大挑战性。随着分析数量和复杂性的增加,典型的分析曲线会增加资源和成本的数量。特别是从可扩展性的角度来看,这样的路径是不可持续的。而认知计算(Cognitive computing)可以通过弯折曲线,大规模的降低成本和提高效率来减轻这种负担。 

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利用认知计算对分析曲线产生的潜在影响

IBM Watson Health的软件产品能向临床医生提供经过同行评议的分子证据,帮助其依据患者肿瘤组织基因检测结果定制个体化的治疗方案。Watsons基因组产品能够对癌症进展相关的基因变异进行分析和分类,并针对每种变异提供潜在的治疗选项。分析结果的解释可在几分钟内完成并生成综合报告。报告的摘要部分会列出分析中发现的全部关键基因变异,并将其与治疗方案相关联,包括FDA已批准的药物和临床试验,同时会从相关文献或NCCN摘要中提取出相关信息以显示证据的等级。在一项双盲研究中,Manipal医院的医生发现在90%的乳腺癌病例中Watson给出的结论与肿瘤委员会建议一致。


随着人工智能在医疗信息中的大规模应用,IBM Waston已经可以逐渐可与拥有多年从业经验的临床医生相媲美,到底AI和人类经验在未来中将展现出何种情况,我们将拭目以待。


Macrogen测序服务

Macrogen是韩国首尔大学医学院基因组医药研究所于1997年创建的,是世界领先的生物技术研发与应用企业,主要致力于基因测序及分析、基因芯片设计研发、转基因研究、载体构建以及基因信息分析基础上的药物及诊断试剂的研发等。

     

Macrogen能够提供完整的测序方案,从样本制备到文库构建、测序、分析。其服务范围包括全基因组测序、外显子和靶向测序、转录组/RNA测序、生物信息分析、表观遗传组、毛细管测序以及癌症panel等。


Nanostring诊断公司

Nanostring的产品Prosigna于2013年9月通过美国食品药品管理局(FDA)批准用于乳腺癌预后预测的体外诊断,并且已被欧盟、以色列、澳大利亚等国家和地区批准认证,用于乳腺癌分型及预后预测。目前该测试已纳入国际临床实践指南中。Prosigna通过高度准确的风险评估实现对早期乳腺癌患者的管理。


Prosigna的开发是基于PAM50基因标记,通过荧光标签的基因表达定量技术测量50种基因的表达,将肿瘤分为4种内在亚型中的1种。内在亚型能够提供有价值的预后信息以指导指导临床决策。根据St. Gallen指南,系统性治疗建议应遵循内在亚型分类。癌症基因组图谱(TCGA)研究网络分析了525个乳腺癌肿瘤的基因表达特征,并使用3种方法将它们聚类成4种内在亚型。该研究得出的结论是,不同的遗传和表观遗传变异在表型上趋同于由PAM50定义的以下4种主要乳腺癌内在亚型,包括管腔A型(luminal A),管腔B型(luminal B),HER2型和基底细胞样(basal-like)乳腺癌(图1)。

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图1. 不同基因表达的分子图谱


Prosigna的专有算法根据所检测的PAM50基因的表达,综合内在亚型、肿瘤大小、淋巴结状态、增殖评分等信息生成复发评分(ROR)。将患者肿瘤的基因表达图谱与内在亚型基因标记进行比较从而确定相似度(图2)。该算法可对手术后10年内复发的概率做出评分,分值0-100,并根据评分结合淋巴结转移的情况对复发风险做出分级。高复发风险的患者接受化疗可降低手术后10年内复发的概率。对于低复发风险的患者,化疗几乎没有意义。医生可以通过Prosigna报告的评分决定是否对患者采用化疗。

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图2. 患者基因表达图谱与内在亚型基因标记进行比较


Prosigna的适用人群是需要辅助内分泌治疗的激素受体阳性,淋巴结阴性(I期或II期)或淋巴结阳性(II期或IIIA)早期乳腺癌的绝经后妇女。


Nanostring的另一项技术nCounter分析系统利用新型数字标签技术对分析物进行直接多重测量,并能提供高精确度和灵敏度(<1个拷贝/细胞)结果。该技术使用分子“标签”和单分子成像技术在单个反应中直接杂交和检测数百种独特的转录本,并同时分析DNA、RNA和蛋白质,这项技术非常容易使用且不需要酶或构建文库即能实施检测。每种颜色编码的标签代表单个目标分子。标签直接与目标分子杂交,并且可以单独计数而不需要扩增从而提供高灵敏的数据(图3)。

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图3. 单分子标签分别连接于单个核酸


nCounter通过以下三个步骤实现检测,第一步,液相杂交,样品与报告探针和捕获探针杂交形成靶标-探针复合物;第二步,纯化,将未结合的探针清洗,再将杂交探针连接于nCounter反应板上;最后,对待测物进行计数(图4)。

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图4. nCounter反应原理


NanoString蛋白质分析利用抗体检测由合成DNA寡核苷酸标记的目标蛋白。其中每个DNA寡核苷酸可被含有荧光标签的独特报告探针所识别。


Nanostring的检测技术与目前主流诊断公司的技术平台都不同,但正是因为这样的不同才使得Nanostring的产品具有与众不同的优势与细分市场占有率。


Oxford Nanopore三代掌上测序仪

Oxford Nanopore Technologies总部位于英国牛津市外的牛津科学园。公司成立于2005年,致力于开发基于纳米孔技术的突破性、单分子、电子传感系统。公司的首款产品MinION于2014年推出,进入客户早期试用阶段,并于2015年开始销售。之后,更高通量的GridION和PromethION于2017年面世。公司拥有丰富的研发产品线,其中包括可与手机兼容的SmidgION测序仪。


MinION(图1)是一款便携式、实时、长读长、低成本设备,旨在让任何人都能进行简便的生物分析,应用的领域包括疾病/病原体监测、环境监测、食物链监测等。MinION配有多达512个纳米孔通道,每个flow cell芯片可以生成10-20Gb的DNA序列数据。其样本制备只需10min,并能实现实时分析,适用于DNA或RNA的直接测序。自2015年开始销售以来,MinION已被70余个国家的科学家们广泛使用。

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图1. 便携式生物分析设备MinION


GridION X5(图2)是一款简洁的台式系统,可运行和分析多达5个MinION芯片。 对于运行多个项目的实验室来说,这款设备是理想的选择,其特点是文库制备简单,能够实现实时分析和长读长。目前的条件下,GridION X5运行期间可生成高达100 Gb的数据,并且计算模块能够实时分析数据。使用与MinION相同的核心技术,GridION X5能提供高保真的DNA和RNA测序。

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图2. 台式系统GridION X5


PromethION(图3)是一个独立的台式系统,可运行多达48个芯片,每个芯片可实现3000个纳米孔同时测序,用户可以根据需要启动和停止运行单个实验,或者将多个芯片用于单个实验中以获得更快的速度和更高的通量。而集成计算系统能够实现实时碱基分析。整个设备在48小时内可产生高达12Tb的数据。

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图3. 独立台式系统PromethION


纳米孔传感技术的特别之处在于可以将设备小型化,便于分析DNA和其他生物分子。手持式MinION已开始用于便携式DNA测序。而Oxford Nanopore已开始开发更小型的设备SmidgION。对于纳米控技术,完整的测序流程从样品制备、测量到分析已日益简化。例如,新型试剂盒可在10分钟内完成文库准备,VolTRAX将提供可编程的自动样品制备,同时Oxford Nanopore提供分析工作流程,例如WIMP。随着分析变得越来越容易,SmidgION的设计目的是允许更多人在更多地区使用其进行分析。SmidgION使用与MinION和PromethION相同的核心纳米孔传感技术,但将其设计用于智能手机或其他移动低功耗设备。其潜在的应用可包括远程监测突发或传染病中的病原体;现场分析环境样品,如水/宏基因组学样品;用于实时分析食品、木材、野生动物甚至未知样品的ID等(图4)。

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图4. 用于智能手机或其他移动低功耗设备的SmidgION


Nanopore公司的直接竞争对手是PacBio测序仪,两家公司各有千秋,对于客户而言,最重要的是在试剂成本和时间上获得更优越的性价比,而在数据质量上也期望能够有更优秀的表现。


Personal Genome Diagnostics

Personal Genome Diagnostics(PGDx)总部位于美国马里兰州巴尔的摩市,创立于2010年,创始人是Luis Diaz和 Victor Velculescu二位博士,PGDx在癌症基因组学领域拥有丰富的经验,致力于为全球实验室开发一系列基于组织和液体活检的基因组产品。PGDx专注于下一代高通量测序,其掌握的晚期癌症基因组分析方面的专业知识包括从样品制备到测序再到数据解释和分析。其专有的算法能够识别复杂癌症基因组中的变异。PGDx已开发出癌症非侵入检测的新技术。


PGDx的主要产品包括CANCERXOME™ APPROACH、CancerPRO™ Tissue、METDETECT™ APPROACH。


CANCERXOME™ APPROACH是PGDx开发的用于分析癌症外显子组的专有技术,包括从冷冻或固定肿瘤样品中提取遗传物质的方法、下一代高通量测序(NGS),以及用于新型遗传分析的专利方法和专有数据分析算法。CancerXome™能够捕获并分析>20,000个基因的编码区域。需要同时提供肿瘤和正常样本用于检测分析,专有的算法可适用于低丰度、质量差的DNA样品。通过对样品进行高覆盖度测序以鉴定肿瘤特异性(体细胞)突变和拷贝数变异。


CancerPRO™ Tissue使用专有的生物信息学软件针对特定的癌症基因来鉴别肿瘤特异性(体细胞)突变、拷贝数改变、微卫星不稳定性(MSI)和易位。作为分子病理学研究实验室PROGENEUS™ 平台的一部分,CancerPRO Tissue可使用专有方法分析88(CancerPRO T88)或203(CancerPRO T203)种典型的肿瘤基因,来源于冷冻或固定肿瘤组织的低丰度、质量较差的样品DNA也可适用。


METDETECT™ APPROACH可应用于血浆和肿瘤组织样本,以鉴别DNA分子中低至0.10%的MET扩增。在整个肿瘤发生过程中,具有特定基因的获得性遗传变异的肿瘤细胞被认为是靶向治疗耐药的机制。然而由于缺乏可用的组织活检,通常无法检查个体中的多发病灶以确定治疗期间获得性耐药的存在和机制。通过非侵入性方式检测循环肿瘤DNA可用于分析肿瘤的基因组。METDetect分析使用下一代高通量测序法以极高的覆盖率评估MET酪氨酸激酶受体基因位点和周围区域,以鉴别突变等位基因用于预测治疗反应。


此外PGDx还提供如CancerSELECT 125 TEST、PlasmaSELECT 64 TEST等产品。


PEPROTECH公司 —— 神经科学研究相关的细胞因子产品

神经科学是对神经系统的生物学研究,涵盖与疾病进展、分子和细胞结构、化学、功能性、进化相关的科学学科以及构成神经系统的神经网络病理学。脊椎动物的神经系统是一个复杂的神经细胞网络,通过传递兴奋或抑制信号来处理信息,协调所有身体功能,包括运动和感觉功能,认知和情绪的能力。神经系统源于胚胎最外的一层外胚层,由中枢神经系统和外周神经系统组成。中枢神经系统由大脑和脊髓组成,其功能是接收、翻译和对周围神经系统的神经冲动作出反应。周围神经系统作为中枢神经系统和身体之间的连接,将感觉和运动信息分别传输到中枢神经或从中枢神经传输出去。


外周神经系统由脊髓和大脑的白质和灰质之外的感觉神经元和运动神经元构成。一般被分为体神经系统和自主神经系统,后者又分为交感神经和副交感神经系统。总结起来,神经系统从生物学上由控制身体的自发和非自发行为所需的神经元和支持细胞组成,包括施旺细胞、卫星细胞(或神经节胶质细胞)、少突胶质细胞、小胶质细胞,星形胶质细胞和室管膜细胞。这些细胞构成和支持中枢神经系统内的脑和脊髓,也用于建立和支持由大脑和脊髓产生的外周神经系统的颅神经和脊神经。神经系统的发展和稳态、负责维持和调节其正常功能的途径以及神经系统功能障碍的含义,对于上述内容的理解仍然是神经系统和神经退行性疾病研究中的尖锐问题。


研究探索神经系统的生物学过程及其对人类行为和功能的影响,为理解和治疗各种神经系统疾病和机能失调提供了巨大的可能性,如阿尔茨海默症、多发性硬化症、帕金森以及癫痫。


PeProTech提供神经科学研究相关的多种商业化细胞因子产品。PeProTech的目标是助力神经科学相关研究的不断进步和世界范围内健康的全面改善。


阿尔茨海默病和炎症

阿尔茨海默病(AD)是一种渐进性神经退行性疾病,其特征是在记忆和认知重要的脑区(如海马和大脑皮层)积累β淀粉样蛋白。β-淀粉样蛋白(Aβ)由40和42个氨基酸肽(Aβ40和Aβ42)组成,通过蛋白水解加工广泛表达的称为淀粉样前体蛋白(APP)的细胞表面蛋白产生。Aβ,特别是Aβ42,易发生浓度依赖性的寡聚化和聚集。脑脊液中Aβ水平的升高逐渐导致小寡聚体的形成,随后生长成初原纤维和原纤维,可与其它肽和蛋白结合形成高度不溶性神经炎斑块(也称老年斑)。Aβ聚集在脑中,随后形成细胞内神经纤维缠结并引起局部炎症反应的激活。这些改变最终导致突触的广泛丧失、神经元变性和神经递质缺陷。


散发性AD通常始于60岁后,是老年性痴呆的最常见原因。其患病率随着年龄的增长不断上升,60至70岁人群中受影响人数小于3%,70到80岁人群中高达12%,而85岁以上人群超过40%。除年龄外,AD的最大风险因素是个体载脂蛋白E基因(19号染色体)的一个或两个ε4等位基因的遗传。与ε3纯合子相比,ε4的遗传变异使AD发生的可能性增加了 3-8倍,并使发病年龄降低了5-10年。家族性AD占AD病例中不到10%的比例,通常在50岁以后发病。它是由APP(第21染色体)、早老素(PS)- 1(染色体14)和PS-2(1号染色体)基因的遗传突变引起的。AD的征兆不易察觉,包括轻度健忘和难以识别熟悉的气味。AD发生实际进展的标志是递进性的记忆和语言功能退化、性格改变,最后发展为痴呆。而死亡通常是由于发生在夜间的轻微呼吸道并发症。2000年,美国约有450万AD患者,如果没有治疗干预,预计到2050年该人数会增长到3倍。


淀粉样前体蛋白(APP)以及Aβ斑块的产生

淀粉样前体蛋白(APP)产生于包含770、751个或695个氨基酸残基的3个主要的异构体中,由单个基因的选择性剪接所产生。这些异构体之间的主要区别在于是否存在一个51-残基的Kunitz蛋白酶抑制剂(KPI)结构域。更有趣的是,缺少KPI结构域的APP-695只在神经元中表达,并且与包含KPI的APP-751和APP770相比,表达水平更高。后者在全身的非神经细胞中广泛表达,包括星形胶质细胞、小胶质细胞和其他脑细胞。APP基因在进化中高度保守,在哺乳动物物种中几乎相同。它编码一个跨膜多肽,其主要结构包含分泌的17-残基信号肽、一个大的细胞外N-末端结构域、24-残基跨膜结构域和47个氨基酸残基的细胞质C-末端尾部(图1)。Aβ序列在图1中以红色标记,部分位于细胞膜外(Aβ的氨基酸1-28),部分位于膜内(分别为Aβ40和Aβ42的氨基酸29~40和29~42)。在正常代谢过程中,APP的半衰期不到一小时,可通过三种蛋白水解活动进行处理,分别为α-,β-和γ-分泌酶(表I)。

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图1. APP的蛋白水解加工

 

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CapioCyte循环肿瘤细胞捕获系统

该系统采用了新的仿生细胞滚动和分枝状分子聚合物介导的多价细胞捕获来实现对于循环肿瘤细胞的高特异性和高效率捕获。


该系统的升级版本采用了独有的芯片技术,将其插入到特定设计的流动小室中,样本以精确控制的速度流经这一流动小室。芯片的表面经过特异性处理,从而诱导仿生学地细胞滚动进而使得细胞能够与结合在分枝状聚合物上的抗体相结合而完成捕获。一旦完成捕获,这些循环肿瘤细胞就可以被回收以用于多种分析,例如RNA测序,或者可以被进行自动荧光染色,计数与分析。总而言之,CapioCyte系统可以采用不同的捕获抗体来适应于不同的靶细胞类群。CapioCyte技术还可以灵活得帮助研究人员深入了解CTC的作用,或者鉴别出用于药物临床研究的特异性患者群体,或者在多种新型抗癌药物筛选的开发中提供帮助。此外,CapioCyte技术还可在未来的临床患者管理方面提供重要的价值。

1. 在具有仿生学制造的流动小室中,CTC细胞在缓慢运动中完成捕获与富集

2. 分枝状聚合物介导的从滚动细胞群中进行CTC的免疫亲和捕获

3. 对于所捕获CTC的荧光分析(DAPI+/CK+/CD45-)10-100X(分辨率)

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流动小室



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CapioCyte CTC仪器外观


采编:于婉婷、Will Xavier


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